高考物理 第8章復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案(打包10套).zip
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電阻的測(cè)量方法(一)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成)
1、理解伏安法則電阻的原理,內(nèi)接法,外接法的選擇。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):伏安法則電阻的原理,內(nèi)接法,外接法的選擇 難點(diǎn): 誤差分析
【使用說(shuō)明與學(xué)法指導(dǎo)】(這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標(biāo))
1、測(cè)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(guò)程。
2、內(nèi)接、外接電路的選擇原理自主學(xué)習(xí)就可以理解。
【電阻測(cè)量方法】
1、伏安法測(cè)電阻
(1)、原理:由R=U/I知測(cè)出電阻兩端的電壓和流經(jīng)電阻的電流可以計(jì)算出電阻值。測(cè)電壓要用伏特表,測(cè)電流要用安培表,故稱伏安法。
(2)、內(nèi)接法與外接法的選擇:由于電表內(nèi)阻的影響,無(wú)論電流表是內(nèi)接還是外接,都會(huì)有誤差,為了盡可能減小誤差應(yīng)做如下選擇。
①當(dāng)RxRA時(shí),電流表分壓可以忽略不計(jì),使用電流表內(nèi)接,在方框內(nèi)畫出電路圖:
②當(dāng)RxRv時(shí),電壓表分流可以忽略不計(jì),使用電流表外接,在方框內(nèi)畫出電路圖:
若電流表內(nèi)阻RA已知應(yīng)使用內(nèi)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(dòng)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(nèi)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(xùn)練題】
1、某同學(xué)用伏安法測(cè)一個(gè)未知電阻,他先將電壓表接a點(diǎn),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(diǎn),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(yīng)接到____點(diǎn)誤差較小,測(cè)得Rx的值應(yīng)為_(kāi)_______Ω.
答案:接a點(diǎn);1000
2. [2014·新課標(biāo)Ⅱ卷]
在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx的阻值約為200 Ω,電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖(a)或圖(b)所示,
結(jié)果由公式Rx=計(jì)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(cè)得的電阻值分別記為Rx1和Rx2,則______(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,且測(cè)量值Rx1________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.
22. [答案] Rx1 大于 小于
[解析] ==10,==20,故<=10,應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法,即圖(a)接法.由“大內(nèi)偏大,小外偏小”的結(jié)論可知電流表內(nèi)接時(shí)測(cè)量值Rx1大于真實(shí)值,外接時(shí),測(cè)量值Rx2小于真實(shí)值.
3.(蕪湖市2013年三模)某待測(cè)電阻RX的阻值大約為100Ω,現(xiàn)要測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供有如下器材:
電流表A1(量程40mA、內(nèi)阻r1=10Ω)
電流表A2(量程100 mA、內(nèi)阻約為3Ω)
滑動(dòng)變阻器R,最大阻值約為l0Ω
定值電阻R0(R0=100Ω)
電源E(電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻不可忽略)
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示,其中a處應(yīng)選用電流表 ,b處應(yīng)選用電流表 。(用所給器材的符號(hào)標(biāo)注)
(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)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(shí)現(xiàn)多次測(cè)量,減小誤差
D.待測(cè)電阻RX的阻值比滑動(dòng)變阻器R的最大阻值大得多
(3)某次測(cè)量時(shí)A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2。則RX= 。(請(qǐng)用所給物理量的符號(hào)表示)
Ⅱ(1)A1 ; A2
(2)B (3)
4、用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(900~1000Ω):
電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;
電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;
電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;
滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;
單刀單擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線若干。
(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。
(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)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(cè)得量表示Rx的公式為Rx=_________________。
13
、(1)
(3)電阻絲的長(zhǎng)度L,電阻絲兩端的電壓U,流過(guò)電阻
(2)
(3)
5.(2013年北京卷)
某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。
(1)現(xiàn)有電源(4V,內(nèi)阻可不計(jì)),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω,額定電流2A),開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表
A.電流表(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
為減小測(cè)量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用 ,電壓表應(yīng)選用 _(選填器材前的字母);實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖1中的 (選填“甲”或“乙”)
(2)圖2是測(cè)最Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請(qǐng)請(qǐng)根據(jù)在(1)問(wèn)中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線.
(3)接通開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器畫片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)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(cè)量值RX=錯(cuò)誤!未找到引用源。= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)若在(1)問(wèn)中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是 ;若在(1)問(wèn)中選用乙電路產(chǎn)生誤差的主要原因是 。(選填選項(xiàng)前的字母)
A. 電流表測(cè)量值小于流經(jīng)RX的電流值
B. 電流表測(cè)量值大于流經(jīng)RX的電流值
C. 電壓表測(cè)量值小于RX兩端的電壓值
D. 電壓表測(cè)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(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動(dòng)距離x的增加,被測(cè)電阻RX兩端的電壓U也隨之增加,下列反映U-x關(guān)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(dòng)變阻器阻止應(yīng)該從大到小變化,設(shè)移動(dòng)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(xué)利用圖甲所示的電路測(cè)量一定值電阻Rx的阻值。所用的器材有:
待測(cè)電阻Rx:阻值約為50Ω
電流表A1:內(nèi)阻r1約為20Ω,量程50mA
電流表A2:內(nèi)阻r2約為4Ω,量程300mA
電阻箱R :0~999.9Ω
滑動(dòng)變阻器R′:0~20Ω
電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻很小
單刀單擲開(kāi)關(guān)S1、單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2、導(dǎo)線若干
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在圖乙所示的實(shí)物圖上畫出連線。
(2)閉合S1,將S2擲于1,調(diào)節(jié)R′、R至適當(dāng)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(guò)量程的一半,R1可取 .(填序號(hào))
A. 0.5Ω B. 5.0Ω C. 50.0Ω
(3)閉合S1,將S2擲于2,調(diào)節(jié)R′、R至適當(dāng)位置,記下兩表的讀數(shù)I1′、I2′和電阻箱的阻值R2。用測(cè)得的物理量表示待測(cè)電阻的測(cè)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(cè)量阻值約幾十歐的未知電阻R x的原理圖,圖中R0是保護(hù)電阻(10 Ω),R1是電阻箱(0~99.9 Ω),R是滑動(dòng)變阻器,A1和A2是電流表,E是電源(電動(dòng)勢(shì)10 V,內(nèi)阻很小).
在保證安全和滿足要求的情況下,使測(cè)量范圍盡可能大.實(shí)驗(yàn)具體步驟如下:
(ⅰ)連接好電路,將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大;
(ⅱ)閉合S,從最大值開(kāi)始調(diào)節(jié)電阻箱R1,先調(diào)R1為適當(dāng)值,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使A1示數(shù)I1=0.15 A,記下此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2;
(ⅲ)重復(fù)步驟(ⅱ),再測(cè)量6組R1和I2值;
(ⅳ)將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn).
根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答以下問(wèn)題:
①現(xiàn)有四只供選用的電流表:
A.電流表(0~3 mA,內(nèi)阻為2.0 Ω)
B.電流表(0~3 mA,內(nèi)阻未知)
C.電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻為5.0 Ω)
D.電流表(0~0.3 A,內(nèi)阻未知)
A1應(yīng)選用________,A2應(yīng)選用________.
②測(cè)得一組R1和I2值后,調(diào)整電阻箱R1,使其阻值變小,要使A1示數(shù)I1=0.15 A,應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值________(選填“不變”“變大”或“變小”).
③在坐標(biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖.
④根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出Rx=________Ω.
8.(1)b c 不在
(2)①D C ②變大?、勐浴、?1
[解析] (2)①A1的示數(shù)能達(dá)到0.15 A,A2的示數(shù)由圖像可知能達(dá)到0.3 A,故A1、A2的量程均選0.3 A,由電路圖可列出關(guān)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(wú)論R1、I2如何變化,Rx+RA2均為定值,無(wú)法得到Rx,故應(yīng)使RA2已知,即A1選D,A2選C.
②當(dāng)R1減小時(shí),如果在滑動(dòng)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(guān)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(dòng)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(guān)數(shù)據(jù),可得Rx=31 Ω.
8、物理興趣小組的同學(xué)們從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡,上邊標(biāo)稱功率值為0.75W,額定電壓值已模糊不清。他們想測(cè)定其額定電壓值,于是先用歐姆表直接測(cè)出該燈泡的電阻約2Ω,然后根據(jù)公式計(jì)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(zhǔn)確,于是,再利用下面可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了一個(gè)電路進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)電壓達(dá)到1.23V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡亮度很弱,繼續(xù)緩慢地增加電壓,當(dāng)達(dá)到2.70V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡已過(guò)亮,立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān),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(nèi)阻約3kΩ)
B.電流表A1(量程150mA,內(nèi)阻約2Ω)
C.電流表A2(量程500mA,內(nèi)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(dòng)勢(shì)4.0V,內(nèi)阻不計(jì)) G.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干
請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,幫助他們完成實(shí)驗(yàn)分析:
(1)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在給出的方格紙內(nèi)作出U—I圖線,并從圖線上分析該燈的額定電壓應(yīng)為_(kāi)_______V;這一結(jié)果大于一開(kāi)始的計(jì)算結(jié)果,原因是
_______________ 。
(2)從表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以分析,他們實(shí)驗(yàn)時(shí)所選擇的最佳電路和器材應(yīng)為下面四個(gè)電路圖中的圖 ;電流表選擇 (填A(yù)1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(shí)的電阻(或答燈泡電阻隨溫度升高而變大,意思對(duì)就可以給分),(1分);
(2)(A)(2分);A2(1分);R2(2分);
(說(shuō)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(jié)】[學(xué)完本節(jié)課,你一定要?dú)w納一下物理方法或解題方法,標(biāo)記出自己還沒(méi)有掌握的或者有疑問(wèn)的點(diǎn),并督促自己盡快解決。]
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