《【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考物理總復(fù)習(xí)3-1-7-3專題電阻的測(cè)量方法》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考物理總復(fù)習(xí)3-1-7-3專題電阻的測(cè)量方法(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第 3 講 專題 電阻的測(cè)量方法
1.(2009 紹興一中模擬 ) 某電阻額定電壓為 3 V( 阻值大約為 10 Ω ) .為測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)
室提供了下列可選用的器材
A.電流表 A1 ( 量程 300 mA,內(nèi)阻約 1 Ω ) B.電流表 A2( 量程 0.6 A ,內(nèi)阻約 0.3 Ω )
C.電壓表 V1 ( 量程 3.0 V ,內(nèi)阻約 3 k Ω ) D.電壓表 V2( 量程 5.0 V ,內(nèi)阻約 5 k Ω)
E.滑動(dòng)變阻器 R1( 最大阻值為 50 Ω ) F.滑動(dòng)變阻器 R2( 最大阻
2、值為 500 Ω )
G.電源 E( 電動(dòng)勢(shì) 4 V ,內(nèi)阻可忽略 ) H.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1) 為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度,應(yīng)選擇的器材為( 只需填器材前面的字母即可 ) :電流表
________.電壓表 ________.滑動(dòng)變阻器 ________.
(2) 應(yīng)采用的電路圖為下列圖中的 ________.
答案: (1)A C E (2)B
2.現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻.給定的器材有:待測(cè)電壓表 V( 量程 2
3、V ,內(nèi)阻約 4 k Ω ) ;
電流表 mA(量程 1.2 mA ,內(nèi)阻約 500 Ω ) ;直流電源 E( 電動(dòng)勢(shì)約 2.5 V ,內(nèi)阻不計(jì) ) ;固定電阻 3 個(gè): R1= 4 000 Ω , R2= 10 000 Ω , R3= 15 000 Ω ;開關(guān)及導(dǎo)線若干.要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半.
(1) 試從 3 個(gè)固定電阻中,選用一個(gè)與其他器材一起組成測(cè)量電路,并畫出測(cè)量電路的原
理圖. ( 要求電路中各器材用題給定的符號(hào)標(biāo)出)
(2) 電路接通后,若電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為 I ,則電壓表內(nèi)阻 RV= ________.
4、
解析:(1) 測(cè)量電路的原理圖如右圖所示,
R并 =2 V(1.2 mA- 0.5 mA)
≈2.9 10
3
Ω,故應(yīng)選
1
R 作為并上的電阻.
(2) 由并聯(lián)分流原理:
= (
I
- / V)
1,
U
U R R
解得: RV=
R1U
.
1
IR - U
用心 愛心 專心 1
答案: (1) 見解析圖
R1U
(2) IR1- U
3.某同學(xué)為了
5、測(cè)電流表 A1 的內(nèi)阻 r 1 的精確值,有如下器材:
器材名稱
器材代號(hào)
器材規(guī)格
電流表
A1
量程 300 mA,內(nèi)阻約為 5 Ω
電流表
A2
量程 600 mA,內(nèi)阻約為 1 Ω
電壓表
V
量程 15 V ,內(nèi)阻約為 3 k Ω
定值電阻
0
5 Ω
R
滑動(dòng)變阻器
R
0~ 10
Ω ,額定電流為 1 A
1
滑動(dòng)變阻器
R
0~ 250
Ω ,額定電流為 0.3 A
2
電 源
E
電動(dòng)勢(shì)為 3 V,內(nèi)阻較小
導(dǎo)線、電鍵
若 干
6、
(1) 要求電流表 A1 的示數(shù)從零開始變化,且能多測(cè)幾組數(shù)據(jù),盡可能減少誤差.在圖虛線方框中畫出測(cè)量用的電路圖,并在圖中標(biāo)出所用器材的代號(hào).
(2) 若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算電流表 A1 的內(nèi)阻 r 1,則所用電流表 A1 的內(nèi)阻 r 1 表達(dá)式為
r 1= ____________;式中各符號(hào)的意義是 ________________ .
答案: (1)
1
I 2- I 1 0
21
分別為某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表
2
1
7、0
(2) r =
R
I 、I
A
、A 的示數(shù), R 是定值電阻的電阻大小
I 1
4.為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的未知電阻,某同學(xué)使用了干電池
(1.5
V) ,毫安表 (1 mA),電阻
箱 (0 ~ 9 999 Ω ) ,電鍵,導(dǎo)線等器材.該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖
7- 3- 7(a) 所示,實(shí)
驗(yàn)時(shí),將電阻箱阻值置于最大,斷開
K2,閉合 K1,減小電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為
I 1= 1.00 mA ,記錄電流值,然后保持電阻箱阻值不變,斷開
K1,閉合 K2,此時(shí)電流表示
數(shù)為 I 2
8、= 0.80 mA ,記錄電流值.由此可得被測(cè)電阻的阻值為
________Ω.
用心 愛心 專心 2
經(jīng)分析,該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致, 因此會(huì)造成誤差. 為
避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,又設(shè)計(jì)了如圖 7- 3-7(b) 所示的實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)過程如下:
斷開 K1,閉合 K2,此時(shí)電流表指針處于某一位置,記錄相應(yīng)的電流值,其大小為 I ;斷開
K2,閉合 K1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為 ________,記錄此時(shí)電阻箱的阻值,
其大小為 R0. 由此可測(cè)出 Rx= ________.
9、
思維點(diǎn)撥:由于待測(cè)電阻很大,所以可忽略電源的內(nèi)阻和毫安表的內(nèi)阻,所以不需要電壓表,直接由歐姆定律即可求解.
解析:當(dāng) I 1= 1.00 mA 時(shí),電阻箱的電阻
R0=
U
1.5
Ω = 1 500 Ω ;當(dāng)斷開 K1、閉
=
110
- 3
I 1
合 K2 時(shí),電阻箱與待測(cè)電阻串聯(lián),其電阻值
= U=
1.5
-3 Ω = 1 875 Ω ,所以待測(cè)
R
I
10、2
0.80 10
電阻
R
= -
R
= 375 Ω . 題圖 (b) 是利用了替代法測(cè)電阻,兩次電流表示數(shù)相同,則
R
=
R
x
0
x
R0.
答案: 375 相同 R0
5.測(cè)一個(gè)阻值約為 25 k Ω 的電阻,備有下列器材:
A.電流表 ( 量程 100 μ A,內(nèi)阻 2 k Ω ) B .電流表 ( 量程 500 μ A,內(nèi)阻 300 Ω )
C.電壓表 ( 量程 10 V ,內(nèi)阻 100 k Ω ) D .
11、電壓表 ( 量程 50 V ,內(nèi)阻 500 k Ω)
E.直流穩(wěn)壓電源 ( 電動(dòng)勢(shì) 15 V ,允許最大電流 1 A)
F.滑動(dòng)變阻器 ( 最大電阻 1 k Ω,額定功率 1 W)
G.電鍵、導(dǎo)線若干
(1) 電流表應(yīng)選 ________,電壓表應(yīng)選 ________.
(2) 畫出測(cè)量 Rx 的原理圖.
解析:本題中由于電壓表
C 的量程小于電源電動(dòng)勢(shì),而且其內(nèi)阻也比電壓表
D 的內(nèi)阻小,
所以有不少學(xué)生在選擇電壓表時(shí)很自然的選擇
D.實(shí)際上上述兩個(gè)因素都可以通過選擇恰
當(dāng)?shù)碾娐芳右越鉀Q, 首先應(yīng)考慮的是電壓表
D 的量程
12、遠(yuǎn)大于電源電動(dòng)勢(shì),
在測(cè)量時(shí)電壓表
1
D 不恰當(dāng).而如果我們采用變阻器的分壓接
的實(shí)際讀數(shù)最大也達(dá)不到量程的
3,所以選擇
法和電流表的內(nèi)接法 ( 因?yàn)?RA? R) ,選擇電壓表 C就比較恰當(dāng),既不會(huì)燒壞電表,也不會(huì)
U
x
10
-4
m
引起較大誤差.再根據(jù)
I m= Rx= 2.5 10 4 A =410
A,電流表應(yīng)選擇 B.
答案: (1)B C
(2) 電流表內(nèi)接,分壓式接法如下圖所示
用心 愛心 專心 3
13、
6. 在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為 20 k Ω ,電流表的內(nèi)
阻約為 10 Ω ,滑動(dòng)變阻器的電阻約為 20 Ω ,選擇能夠盡量減小誤差的電
路圖接線進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖 7-
3-8 所示.
(1) 根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出 I - U 關(guān)系圖線,由此求得該電阻的阻值 Rx=
________Ω .( 保留兩位有效數(shù)字 )
(2) 畫出此實(shí)驗(yàn)的電路原理圖.
解析: (1) 這 6 個(gè)點(diǎn)中有 5 個(gè)基本在同一條過原點(diǎn)的直線上,
14、只有一個(gè)點(diǎn)偏離較大,可判
斷出這個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大,應(yīng)予以排除,據(jù)此,
I - U 圖線如下左圖所示.在圖線上可選
一個(gè)離坐標(biāo)原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn),得出其縱橫坐標(biāo),如
(3.0 V 、 1.3 mA) ,則被測(cè)電阻阻值為x
R
3.0 V
3
= 1.3 10 - 3 A =2.3 10
Ω .
(2) 因?yàn)? Rx 與 RV 很接近,故電壓表的分流影響很嚴(yán)重,而
x
10
3
R= 2.3
= 230? 1,電流表
RA
10
的分壓影響很小, 故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法. 又由于被測(cè)電阻很大,
而滑動(dòng)變阻器阻值較小,
故變阻器應(yīng)采用分壓式.電路原理圖如下右圖.
答案: (1) 見解析中左圖 2.3 10 3(2.2 10 3~2.5 10 3)
(2) 見解析中右圖
用心 愛心 專心 4