内容正文:
第九章
电路及其应用
微专题10 电学实验中的热点问题
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
1
测电阻的几种特殊方法
方法一、差值法测电阻
1. 电流表差值法(如图1所示)
图1
(1) 基本原理:定值电阻R0的电流I0=I2-I1,电流表A1的电压U1=(I2-I1)R0.
(2) 可测物理量:
1
2. 电压表差值法(如图2所示)
图2
方法二、半偏法测电表电阻
1. 电压表半偏法(如图3所示)
图3
(1) 实验步骤
①将R2的阻值调为零,闭合S,调节R1的滑动触头,使电压表读数等于其量程Um.
(2) 误差分析
①测量值偏大:RV测=R2>RV真.
2. 电流表半偏法(如图4所示)
图4
(1) 实验步骤
①先断开S2,再闭合S1,将R1从最大阻值逐渐调小,使电流表读数等于其量程Im.
(2) 误差分析
①测量值偏小:RA测=R2<RA真.
②原因分析:当闭合S2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大,R2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小.
③减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值非常大的滑动变阻器R1,满足R1≫RA.
方法三、等效替代法测电阻
图5
如图5所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上读出电流表示数I ;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.
方法四、电桥法测电阻(如图6所示)
图6
1. 操作:实验中调节电阻箱R3,使灵敏电流表G的示数为0.
2. 原理:当IG=0时,有UAB=0,则UR1=UR3,UR2=URx;电路可以等效为图7所示.
图7
(2022·泰州四模)某同学要测量量程为3 V电压表的内阻,步骤如下:
(1) 先用多用电表的欧姆挡粗测该电压表的内阻值,选择开关拨至“×100”挡,表盘示数如图甲所示,则阻值约为__________kΩ.若将欧姆表换一个电动势相同,但内阻变大的电池,重新欧姆调零后测量该电压表内阻,其测量结果________ (填“偏大”“偏小”或“不变”).
1
甲
乙
【解析】欧姆表读数为RV=22×100 Ω=2.2 kΩ
欧姆表电动势不变,内阻改变,通过欧姆调零后不影响测量结果.
2.2
不变
(2) 该同学改用如图乙所示电路测量电压表内阻RV,实验过程如下:
A. 按电路图正确连接好电路,将滑动变阻器R1的滑动头移到最左端
B. 闭合开关S1和S2并调节R1,使电压表的指针指到满刻度
D. 读出此时电阻箱R2的阻值
①若电阻箱R2为1.15 kΩ,则RV=__________kΩ.
②用上述方法得到电压表内电阻的测量值R测________R真(填“大于”“等于”或“小于”).
③若实验中测得的结果R测=2.4 kΩ,要将这个电压表改装成量程为5 V的电压表,则应串联一个阻值为R串=__________kΩ的定值电阻.
2.3
大于
1.6
④为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压,下面做法中可行的是(填写选项前的序号)( )
A. 在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻
B. 在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻
C. 在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻
D. 在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻
D
得到R串=1.6 kΩ
④因为电压表内阻测量值偏大,改装电压表时,串联电阻阻值偏大.用改装后的电阻测电压时,所测电压偏小.为准确测电压,应减小串联电阻阻值,可以减小串联电阻阻值或在串联电阻两端并联一个比该电阻大得多的电阻,故选D.
类题固法1
1. (2022·苏北四市期末)某同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值.已知电源电动势约为4.5V,内阻约为1.5Ω,电压表满偏电压为3V,定值电阻R0=3.5Ω,电阻箱R最大阻值为99.9Ω.
甲 乙
(1) 将S2接1,闭合开关S1前,该同学首先将电阻箱的阻值调到最大,这样操作是________(填“正确”或“错误”)的.
错误
(2) 多次改变电阻箱R的阻值,得到对应电压表的示数U如下表,请根据实验数据在图乙中作出U-R关系图像.
电阻R/Ω 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电压U/V 0.75 1.28 2.00 2.45 2.76 3.00
【解析】作出U-R图像如答案图.
(3) 断开S1,将S2接2,再闭合S1,电压表示