内容正文:
第十章
电路及其应用
提分点11 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
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体系建构
体系建构
体系建构
体系建构
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6
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
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(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
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2. 电压表差值法(如图2所示)
图2
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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
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(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.
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(2) 误差分析
①测量值偏大:RV测=R2>RV真.
③减小误差的方法:选电动势较大的电源E,选阻值较小的滑动变阻器R1,满足R1≪RV.
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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.
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(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.
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方法三、等效替代法测电阻
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.
图5
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方法四、电桥法测电阻(如图6所示)
图6
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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
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(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.
1
甲
乙
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(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
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(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.
【解析】作出U-R图像如答案图.
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
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(3) 断开S1,将S2接2,再闭合S1,电压表示数为1.60V,利用(2)中测绘的U-R图像可得Rx=___________________Ω,考虑到电压表为非理想电表,则Rx测量值_________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
【解析】电压表示数为1.60 V,利用(2)中测绘的U-R图像可得Rx=2.8 Ω,该方法为等效替代法,则电压表内阻对Rx的测量无影响,即Rx测量值等于真实值.
2.8(2.7~2.9都对)
等于
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(4) 为了更方便地测量多种未知电阻,图甲中虚线框中电路可作为欧姆表使用,电压表表盘改动后正确的是_______.
A B C D
C
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(2022·常州5月模拟)某学习小组需要一个量程为0.6 mA的电流表,在实验室仅找到某微安表G,量程200 μA标识清晰,内阻标识模糊,大约几百欧姆.该小组决定先测微安表内阻,再进行改装.
以下器材可供选择
电压表V1(0~3 V,内阻约为3 kΩ)
电压表V2(0~15 V,内阻约为5 kΩ)
滑动变阻器R1(0~10 Ω)
滑动变阻器R2(0~1 kΩ)
电源E(电动势约为6 V)
电阻箱RZ(最大阻值为9 999 Ω)
开关S一个,导线若干.
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甲
乙
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(1) 按图甲所示电路图将图乙中的实物连线.
【解析】按照电路图连接实物如图所示;
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V1
R1
4 653
90
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(3) 改装成量程为0