高考物理 第8章復習導學案(打包10套).zip
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電阻的測量方法(一)
【學習目標】(在學習完本節(jié)課后檢查檢查自己學習目標是否完成)
1、理解伏安法則電阻的原理,內接法,外接法的選擇。
【重點、難點】
重點:伏安法則電阻的原理,內接法,外接法的選擇 難點: 誤差分析
【使用說明與學法指導】(這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標)
1、測量電阻的方法要求熟練掌握,你要傾力研究分析方法原理,操作過程。
2、內接、外接電路的選擇原理自主學習就可以理解。
【電阻測量方法】
1、伏安法測電阻
(1)、原理:由R=U/I知測出電阻兩端的電壓和流經(jīng)電阻的電流可以計算出電阻值。測電壓要用伏特表,測電流要用安培表,故稱伏安法。
(2)、內接法與外接法的選擇:由于電表內阻的影響,無論電流表是內接還是外接,都會有誤差,為了盡可能減小誤差應做如下選擇。
①當RxRA時,電流表分壓可以忽略不計,使用電流表內接,在方框內畫出電路圖:
②當RxRv時,電壓表分流可以忽略不計,使用電流表外接,在方框內畫出電路圖:
若電流表內阻RA已知應使用內接還是外接?
③若RA、Rv阻值未知,則采用試觸法,如圖所示,活動頭先與a接觸,再與b接觸,觀察電表示數(shù)變化。電流表示數(shù)變化明顯,是大阻值電阻,用內接法;電壓表示數(shù)變化明顯,是小阻值電阻,用外接法。
【規(guī)律訓練題】
1、某同學用伏安法測一個未知電阻,他先將電壓表接a點,讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0V, I1=3.0mA,然后將電壓表改接在b點,讀得兩表示數(shù)分別為U2=2.9V,12=4.O mA,如圖10-3-2所示,由此可知電壓表應接到____點誤差較小,測得Rx的值應為________Ω.
答案:接a點;1000
2. [2014·新課標Ⅱ卷]
在伏安法測電阻的實驗中,待測電阻Rx的阻值約為200 Ω,電壓表V的內阻約為2 kΩ,電流表A的內阻約為10 Ω,測量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,
結果由公式Rx=計算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖(a)和圖(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值,且測量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值,測量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值.
22. [答案] Rx1 大于 小于
[解析] ==10,==20,故<=10,應該采用電流表內接法,即圖(a)接法.由“大內偏大,小外偏小”的結論可知電流表內接時測量值Rx1大于真實值,外接時,測量值Rx2小于真實值.
3.(蕪湖市2013年三模)某待測電阻RX的阻值大約為100Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供有如下器材:
電流表A1(量程40mA、內阻r1=10Ω)
電流表A2(量程100 mA、內阻約為3Ω)
滑動變阻器R,最大阻值約為l0Ω
定值電阻R0(R0=100Ω)
電源E(電動勢6V、內阻不可忽略)
開關、導線若干
(1)某同學設計的實驗電路圖如圖所示,其中a處應選用電流表 ,b處應選用電流表 。(用所給器材的符號標注)
(2)關于實驗中滑動變阻器選用分壓式連接的原因,不正確的是
A.為了確保電流表使用安全
B.能減少電能的損耗
C.為了實現(xiàn)多次測量,減小誤差
D.待測電阻RX的阻值比滑動變阻器R的最大阻值大得多
(3)某次測量時A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2。則RX= 。(請用所給物理量的符號表示)
Ⅱ(1)A1 ; A2
(2)B (3)
4、用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900~1000Ω):
電源E,具有一定內阻,電動勢約為9.0V;
電壓表V1,量程為1.5V,內阻r1=750Ω;
電壓表V2,量程為5V,內阻r2=2500Ω;
滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;
單刀單擲開關K,導線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注)。
(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。
第(1)題答題區(qū) 第(2)題答題區(qū)
(3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=_________________。
13
、(1)
(3)電阻絲的長度L,電阻絲兩端的電壓U,流過電阻
(2)
(3)
5.(2013年北京卷)
某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。
(1)現(xiàn)有電源(4V,內阻可不計),滑動變阻器(0~50Ω,額定電流2A),開關和導線若干,以及下列電表
A.電流表(0~3A,內阻約0.025Ω)
B.電流表(0~0.6A,內阻約0.125Ω)
C.電壓表(0~3V,內阻約3kΩ)
D.電壓表(0~15V,內阻約15kΩ)
為減小測量誤差,在實驗中,電流表應選用 ,電壓表應選用 _(選填器材前的字母);實驗電路應采用圖1中的 (選填“甲”或“乙”)
(2)圖2是測最Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線.請請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖,補充完成圖2中實物間的連線.
(3)接通開關,改變滑動變阻器畫片P的位置,并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U。某次電表示數(shù)如圖3所示,可得該電阻的測量值RX=錯誤!未找到引用源。= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)若在(1)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是 ;若在(1)問中選用乙電路產(chǎn)生誤差的主要原因是 。(選填選項前的字母)
A. 電流表測量值小于流經(jīng)RX的電流值
B. 電流表測量值大于流經(jīng)RX的電流值
C. 電壓表測量值小于RX兩端的電壓值
D. 電壓表測量值大于RX兩端的電壓值
(5)再不損壞電表的前提下,將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動距離x的增加,被測電阻RX兩端的電壓U也隨之增加,下列反映U-x關系的示意圖中正確的是 。
答案:(1)B; C; 甲 (2)略
(3)5.2Ω (4)B; D
(5)A.滑動變阻器阻止應該從大到小變化,設移動距離為x,
電壓表示數(shù)為 所以A正確。
6、(2013年安慶市三模)某同學利用圖甲所示的電路測量一定值電阻Rx的阻值。所用的器材有:
待測電阻Rx:阻值約為50Ω
電流表A1:內阻r1約為20Ω,量程50mA
電流表A2:內阻r2約為4Ω,量程300mA
電阻箱R :0~999.9Ω
滑動變阻器R′:0~20Ω
電源E,電動勢3V,內阻很小
單刀單擲開關S1、單刀雙擲開關S2、導線若干
請回答下列問題:
(1)在圖乙所示的實物圖上畫出連線。
(2)閉合S1,將S2擲于1,調節(jié)R′、R至適當位置,記下兩表的讀數(shù)I1、I2和電阻箱的阻值R1。為使兩表的示數(shù)均超過量程的一半,R1可取 .(填序號)
A. 0.5Ω B. 5.0Ω C. 50.0Ω
(3)閉合S1,將S2擲于2,調節(jié)R′、R至適當位置,記下兩表的讀數(shù)I1′、I2′和電阻箱的阻值R2。用測得的物理量表示待測電阻的測量值Rx= .
Ⅱ. (1)連線如右圖所示 (3分)
(2)B (3分)
(3) (4分)
7、 [2014·四川卷]下圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻R x的原理圖,圖中R0是保護電阻(10 Ω),R1是電阻箱(0~99.9 Ω),R是滑動變阻器,A1和A2是電流表,E是電源(電動勢10 V,內阻很小).
在保證安全和滿足要求的情況下,使測量范圍盡可能大.實驗具體步驟如下:
(ⅰ)連接好電路,將滑動變阻器R調到最大;
(ⅱ)閉合S,從最大值開始調節(jié)電阻箱R1,先調R1為適當值,再調節(jié)滑動變阻器R,使A1示數(shù)I1=0.15 A,記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2;
(ⅲ)重復步驟(ⅱ),再測量6組R1和I2值;
(ⅳ)將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點.
根據(jù)實驗回答以下問題:
①現(xiàn)有四只供選用的電流表:
A.電流表(0~3 mA,內阻為2.0 Ω)
B.電流表(0~3 mA,內阻未知)
C.電流表(0~0.3 A,內阻為5.0 Ω)
D.電流表(0~0.3 A,內阻未知)
A1應選用________,A2應選用________.
②測得一組R1和I2值后,調整電阻箱R1,使其阻值變小,要使A1示數(shù)I1=0.15 A,應讓滑動變阻器R接入電路的阻值________(選填“不變”“變大”或“變小”).
③在坐標紙上畫出R1與I2的關系圖.
④根據(jù)以上實驗得出Rx=________Ω.
8.(1)b c 不在
(2)①D C?、谧兇蟆、勐浴、?1
[解析] (2)①A1的示數(shù)能達到0.15 A,A2的示數(shù)由圖像可知能達到0.3 A,故A1、A2的量程均選0.3 A,由電路圖可列出關系式(Rx+RA2)I2=(R0+R1+RA1)I1,整理后可得RA2+Rx=(R0+R1+RA1),由此可知,若RA1已知,則無論R1、I2如何變化,Rx+RA2均為定值,無法得到Rx,故應使RA2已知,即A1選D,A2選C.
②當R1減小時,如果在滑動變阻器的電阻值保持不變的情況下,電路的總電阻減小,由閉合電路的歐姆定律可得總電流I增大,由分壓關系知,并聯(lián)部分得的電壓減小,則I2減小,由I1=I-I2得I1增大,要使I1=0.15 A,則需滑動變阻器分得的電壓增大,即R的阻值變大.
④根據(jù)(Rx+RA2)I2=(R0+R1+RA1)I2,可得R1=I2-(R0-RA1),即R1—I2圖像的斜率k=,根據(jù)圖像并代入相關數(shù)據(jù),可得Rx=31 Ω.
8、物理興趣小組的同學們從實驗室中找到一只小燈泡,上邊標稱功率值為0.75W,額定電壓值已模糊不清。他們想測定其額定電壓值,于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約2Ω,然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U ==V =1.23V。他們懷疑所得電壓值不準確,于是,再利用下面可供選擇的實驗器材設計了一個電路進行測量。當電壓達到1.23V時,發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很弱,繼續(xù)緩慢地增加電壓,當達到2.70V時,發(fā)現(xiàn)燈泡已過亮,立即斷開開關,并將數(shù)據(jù)記錄在表中。
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0.20
0.60
1.00
1.40
1. 80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
A.電壓表V(量程3V,內阻約3kΩ)
B.電流表A1(量程150mA,內阻約2Ω)
C.電流表A2(量程500mA,內阻約0.6Ω)
D.滑線變阻器R1(0-20Ω) E.滑線變阻器R2(0-50Ω)
F.電源E(電動勢4.0V,內阻不計) G.開關S和導線若干
請你根據(jù)實驗要求,幫助他們完成實驗分析:
(1)根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),在給出的方格紙內作出U—I圖線,并從圖線上分析該燈的額定電壓應為________V;這一結果大于一開始的計算結果,原因是
_______________ 。
(2)從表中的實驗數(shù)據(jù)可以分析,他們實驗時所選擇的最佳電路和器材應為下面四個電路圖中的圖 ;電流表選擇 (填A1或A2);滑線變阻器選擇 (填R1或R2)。
O 100 200 300
I/mA
U/V
2.0
3.0
1.0
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
U/v
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255
279
310
16.(10分)(1)如圖(2分);2.5(2.4~2.6均可)(2分);燈泡冷態(tài)電阻小于正常工作時的電阻(或答燈泡電阻隨溫度升高而變大,意思對就可以給分),(1分);
(2)(A)(2分);A2(1分);R2(2分);
(說明:如果電路圖選(C),且滑線變阻器選R1的,可以得4分;電路圖選(C),但滑線變阻器選R2的,只能得2分)
【課后總結】[學完本節(jié)課,你一定要歸納一下物理方法或解題方法,標記出自己還沒有掌握的或者有疑問的點,并督促自己盡快解決。]
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