高三物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第3節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器） 實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線課件 新人教版

第第3節(jié)節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）習(xí)使用螺旋測(cè)微器）實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線考點(diǎn)考點(diǎn)1：電表的改裝與讀數(shù)：電表的改裝與讀數(shù)【例1】一毫安表頭 滿偏電流為9.90mA，內(nèi)阻約為300.要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表，其電路原理如圖739所示圖中， 是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動(dòng)變阻器，S為開(kāi)關(guān)，E為電源 圖739 (1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟： 將虛線框內(nèi)的實(shí)物圖按電路原理圖連線； 將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)至_端(填“a”或“b”)，電阻箱R0的阻值調(diào)至零； 合上開(kāi)關(guān)； 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A； 調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會(huì)_(填“增大”、“減小”或“不變”)； 多次重復(fù)步驟，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為_(kāi)，同時(shí)毫安表指針滿偏 (2)回答下列問(wèn)題： 在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為_(kāi). 用改裝成的電流表測(cè)量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時(shí)流過(guò)電阻箱的電流為_(kāi)A. 對(duì)于按照以上步驟改裝后的電流表，寫(xiě)出一個(gè)可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素：_. 切入點(diǎn)：電流表改裝的原理【解析】(1)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保護(hù)毫安表；在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，由于接入回路的電阻增加，故電流表電流會(huì)減小；為了能成功改裝為1A的量程的電流表，需要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使標(biāo)準(zhǔn)電流表示數(shù)回到1A； 23.11000mA9.9mA990.1mA3102495mA0.495A1AII 電阻箱的電阻讀數(shù)為，此時(shí)毫安表滿偏，電阻箱上的電流為，根據(jù)并聯(lián)電阻值與電流值成反比，可計(jì)算毫安表的內(nèi)阻為；若毫安表半偏，電阻箱的電流也減半為；本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動(dòng)變阻器的阻值不能連續(xù)變化，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)無(wú)法精準(zhǔn)顯示，還有電表本身讀數(shù)上的誤差，以及電表指針偏轉(zhuǎn)本身不是隨電流均勻偏轉(zhuǎn)等都可能影響改裝后的電流表的準(zhǔn)確程度答案：(1)如圖： b減小1A (2)3100.495(0.4940.496均可)例如：電阻箱和滑動(dòng)變阻器的阻值不能連續(xù)變化；標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表頭的讀數(shù)誤差；電表指針偏轉(zhuǎn)和實(shí)際電流的大小不成正比等等點(diǎn)評(píng)：電表的改裝是利用了并聯(lián)電路分流的作用，串聯(lián)電路分壓的作用而擴(kuò)大量程的，熟悉分流分壓特點(diǎn)是解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵考點(diǎn)考點(diǎn)2：電路設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理：電路設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理【例2】小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)： (1)在圖7310的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖可用的器材有：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(變化范圍010)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干 (2)在坐標(biāo)系中畫(huà)出小燈泡的UI曲線 (3)如果測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻2.0.問(wèn)：將本題中的小燈泡接在現(xiàn)在電路上的實(shí)際功率是多少？簡(jiǎn)要寫(xiě)出求解過(guò)程，圖可直接畫(huà)在第(2)小題的方格圖中圖7310切入點(diǎn)：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可推算出小燈泡的電阻值入手【解析】(1)小燈泡的電阻約是幾歐，因此采用電流表外接法；電壓應(yīng)從零開(kāi)始增大，且變化范圍大，應(yīng)采用分壓電路，故實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示 (2)小燈泡的UI特性曲線如圖(b)中曲線 (3)將燈泡接在電源上時(shí)，燈泡兩端電壓等于路端電壓，而燈泡中電流等于總電流根據(jù)U=EIr，若作出路端電壓U與總電流I的圖線，應(yīng)是一直線，它與小燈泡的UI圖線只有一個(gè)交點(diǎn)，即得小燈泡工作電流為0.35A，工作電壓為0.80V，從而求出小燈泡實(shí)際功率為0.28W.點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可用下面的方框圖表示考點(diǎn)考點(diǎn)3：儀器和電路的選擇：儀器和電路的選擇【例3】有一個(gè)小燈泡標(biāo)有“6V、0.6W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)燈泡的IU圖線，有下列器材可供選用：A電壓表(05V，內(nèi)阻10k)B電壓表(010V，內(nèi)阻20k)C電流表(00.3A，內(nèi)阻1)D電流表(00.6A，內(nèi)阻0.4)E滑動(dòng)變阻器(30，2A)F學(xué)生電源(直流9V)，還有開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線 (1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_(用序號(hào)字母表示) (2)為使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能減小，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖切入點(diǎn)：從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，選擇器材、電路【解析】(1)電流表、電壓表的選擇 由小燈泡的標(biāo)識(shí)可知其額定電壓為U1=6V，額定電流為I1=0.1A，在額定電壓下的電阻為R=60.為了安全，小燈泡兩端所加電壓不能超過(guò)6V，(通過(guò)小燈泡的電流不能超過(guò)0.1A)，要測(cè)IU圖線，其電壓變化范圍應(yīng)在06V間因此電壓表應(yīng)選擇B，電流表應(yīng)選擇C. (2)電流表內(nèi)外接法的選擇 由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，不管采用電流表內(nèi)接還是外接都將引起系統(tǒng)誤差本實(shí)驗(yàn)中小燈泡的最大電阻約R1=60，R1RV，為了減小誤差，應(yīng)當(dāng)用電流表外接法 (3)控制電路的選擇 本題中若采用限流電路，其電路中的最小電流是Imin=0.1A，顯然不符合實(shí)驗(yàn)要求；且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)包括電壓在零附近的數(shù)值，故只能用分壓接法實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示點(diǎn)評(píng)：儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面的因素：一是安全因素例如通過(guò)電源、電表和電阻的電流不能超過(guò)其允許的最大電流二是誤差因素例如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差三是便于操作，例如選用滑動(dòng)變阻器時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)考點(diǎn)考點(diǎn)4：考查實(shí)際操作和故障處理：考查實(shí)際操作和故障處理【例4】(2011福建)某同學(xué)在探究規(guī)格為“6V,3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中： 在小電珠接入電路前，使用多用電表直接測(cè)量小電珠的電阻，則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至_擋進(jìn)行測(cè)量(填選項(xiàng)前的字母)A直流電壓10V B直流電流5mAC歐姆100 D歐姆 1圖7311 該同學(xué)采用圖7311甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍020，額定電流1.0A)，L為待測(cè)小電珠， 為電壓表(量程6V，內(nèi)阻20k)， 為電流表(量程0.6A，內(nèi)阻1)，E為電源(電動(dòng)勢(shì)8V，內(nèi)阻不計(jì))，S為開(kāi)關(guān) .在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，開(kāi)關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最_端；(填“左”或“右”) .在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元器件均無(wú)故障，但閉合開(kāi)關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是_點(diǎn)至_點(diǎn)的導(dǎo)線沒(méi)有連接好；(圖甲中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖甲中的數(shù)字，如“2點(diǎn)至3點(diǎn)”的導(dǎo)線) .該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖7311乙所示，則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而_(填“不變”、“增大”或“減小”)【解析】滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端，使兩電表示數(shù)均從零開(kāi)始變化，且起保護(hù)電表作用電表示數(shù)不為零，即1點(diǎn)至5點(diǎn)之間導(dǎo)線沒(méi)接好IU圖象斜率表示電阻倒數(shù)斜率減小，則電阻值隨工作電壓增大而增大答案：D.左.15.增大點(diǎn)評(píng)：考查實(shí)際操作和故障處理，實(shí)質(zhì)是考查實(shí)際動(dòng)手能力和處理實(shí)際問(wèn)題的能力，是新課標(biāo)高考的一個(gè)趨勢(shì)