(二)设计实验电路 根据给定的器材和实验提出的目的.画出或补全实验电路. 1.电路选择原理 (1)安培表内接.外接? 待测电阻Rx为小电阻.(Rx与RA可比.Rx<<RV.或Rx<.或试探法中V示数变化显著)应采用安培表外接法,(因RV>>Rx.伏特表的分流作用引起的安培表读数误差较小.) 反之待测电阻Rx为大电阻(Rx>>RA.Rx与RV可比.或Rx>或试探法中A示数变化大)应采用安培表内接法.(因Rx>>RA.安培表的分压作用引起的电压表读数误差较小.) (2)滑动变阻器限流法.分压器法? ①通常情况下优先考虑限流式.因为耗电少. ②在以下三种情况考虑分压式. A当需要待测电路的电压从零开始连续变化. B题中提供的仪表量程或电阻的最大允许电流不够(安全性原则和适用性原则) C变阻器电阻远小于被测电阻或电路中串联的其它电阻(准确性原则和方便性原则) (3)欧姆表挡位R×1.R×10.R×100如何选择? 先用R×10挡.调零欧后估测.若指针在中值附近.则Rx等于10×指示值,在指针偏角太小.则换用R×100.重新调零后测量.Rx=100×指示值,若R×10时指针偏角太大.则换用R×1挡.重新调零欧后测量.Rx=指针指示值. (4)电阻测量的电路 ①伏安法测电阻和替代法 ②用欧姆表测量 此法简便易行.但读数误差较大,用久之后.内部电源发生变化.测量误差更大.因此此法只适用于要求不太高的测量. ③惠斯通电桥法 例题 如图.若uC=uD.则Rl/R2=R3/Rx.其中R1.R2为标准电阻.R3可用电阻箱代替.在C.D间接上灵敏电流计.调节R3.使电流计示数为零.则C.D两点一定为等势点. ④电桥伏安法 如图.此法利用电桥平衡原理实现伏安法测电阻.当调节C点位置使电桥平衡时.电流表示数是流过Rx的电流.电压表U的读数是两端电压.故Rx=U/I.这里完全排除了电 表内阻的影响.没有系统误差. ⑤电表内阻的测量 I. 测Rg时.用半偏法?等值替代法?电路计算法? ①若只有二只单刀单掷开关.一只待测表.还有二只电阻箱R1<<R2时. 只能采用半偏法.此时为了减少误差.应选电动势较大的电源.达到R2>>R1 (R2>100R1以上),电路如下 ②若有二只电流表和一只变阻器及电源单刀单掷开关等.可采用电路计算 法.此时另一只非待测表一定要已知量程和内阻RA.电路如下: 读出Fg支路I2及I1.由U=I1RA=I2Rg.得Rg=I1RA/I2 ③若有二只电流表.一只电阻箱和一只单刀双掷开关.滑动变阻器可采用等 值替代法.电路如下:K接a.调R′.记下A读数.然后K接b.保持R′不变. 调R使A读数保持不变.则Rg=R. ④若有二只电流表.一只电阻箱(或定值电阻.其阻值与电流表阻值接近) 和一只单刀开关.滑动变阻器可采用电路计算法:如图.G为待测电流表. 为已知电阻.若把虚线框内电路看成一扩程电流表.则该电路为一改装表与标准 表的校对电路.设G.A表读数分别为I1.I.则由相关知识可知:为便于器材 选取与操作.Ro的阻值应≤1Ω II. 若欲测伏特表内阻RV.怎么办? 2. 电学实验器材如何选择? a.A表量程如何选?V表量程如何选? 通过估算.保证A指针偏转范围在-最佳,同样V指针偏转范围在-最佳. b.变阻器如何选? 从安全性原则出发分析得.首先要求通过其最大电流小于其额定电流,从方便性和准确原则出发分析得.要求变阻器的最大阻值.在限流电路中尽量接近待测电阻或电路中串联的其它电阻.在分压电路中电阻尽量小. c.电源如何选? 测电源电动势ε和内阻时.选内阻较大的旧电池,测电流计内阻Rg时.若采用半偏法测电阻时.应选电动势较大的电源.保证R2>>R1.以减小实验误差,在测小灯泡功率描伏安特性曲线时.在测金属的电阻率时.选电动势较小的电源,在打点计时器中选4-6V交流电压,在描等势线实验中选4-6V直流电源. 3. 实验线路的连接 分压式和限流式的接法要求:限流式是按“一上一下各一个 的原则.且使滑片处在阻值最大位置处,分压式是“一上二下 的原则.电源与开关串联以后直接接于下面两个连线柱.上面任一个接线柱引出导线和下面一个接线柱上引出导线(二线之间的电阻要小.保证初始取出的电压较小)将这两导线接至被测电路中. 连线的总思路为: 画出电路图→滑动变阻器连接→连接总回路→并联伏特表的电压较小. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

用图示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8V,内阻r约为30欧姆,已知该电池允许输出的最大电流为40mA。为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:

A.电流表(量程0.05A、内阻约为0.2Ω)

B.电压表(量程6V,内阻20kΩ)

C.定值电阻R1(阻值100Ω、额定功率1W) 

D.定值电阻R2(阻值200Ω、额定功率1W)

E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)

F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω、额定电流1A)

G.导线和单刀单掷开关若干个

(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选   ;滑动变阻器应该选    。(填写器材名称)

(2)接入符合要求的用电器后,闭合开关S,调整滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数。取得多组数据, 作出了如图乙所示的图线。根据图象得出该电池的电动势E  V,内阻r  Ω。(结果保留二位有效数字

(3)若上图中所给的电压表已被损坏,其它器材均可使用。重新选择器材,设计电路测定该电池电动势和内阻。请在方框中画出所设计的电路图并在上面标明选定器材的名称。


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(2013?怀化二模)某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20Ω)材料的电阻率.他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干.

他们的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关S;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F.断开开关,拆除电路并整理好器材.
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次直径的测量值d=
0.726
0.726
mm;
(2)实验中电流表应选择
A1
A1
(选填“A1”或“A2”);
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
πd2R0
4L0
πd2R0
4L0
(用给定的物理量符号和已知常数表示).

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(2013?湖北模拟)用图甲所示的电路测定一种特殊的电池的电动势和内阻,它的电动势E约为8V,内阻r约为30欧姆,已知该电池允许输出的最大电流为40mA.为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中用了一个定值电阻充当保护电阻,除待测电池外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表(量程0.05A、内阻约为0.2Ω)
B.电压表(量程6V,内阻20kΩ)
C.定值电阻R1(阻值100Ω、额定功率1W)
D.定值电阻R2(阻值200Ω、额定功率1W)
E.滑动变阻器R3(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)
F.滑动变阻器R4(阻值范围0~750Ω、额定电流1A)
G.导线和单刀单掷开关若干个

(1)为了电路安全及便于操作,定值电阻应该选
R2
R2
;滑动变阻器应该选
R4
R4
.(填写器材名称)
(2)接入符合要求的用电器后,闭合开关S,调整滑动变阻器的阻值,读取电压表和电流表的示数.取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.
根据图象得出该电池的电动势E为
7.7
7.7
V,内阻r为
26
26
Ω.(结果保留二位有效数字)
(3)若甲图中所给的电压表已被损坏,其它器材均可使用.重新选择器材,设计电路测定该电池电动势和内阻.请在方框(图丙)中画出所设计的电路图并在上面标明选定器材的名称.

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(1)(8分)根据“验证牛顿第二定律”的实验完成下面的题目

①有关实验以及数据处理,下列说法正确的是
A.应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2;根据公式a=m1g/m2求出小车的加速度
C.处理实验数据时采用描点法画图像,是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a-1/M图像,是为了便于根据图线直观的作出判断
②某学生在平衡摩擦力时,把长木板的端垫得过高,使得倾角偏大。他所得到a-F关系可用图中哪根图线表示?       (图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)

③某学生将实验装置如上图安装好,准备接通电源后开始做实验,但他的装置图中有两个明显的错误:                        
(2)(10分)用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:
待测电阻RX(约100Ω)
直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω)
直流电压表(量程0-3V,内阻5kΩ)
直流电源(输出电压3V,内阻可不计)
滑动变阻器(0-15Ω,允许最大电流1A)
电键一只,导线若干。
①根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线

一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源.开关.变阻器.待测电阻.5根导线以及电路中1至10的各连接点。已知电压表和电流表均无故障。
②为了检测变阻器.待测电阻以及5根导线,在连接点1.10已接好的情况下,应当选用多用电表的        档;在连接点1.10同时断开的情况下,应当选用多用电表的         档。
③在开关闭合情况下,若测得6.7两点间的电压接近电源的电动势,则表明_        _                     可能有        故障。

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(1)根据“验证牛顿第二定律”的实验完成下面的题目
①有关实验以及数据处理,下列说法正确的是______
A.应使沙和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量,以减小实验误差
B.可以用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2;根据公式a=m1g/m2求出小车的加速度
C.处理实验数据时采用描点法画图象,是为了减小误差
D.处理实验数据时采用a-1/M图象,是为了便于根据图线直观的作出判断
②某学生在平衡摩擦力时,把长木板的端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到a-F关系可用图中哪根图线表示?______
(图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力)


③某学生将实验装置如上图安装好,准备接通电源后开始做实验,但他的装置图中有两个明显的错误:______;______
(2)(10分)用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:
待测电阻RX(约100Ω)
直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω)
直流电压表(量程0-3V,内阻5kΩ)
直流电源(输出电压3V,内阻可不计)
滑动变阻器(0-15Ω,允许最大电流1A)
电键一只,导线若干.
①根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,并在图甲和图乙中补画出正确的连接线

一实验员按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、变阻器、待测电阻、5根导线以及电路中1至10的各连接点.已知电压表和电流表均无故障.
②为了检测变阻器、待测电阻以及5根导线,在连接点1、10已接好的情况下,应当选用多用电表的______档;在连接点1、10同时断开的情况下,应当选用多用电表的______档.
③在开关闭合情况下,若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势,则表明______可能有______故障.

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