位置如图15所示(此过程电动机不转动),则Rx=________Ω. (3)为了提高精度,他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻Rx: 电流表A1(0~3 A、约5 Ω);滑动变阻器R1(0~1 kΩ); 电流表A2(0~30 mA、约10 Ω);滑动变阻器R2(0~50 Ω); 定值电阻R0=60 Ω;电源(4 V、约1 Ω)及开关等,导线若干.
①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图16所示的电路图,应选择的电流表是________,滑动变阻器是________;(填写符号)
图16
②按照实验要求,多用电表已选择“直流电压2.5 V”挡作为电压表使用,请依据图16将图17所示的实验电路中的实物图用笔画线代替导线将欠缺的两处补完整;
图17
③图18是该实验小组用测得的数值描绘出的图象,其斜率表示的是________(填选项).
图18
A.导线圈的电阻
B.导线圈的电阻与R0阻值之和 考点三 对电阻测量的考查
例3 (2013·北京·21)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.
(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
31
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω) C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ) D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用图19中的________(选填“甲”或“乙”).
图19
(2)图20是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线.
图20
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示U
数如图21所示,可得该电阻的测量值Rx==________Ω(保留两位有效数字).
I
图21
(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是__________________;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是________.(选填选项前的字母) A.电流表测量值小于流经Rx的电流值 B.电流表测量值大于流经Rx的电流值 C.电压表测量值小于Rx两端的电压值 D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映Ux关系的示意图中正确的是________.
32
仪器选择的基本思路 (1)优先考虑安全因素
各电表的实际读数不能超过其量程,电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压).实际处理过程中,需要估算回路中的最大电流(一般按滑动变阻器采用限流接法进行估算).如:用伏安法作出标有“6 V,0.6 W”字样的小灯泡的U-I图象,而实际加在小灯泡两端的电压不能超过6 V.
(2)考虑读数误差因素
1
一般要求各电表的实际读数不小于其量程的,以减小读数误差.
3(3)仪器选择的一般步骤 ①首先选择唯一性的器材;
②粗画电路图(暂不接电流表和电压表);
③估算回路中电流和电压的最大值,在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下,结合已知器材的规格,确定实验电路和实验器材.
创新实验设计
电阻测量的五种方法 1.伏安法
??外接法:电路图?
?内接法:?
特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量) 2.安安法
若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.
(1)如图22甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知的内阻R1,则可测得的内阻I1R1R2=.
I2
(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2?UA1时,串联一定值电阻R0后,同样可测得的电阻R2=
I1?R1+R0?
. I2
图22
33
3.伏伏法
若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.
U2(1)如图23甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻R2=R1.
U1U2
(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1?IV2时,并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻R2=. U1U1
+R1R0
图23
4.比较法测电阻
图24
I2R1
如图24所示,读得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2,可得Rx=. I1如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2). 5.半偏法测电流表内阻
电路图如图25所示
图25
步骤:
(1)断开S2,闭合S1,调节R0,使表满偏为I0; I0(2)保持R0不变,闭合S2,调节R,使表读数为;
2(3)由上可得RA=R.
特别提醒 当R0?RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.
35.用等效替代法测电阻
如图26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
34
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,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.
图26
例4 为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图27所示的电路.图中A0是标准电流表,R0和
RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关,E是电池.完成下列实验步骤中的填空:
图27
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测微安表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.
1.(2013·山东·21(1))图28甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的
________(填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为________mm.
图28
2.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作错误的是
35
( )