《高考物理 第7章 恒定電流 實驗五 探究決定導線電阻的因素》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理 第7章 恒定電流 實驗五 探究決定導線電阻的因素（57頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、實驗實驗五五探究決定導線探究決定導線電阻電阻的因素的因素一、螺旋測微器一、螺旋測微器1.構造：構造：如圖如圖1所示是常用的螺旋測微器。它的測砧所示是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度和固定刻度B固定在尺架固定在尺架C上，旋鈕上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕、微調(diào)旋鈕D和可動刻度和可動刻度E、測微螺桿、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在連在一起，通過精密螺紋套在B上。上。圖圖12.原理：原理：測微螺桿測微螺桿F與固定刻度與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕即旋鈕D每旋轉一周，每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退前進或后退0.5 mm，而可動刻度，而可動刻度E上的上的刻度為刻
2、度為50等份，每轉動一小格，等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退前進或后退0.01 mm。即螺旋。即螺旋測微器的精確度為測微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位。讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。3.讀數(shù)：讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。部分由可動刻度讀出。測量值測量值(mm)固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出注意半毫米刻度線是否露出)可動刻度數(shù)可動刻度數(shù)(估讀一位估讀一位)0.01(mm)。螺旋測微器需要估讀螺
3、旋測微器需要估讀最后一位數(shù)字為估計數(shù)字，讀數(shù)和記數(shù)時估計位為有效數(shù)字最后一位數(shù)字為估計數(shù)字，讀數(shù)和記數(shù)時估計位為有效數(shù)字的最后一位。的最后一位。例如例如如圖如圖2所示，固定刻度示數(shù)為所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米從可，不足半毫米從可動刻度上讀的示數(shù)為動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。圖圖2二、游標卡尺二、游標卡尺1.構造：構造：如圖如圖3所示，主尺、游標尺所示，主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊、游標尺上還有一個深度尺
4、，尺身上還有一個緊固螺釘。固螺釘。圖圖32.用途：用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。3.原理：原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm。常見的游標卡尺的游標。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有尺上小等分刻度有10個的、個的、20個的、個的、50個的，其讀數(shù)見下表：個的，其讀數(shù)見下表：刻度格數(shù)刻度格數(shù)(分分度度)刻度總刻度總
5、長度長度每小格與每小格與1 mm的的差值差值精確度精確度(可準確可準確到到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.讀數(shù)：讀數(shù)：若用若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(xK精確度精確度)mm。 三、測定金屬的電阻率三、測定金屬的電阻率注意事項注意事項1.先測直徑，再連電路：先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑時應在金屬絲連入為了方便，測量直徑時應
6、在金屬絲連入電路之前測量。電路之前測量。2.電流表外接法電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。表外接法。3.電流控制電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大。度過高，導致電阻率在實驗過程中變大。誤差分析誤差分析熱點一測量儀器、儀表的讀數(shù)熱點一測量儀器、儀表的讀數(shù)【例【例1】(2015海南單科，海南單科，11)某同學利用游標卡尺和螺旋測微某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖器分別測量一圓柱體工件的
7、直徑和高度，測量結果如圖4(a)和和(b)所示。該工件的直徑為所示。該工件的直徑為_cm，高度為，高度為_mm。圖圖4解析解析游標卡尺讀數(shù)為游標卡尺讀數(shù)為d12 mm40.05 mm12.20 mm1.220 cm螺旋測微器的讀數(shù)為螺旋測微器的讀數(shù)為h6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm答案答案1.2206.860反思總結反思總結游標卡尺的讀數(shù)技巧游標卡尺的讀數(shù)技巧游標卡尺的讀數(shù)方法：游標卡尺的讀數(shù)方法：“三看三看”(1)第一看第一看精確度精確度例如例如(如圖如圖5所示所示)圖圖5易錯讀成易錯讀成11 mm40.1 mm11.40 mm正確的應為正確的應為11.4 mm，游標卡尺
8、不需估讀，后面不能隨意加零，游標卡尺不需估讀，后面不能隨意加零，也不能隨意去零。也不能隨意去零。例如例如(如圖如圖6所示所示)圖圖6易錯讀成易錯讀成10 mm120.05 mm10.6 mm，正確的應為，正確的應為10.60 mm。(2)第二看第二看游標尺上的游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標尺最前端刻度線位置，區(qū)分零刻度與標尺最前端例如例如(如圖如圖7所示所示)圖圖7易錯讀成易錯讀成11 mm100.05 mm11.50 mm正確讀數(shù)為正確讀數(shù)為14 mm100.05 mm14.50 mm(3)第三看第三看游標尺的哪條游標尺的哪條(第第K條條)刻度線與主尺上的刻度線刻度線與主尺上的刻度線
9、對齊對齊【變式訓練】【變式訓練】1.(1)如圖如圖8所示的兩把游標卡尺，它們的游標尺從左到右分別為所示的兩把游標卡尺，它們的游標尺從左到右分別為9 mm長長10等分、等分、19 mm長長20等分，它們的讀數(shù)依次等分，它們的讀數(shù)依次_mm，_mm。圖圖8(2)使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如圖使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如圖9所示，則所示，則甲、乙金屬絲的直徑分別為甲、乙金屬絲的直徑分別為_mm，_mm。圖圖9解析解析(1)圖圖8甲讀數(shù)：整毫米是甲讀數(shù)：整毫米是17，不足，不足1毫米數(shù)是毫米數(shù)是70.1 mm0.7 mm，最后結果是，最后結果是17 mm0.7 mm17.7
10、 mm。乙圖讀數(shù)：整。乙圖讀數(shù)：整毫米是毫米是23，不足，不足1毫米數(shù)是毫米數(shù)是170.05 mm0.85 mm，最后結果是，最后結果是23 mm0.85 mm23.85 mm。(2)對圖對圖9甲：固定刻度示數(shù)為甲：固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動刻度，不足半毫米的從可動刻度上讀的示數(shù)為上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。對圖乙：金屬絲的直徑為。對圖乙：金屬絲的直徑為4.80.01 mm0.048 mm。答案答案(1)17.723.85(2)2.1500.048熱點二電阻率的測量及實物連線熱點二電阻率的測量及實物
11、連線【例【例2】(2014江蘇單科，江蘇單科，10)某同學通過實驗測量一種合金的某同學通過實驗測量一種合金的電阻率。電阻率。(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊圖轉動，讀數(shù)前應先旋緊圖10所示的部件所示的部件_(選填選填“A”、“B”、“C”或或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_mm。圖圖10(2)圖圖11所示是測量合金絲電阻的電路，相關器材的規(guī)格已在圖中所示是測量合金絲電阻的電路，相關器材的規(guī)格已在圖中標出。合上開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程
12、中，發(fā)標出。合上開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中以推斷：電路中_(選填圖中表示接線柱的數(shù)字選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)之間出現(xiàn)了了_(選填選填“短路短路”或或“斷路斷路”)。圖圖11(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為的示數(shù)分別為2.23 V和和38 mA，由此，該同學算出接入電路部分的，由此，該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為合金絲的阻值為58.7 。為了
13、更準確地測出合金絲的阻值，在不。為了更準確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應作怎樣的改進？更換實驗器材的條件下，對實驗應作怎樣的改進？ 請寫出兩條建請寫出兩條建議。議。答案答案(1)B0.410(2)7、9斷路斷路(3)電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值。均值。(或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值)方法提煉方法提煉1.儀器選擇的一般步驟儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材；首先選擇唯一性的器材；(2)粗畫電路圖粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表暫不接
14、電流表和電壓表)；(3)估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉但不超過其量程的情況下，結合已知器材的規(guī)格，確定的偏轉但不超過其量程的情況下，結合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材。實驗電路和實驗器材。2.實物圖連線的基本原則實物圖連線的基本原則對限流式電路，一般是從電源的正極開始，把電源、開關、滑對限流式電路，一般是從電源的正極開始，把電源、開關、滑動變阻器以及測量電路順次連接起來即可。對分壓式電路，應動變阻器以及測量電路順次連接起來即可。對分壓式電路，應先將電源、開關和滑動變阻器的全部電阻用導線連接起來，然先將電源、
15、開關和滑動變阻器的全部電阻用導線連接起來，然后在滑動變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個，依據(jù)電路后在滑動變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個，依據(jù)電路中電流的流向將測量電路部分連接起來即可。中電流的流向將測量電路部分連接起來即可。【變式訓練】【變式訓練】2.要測量一段阻值大約為要測量一段阻值大約為5 的均勻金屬絲的電阻率，除刻度尺、的均勻金屬絲的電阻率，除刻度尺、螺旋測微器、電源螺旋測微器、電源E(電動勢為電動勢為3 V、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為0.5 )、最大阻值、最大阻值為為20 的滑動變阻器的滑動變阻器R、開關一只、導線若干外，還有電流表、開關一只、導線若干外，還有電流表和電壓表各兩只供選擇
16、：和電壓表各兩只供選擇：A1(量程量程1 A、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為1 )、A2(量程量程0.6 A、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為2 )、V1(量程量程3.0 V、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為1 000 )、V2(量量程程15 V、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為3 000 )。圖圖12圖圖13(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖12所示，則金屬絲的所示，則金屬絲的直徑為直徑為_mm。(2)為了使測量有盡可能高的精度，電流表應選為了使測量有盡可能高的精度，電流表應選_，電壓，電壓表應選表應選_。(3)實驗電路已經(jīng)畫出了一部分，如圖實驗電路已經(jīng)畫出了一部分，如圖13所示，但尚未完整，請所示，但尚
17、未完整，請將該電路完整地連接好將該電路完整地連接好(Rx表示待測電阻表示待測電阻)。(4)若用刻度尺測得金屬絲的長度為若用刻度尺測得金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得金屬，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為絲的直徑為d，電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為U，則該金屬，則該金屬絲的電阻率表達式為絲的電阻率表達式為_。熱點三實驗的拓展與創(chuàng)新熱點三實驗的拓展與創(chuàng)新(電阻的測量方法電阻的測量方法)方法方法1伏安法測電阻伏安法測電阻伏安法測電阻是電學實驗的基礎，是高考考查的熱點，也是伏安法測電阻是電學實驗的基礎，是高考考查的熱點，也是難點。它滲透在電學實驗的各個環(huán)節(jié)中，如測未知
18、電阻、測難點。它滲透在電學實驗的各個環(huán)節(jié)中，如測未知電阻、測電阻率、測各種電表內(nèi)阻等。本質上都是伏安法測電阻在不電阻率、測各種電表內(nèi)阻等。本質上都是伏安法測電阻在不同情景下的具體應用。主要涉及電壓表、電流表的選擇以及同情景下的具體應用。主要涉及電壓表、電流表的選擇以及實物連線等。實物連線等?！纠纠?】某同學測量阻值約某同學測量阻值約25 k的電阻的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：，現(xiàn)備有下列器材：A.電流表電流表(量程量程100 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約2 k)；B.電流表電流表(量程量程500 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約300 )；C.電壓表電壓表(量程量程15 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約100 k)；D.電壓表電壓
19、表(量程量程50 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約500 k)；E.直流電源直流電源(20 V，允許最大電流，允許最大電流1 A)；F.滑動變阻器滑動變阻器(最大阻值最大阻值1 k，額定功率，額定功率1 W)；G.開關和導線若干。開關和導線若干。(1)電流表應選電流表應選_，電壓表應選，電壓表應選_。(填器材代號填器材代號)(2)該同學正確選擇儀器后連接了如圖該同學正確選擇儀器后連接了如圖14所示電路，為保證實驗順所示電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：電路在接線上存在的問題：圖圖14_；_
20、。答案答案(1)BC(2)電流表應采用內(nèi)接法電流表應采用內(nèi)接法滑動變阻器應滑動變阻器應采用分壓式接法采用分壓式接法方法方法2伏伏法測電阻伏伏法測電阻(電壓表的靈活選用電壓表的靈活選用)已知內(nèi)阻的電壓表可做電流表使用，在缺少合適的電流表的已知內(nèi)阻的電壓表可做電流表使用，在缺少合適的電流表的情況下，常用電壓表代替電流表使用，這是設計電路中的高情況下，常用電壓表代替電流表使用，這是設計電路中的高頻考點。頻考點?！纠纠?】用以下器材可測量電阻用以下器材可測量電阻Rx的阻值。的阻值。待測電阻待測電阻Rx，阻值約為，阻值約為600 ；電源電源E，電動勢約為，電動勢約為6.0 V，內(nèi)阻可忽略不計；，內(nèi)阻可
21、忽略不計；電壓表電壓表V1，量程為，量程為0500 mV，內(nèi)阻，內(nèi)阻r11 000 ；電壓表電壓表V2，量程為，量程為06 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2約為約為10 k；電流表電流表A，量程為，量程為00.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r3約為約為1 ；定值電阻定值電阻R0，R060 ；滑動變阻器滑動變阻器R，最大阻值為，最大阻值為150 ；單刀單擲開關單刀單擲開關S一個，導線若干。一個，導線若干。 (2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算Rx，則由已知量和測量物理量，則由已知量和測量物理量計算計算Rx的表達式為的表達式為Rx_，式中各符號的意義是，式中各符號的意義是_。(所有物理量用題中代表
22、符號表示所有物理量用題中代表符號表示)方法方法3安安法測電阻安安法測電阻(電流表的靈活選用電流表的靈活選用)已知內(nèi)阻的電流表可做電壓表使用，在缺少合適的電壓表的已知內(nèi)阻的電流表可做電壓表使用，在缺少合適的電壓表的情況下，常用電流表代替電壓表使用，這是電學設計電路的情況下，常用電流表代替電壓表使用，這是電學設計電路的高頻考點。高頻考點。【例【例5】用伏安法測定一個待測電阻用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值的阻值(阻值約為阻值約為200 )，實驗室提供如下器材：實驗室提供如下器材：電池組電池組E：電動勢：電動勢3 V，內(nèi)阻不計；，內(nèi)阻不計；電流表電流表A1：量程：量程015 mA，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約
23、為100 ；電流表電流表A2：量程：量程0300 A，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為1 000 ；滑動變阻器滑動變阻器R1：阻值范圍：阻值范圍020 ，額定電流，額定電流2 A；電阻箱電阻箱R2，阻值范圍，阻值范圍09 999 ，額定電流，額定電流1 A；開關開關S、導線若干。、導線若干。要求實驗中盡可能準確地測量要求實驗中盡可能準確地測量Rx的阻值，請回答下列問題：的阻值，請回答下列問題：(1)為了測量待測電阻兩端的電壓，可以將電流表為了測量待測電阻兩端的電壓，可以將電流表_(填寫填寫器材代號器材代號)與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到與電阻箱串聯(lián)，并將電阻箱阻值調(diào)到_，這，這樣可以改裝成一個量程為樣可以
24、改裝成一個量程為3.0 V的電壓表。的電壓表。(2)在圖在圖15中畫完整測量中畫完整測量Rx阻值的電路圖，并在圖中標明器材代號。阻值的電路圖，并在圖中標明器材代號。圖圖15(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖，兩表的示數(shù)如圖16所示，可讀出電流表所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是的示數(shù)是_mA，電流表，電流表A2的示數(shù)是的示數(shù)是_A，測得待，測得待測電阻測電阻Rx的阻值是的阻值是_。本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差，考。本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差，考慮這個原因測量值比真實值慮這個原因測量值比真實值_(填填“偏大偏大”或或“偏小偏小”)。圖圖16答案答案(1)A29 000(2)電路如圖
25、電路如圖(3)8.0150187.5 偏小偏小方法方法4半偏法測電表內(nèi)阻半偏法測電表內(nèi)阻(1)半偏法近似測量電流表內(nèi)阻。半偏法近似測量電流表內(nèi)阻。方法一：如圖方法一：如圖17所示，測量電流表所示，測量電流表 的內(nèi)阻，操作步驟如下：的內(nèi)阻，操作步驟如下：圖圖17將電阻箱將電阻箱R的電阻調(diào)到零；的電阻調(diào)到零；閉合閉合S，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R0，使，使 表達到滿偏表達到滿偏I0；由上可得由上可得RGR。方法二：如圖方法二：如圖18所示，測量電流表所示，測量電流表 的內(nèi)阻，操作步驟如下：的內(nèi)阻，操作步驟如下：圖圖18斷開斷開S2、閉合、閉合S1，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R0，使，使 表滿偏為表滿偏為I0；(2)半偏法近似測
26、量電壓表內(nèi)阻。半偏法近似測量電壓表內(nèi)阻。方法一：如圖方法一：如圖19所示，測量電壓表所示，測量電壓表 的內(nèi)阻，操作步驟如下：的內(nèi)阻，操作步驟如下：圖圖19圖圖20滑動變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大；滑動變阻器的滑片滑至最右端，電阻箱的阻值調(diào)到最大；閉合閉合S1、S2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R0，使，使 表示數(shù)指到滿偏刻度。表示數(shù)指到滿偏刻度。斷開斷開S2，保持，保持R0不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R，使，使 表指針指到滿刻度的一半；表指針指到滿刻度的一半；由上可得由上可得RVR。【例【例6】(2015新課標全國卷新課標全國卷，23)電壓表滿偏時通過該表的電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流
27、的兩倍。某同學利用這一事實測量電流是半偏時通過該表電流的兩倍。某同學利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻電壓表的內(nèi)阻(半偏法半偏法)，實驗室提供的器材如下：，實驗室提供的器材如下：待測電壓表待測電壓表 (量程量程3 V，內(nèi)阻約為，內(nèi)阻約為3 000 )，電阻箱，電阻箱R0(最大阻最大阻值為值為99 999.9 )，滑動變阻器，滑動變阻器R1(最大阻值最大阻值100 ，額定電流，額定電流2 A)，電源電源E(電動勢電動勢6 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)，開關，開關2個，導線若干。個，導線若干。(1)虛線框內(nèi)為該同學設計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，虛線框內(nèi)為該同學設計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將
28、電路圖補充完整。將電路圖補充完整。(2)根據(jù)設計的電路，寫出實驗步驟：根據(jù)設計的電路，寫出實驗步驟：_。(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV，與電壓表內(nèi)阻的真實值，與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比，相比，RV_RV(填填“”、“”或或“”)，主要理由，主要理由是是_。解析解析(1)實驗電路圖如圖所示。實驗電路圖如圖所示。(2)移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分移動滑動變阻器的滑片，以保證通電后電壓表所在支路分壓最??；閉合開關壓最??；閉合開關S1、S2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的指針滿偏，使電壓表的指針滿偏 ；保持滑動變阻器滑片的位置不變，斷開保持滑
29、動變阻器滑片的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R0使使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測得的電電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻。壓表內(nèi)阻。(3)斷開斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在使電壓表成半偏狀態(tài)，電壓表所在支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時支路總電阻增大，分得的電壓也增大，此時R0兩端的電壓大兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，于電壓表的半偏電壓，RVRV答案答案(1)見解析圖見解析圖(2)見解析見解析(3)理由見解析理由見解析方法方法5等效替代法等效替代法如圖如圖21所示。所示。圖圖21S接接1，調(diào)節(jié)，調(diào)
30、節(jié)R2，讀出，讀出 表示數(shù)為表示數(shù)為I；S接接2，R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使，使 表示數(shù)仍為表示數(shù)仍為I；由以上可得由以上可得RxR1。該方法的優(yōu)點是消除了該方法的優(yōu)點是消除了 表內(nèi)阻對測量的影響，缺點是電阻箱表內(nèi)阻對測量的影響，缺點是電阻箱的電阻的電阻R1不能連續(xù)變化。不能連續(xù)變化?！纠纠?】電流表電流表A1的量程為的量程為0200 A、內(nèi)電阻約為、內(nèi)電阻約為500 ，現(xiàn)，現(xiàn)要測其內(nèi)阻，要測其內(nèi)阻，圖圖22除若干開關、導線之外還有器材如下：除若干開關、導線之外還有器材如下：電流表電流表A2：與：與A1規(guī)格相同規(guī)格相同滑動變阻器滑動變阻器R1：阻值：阻值020 電阻箱電阻箱
31、R2：阻值：阻值09 999 保護電阻保護電阻R3：阻值約為：阻值約為3 k電源：電動勢電源：電動勢E約約1.5 V、內(nèi)電阻、內(nèi)電阻r約約2 (1)如圖如圖22所示，某同學想用替代法測量電流表內(nèi)阻，他設計了所示，某同學想用替代法測量電流表內(nèi)阻，他設計了部分測量電路，在此基礎上請你將滑動變阻器接入電路中，使部分測量電路，在此基礎上請你將滑動變阻器接入電路中，使實驗可以完成。實驗可以完成。(2)電路補充完整后，請你完善以下測量電流表電路補充完整后，請你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實驗內(nèi)電阻的實驗步驟。步驟。a.先將滑動變阻器先將滑動變阻器R1的滑動端移到使電路安全的位置，再把電的滑動端移到使電路
32、安全的位置，再把電阻箱阻箱R2的阻值調(diào)到的阻值調(diào)到_(填填“最大最大”或或“最小最小”)。b.閉合開關閉合開關S1、S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使兩電流表的指針在滿，使兩電流表的指針在滿偏附近，記錄電流表偏附近，記錄電流表A2的示數(shù)的示數(shù)I。c.斷開斷開S1，保持，保持S閉合、閉合、R1不變，再閉合不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使，使電流表電流表A2的示數(shù)的示數(shù)_，讀出此時電阻箱的示數(shù)，讀出此時電阻箱的示數(shù)R2，則電流，則電流表表A1內(nèi)電阻內(nèi)電阻r_。解析解析(1)滑動變阻器的阻值遠小于待測電流表內(nèi)阻，因此必須采滑動變阻器的阻值遠小于待測電流表內(nèi)阻，因此必須采用分壓
33、接法，電路圖如圖所示。用分壓接法，電路圖如圖所示。(2)a.實驗前實驗前R2應該調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；應該調(diào)節(jié)到最大，以保證電表安全；c.替代法最簡替代法最簡單的操作是讓單的操作是讓A2示數(shù)不變，則可直接從示數(shù)不變，則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值。阻值。答案答案(1)如圖所示如圖所示(2)a.最大最大c.再次為再次為I(或仍為或仍為I)R21.電流表量程一般有兩種：電流表量程一般有兩種：00.6 A，03 A；電壓表量程一般有；電壓表量程一般有兩種：兩種：03 V，015 V，如圖，如圖23所示；所示；圖圖23接接03 V量程時讀數(shù)為量程時讀數(shù)為_V。接接01
34、5 V量程時讀數(shù)為量程時讀數(shù)為_V。接接03 A量程時讀數(shù)為量程時讀數(shù)為_A。接接00.6 A量程時讀數(shù)為量程時讀數(shù)為_A。(2)完成下列讀數(shù)完成下列讀數(shù)(如圖如圖24所示所示)。圖圖24a._mmb._mmc._mmd._mme._mm。答案答案(1)1.909.50.800.16(2)a.0.482(0.4810.483)b.0.532(0.5310.533)c.4.076(4.0754.077)d.5.663(5.6615.665)e.11.14圖圖25(1)從圖從圖25中可以讀出該金屬絲的直徑中可以讀出該金屬絲的直徑d_mm。(2)為了測量該金屬絲的電阻，實驗小組取來兩節(jié)干電池，如圖為
35、了測量該金屬絲的電阻，實驗小組取來兩節(jié)干電池，如圖26所示，將金屬絲拉直后兩端固定在帶有刻度的絕緣底座兩端的接所示，將金屬絲拉直后兩端固定在帶有刻度的絕緣底座兩端的接線柱上，底座的中間有一個可沿金屬絲滑動的金屬觸頭線柱上，底座的中間有一個可沿金屬絲滑動的金屬觸頭P，觸頭，觸頭上固定了接線柱，按下上固定了接線柱，按下P時，觸頭才與金屬絲接觸，觸頭的位置時，觸頭才與金屬絲接觸，觸頭的位置可以從刻度尺上讀出。實驗采用的電路原理圖如圖可以從刻度尺上讀出。實驗采用的電路原理圖如圖27所示。請根所示。請根據(jù)該原理圖，用筆畫線代替導線將實物圖據(jù)該原理圖，用筆畫線代替導線將實物圖28連接成實驗電路。連接成實驗電路。圖圖26圖圖27圖圖28 圖圖29解析解析(1)由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知該金屬絲的直徑由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知該金屬絲的直徑d1.5 mm20.00.01 mm1.700 mm；(2)實物連接圖如圖所示；實物連接圖如圖所示；
高考物理 第7章 恒定電流 實驗五 探究決定導線電阻的因素
