《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 恒定電流課件(34頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 七 章 恒 定 電 流本章備考特供 名師坐堂講方法解題方法系列講座(七)測(cè)量電阻的七種常用方法1“伏伏”法“伏伏”法是利用兩塊電壓表測(cè)電阻的一種方法,這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電壓表測(cè)電流(或算電流),此方法適用于電流表不能用或沒(méi)有電流表等情形,設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表的量程,還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式 典例1為了測(cè)量量程為3 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻約2 000 ),實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材有:電流表A1,量程為0.6 A,內(nèi)阻約0.1 ;電壓表V2,量程為5 V,內(nèi)阻約3 500 ;變阻箱R1阻值范圍為09 999 ;變阻箱R2阻值范圍為099.9 ;滑動(dòng)變阻器R3,最大阻值約為
2、100 ,額定電流1.5 A;電源E,電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻約0.5 ;單刀雙擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干 (1)請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路,畫出電路原理圖(圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注),要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確 2“安安”法“安安”法是利用兩塊電流表測(cè)電阻的一種方法,這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電流表測(cè)電壓(或算電壓),此方法適用于電壓表不能用或沒(méi)有電壓表等情形,設(shè)計(jì)電路時(shí)除考慮電流表的量程外,還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式 典例2從下列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的精確度,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù)電流表A1
3、,量程10 mA,內(nèi)阻待測(cè)(約40 )電流表A2,量程500 A,內(nèi)阻r2750 電壓表V,量程10 V,內(nèi)阻r310 k電阻R1,阻值約為100 滑動(dòng)變阻器R 2,總阻值約50 電源E,電動(dòng)勢(shì)1.5 V,內(nèi)阻很小 開關(guān)S,導(dǎo)線若干(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)(2)若選取測(cè)量中的一組數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算r1,則所用的表達(dá)式r1_,式中各符號(hào)的意義是_ 解析必選的器材有電源E、開關(guān)S、導(dǎo)線若干,A1的滿偏電壓約為UA1 Ig1r10.4 V,為滿足盡可能高的精度的要求,量程10 V的電壓表V不能選用,而電流表A2的內(nèi)阻確定,且滿偏電壓UA2Ig2r20.375 V,可當(dāng)電壓表用來(lái)測(cè)A1的電壓由
4、于并聯(lián)的A1、A2端電壓只有零點(diǎn)幾伏,而電源電動(dòng)勢(shì)有1.5 V,可串聯(lián)R1作保護(hù)電阻,為滿足多測(cè)幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器R2采用分壓式供電方式,電路圖如圖所示 4“加R”法“加R”法又叫“加保護(hù)電阻”法在運(yùn)用伏安法測(cè)電阻時(shí),由于電壓表或電流表的量程太小或太大,為了滿足安全、精確的原則,加保護(hù)電阻的方法就應(yīng)運(yùn)而生,設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表和電流表的量程,還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式 典例4某電流表的內(nèi)阻在0.1 0.2 之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,可選用的器材如下:A待測(cè)電流表A(量程0.6 A);B電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約2 k);C滑動(dòng)變阻器R1(最大電阻10 );D定值電阻R2(阻值
5、5 );E電源E(電動(dòng)勢(shì)4 V);F電鍵S及導(dǎo)線若干 (1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)如測(cè)得電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式為:RA_. 5替代法(1)等效替代法就是在測(cè)量的過(guò)程中,讓通過(guò)待測(cè)電阻的電流(或電壓)和通過(guò)電阻箱的電流(或電壓)相等,電路如圖所示,將單刀雙擲開關(guān)調(diào)到a,閉合S1,調(diào)節(jié)R,使安培表讀數(shù)為I0,保持R不動(dòng),將單刀雙擲開關(guān)調(diào)到b,調(diào)節(jié)R0使安培表讀數(shù)仍為I0,則電阻箱的讀數(shù)就是待測(cè)電阻的阻值 (2)測(cè)量原理:下圖是用伏特表完成的實(shí)驗(yàn),同學(xué)們自己分析測(cè)量原理 典例5為了測(cè)量一微安表頭A的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖中,A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表,R0和RN
6、分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱,S和S1,分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān),E是電池完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空: (1)將S撥向接點(diǎn)1,接通S1,調(diào)節(jié)_,使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,記下此時(shí)_的讀數(shù)I;(2)然后將S撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié)_,使_,記下此時(shí)RN的讀數(shù);(3)多次重復(fù)上述過(guò)程,計(jì)算RN讀數(shù)的_,此即為待測(cè)微安表頭內(nèi)阻的測(cè)量值 解析本題方法為替代法當(dāng)S接1與接2時(shí)通過(guò)電路的電流I相同,可知待測(cè)A的內(nèi)阻與RN的電阻相同答案(1)R0標(biāo)準(zhǔn)電流表(或A0)(2)RN標(biāo)準(zhǔn)電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I(3)平均值 6半偏法半偏法是上面方法的一個(gè)特例,測(cè)電流表內(nèi)阻和測(cè)電壓表內(nèi)阻都可以用半偏法,電路圖如圖所示
7、甲圖實(shí)驗(yàn)時(shí)先斷開開關(guān)S,閉合S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器R01(限流法連接),使電流表滿偏(即指針指滿刻度處);再閉合S,調(diào)整電阻箱R1,使電流表半偏,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R,則電流表的電阻rAR.(測(cè)量結(jié)果偏小)乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)先閉合開關(guān)S及S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器R02(分壓法連接),使電壓表滿偏;再斷開S,調(diào)整電阻箱R2,使電壓表半偏,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R,則電壓表的電阻rVR.(測(cè)量結(jié)果偏大) 典例6在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)定電流表的內(nèi)阻時(shí),備有如下器材:A電流表(量程2 mA,內(nèi)阻約幾十歐);B滑動(dòng)變阻器(阻值范圍01 k);C滑動(dòng)變阻器(阻值范圍05 k);D電阻箱(阻值范圍0999.9 )
8、;E電阻箱(阻值范圍09 999 );F電源(電動(dòng)勢(shì)2 V,有內(nèi)阻);G電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,有內(nèi)阻); 另外有開關(guān)和導(dǎo)線若干 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有:A合上S1;B合上S2;C將R1的阻值調(diào)至最大;D調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度;E調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的一半;F斷開S1、S2,拆開電路,清理桌面;G記下R 2的阻值;H按上圖所示的電路圖連接好電路,斷開S1、S2.以上步驟的合理順序是_ (3)若步驟G中記錄的R2阻值為62.6 ,則被測(cè)電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為_.(4)電流表內(nèi)阻的測(cè)量值與其真實(shí)值的大小關(guān)系是:R測(cè)_R真(填“”、“”或“”) 解析滑動(dòng)
9、變阻器的選擇,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該能夠使電流表滿偏,電流表的內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器的阻值相比較可以忽略不計(jì),滑動(dòng)變阻器的阻值大約等于E/Ig,可得滑動(dòng)變阻器的阻值大約是1 k或者是3 k,這里要先考慮電源的選擇,電源的電動(dòng)勢(shì)越大,滑動(dòng)變阻器接入的阻值應(yīng)該越大,電阻箱接入后對(duì)整個(gè)電路的電流的影響就應(yīng)該越小,所以電源應(yīng)該選擇電動(dòng)勢(shì)大的G,即電動(dòng)勢(shì)是6 V,電源的電動(dòng)勢(shì)確定后,滑動(dòng)變阻器只能選擇C才可以滿足條件 電阻箱的選擇應(yīng)該看電流表內(nèi)阻的大約值,由于電流表內(nèi)阻只有幾十歐姆,所以電阻箱選D即可選電阻箱D的另外一個(gè)原因是電阻箱D的精確程度要比另外一個(gè)電阻箱的精確程度高實(shí)驗(yàn)誤差的分析從電阻箱接入電路后對(duì)電流的
10、影響入手,當(dāng)電阻箱接入電路后,電路中的總電流增大,而電流表的電流需要通過(guò)原來(lái)滿偏電流的一半,所以通過(guò)電阻箱的電流要超過(guò)電流表滿偏電流的一半,根據(jù)并聯(lián)電路分流特點(diǎn),電阻越小分流越大,所以電阻箱的實(shí)際阻值小于電流表內(nèi)阻,測(cè)量值偏小答案(1)CDG(2)HCADBEGF(3)62.6(4) 7電橋法典例7如圖為測(cè)量電阻的電路,Rx為待測(cè)電阻,R為保護(hù)電阻,阻值未知,定值電阻R1、R2的阻值及電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻均未知,R是電阻箱,G是零刻線在表盤中央的電流表測(cè)量Rx的步驟是:連接好圖示電路,合上開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使G的讀數(shù)為零,記下此時(shí)電阻箱讀數(shù)R3;調(diào)換R1、R2的位置連接好電路,合上開關(guān)S,再調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使G讀數(shù)為零,記下此時(shí)電阻箱讀數(shù)R 3.