高二物理 电学实验专题一电阻测量 编写:李占兴
【课下练习】从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
电流表(A1)量程10mA,内阻r1待测(约40Ω); 电流表(A2)量程500uA,内阻r2=750Ω
电压表(V)量程10V,内阻r3=10kΩ 电阻(R1)阻值约100Ω,作保护电阻用
滑动变阻器(R2)总阻值约50Ω 电池(E)电动势1.5V,内阻很小 开关(K)导线若干
(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式r1=____,式中各符号的意义是____。
解析:分析题意知道需测量电流表A1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V,远小A1 R1 于10V量程。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱” A2 根据所列仪器的特点,电流表A2内阻已知,由此可采用两电流表并联,因为两电流表两端电压相等即可省去电压的测量,从而减小实验误差,由I2r2=I1r1得r1=
I2r2 I1R2 E S (1)电路图如右所示 (2)r1=
I2r2电流表(A1)(A2)读数分别为I1、I2,r2为(A2)内阻 I1【课下练习】为了测量两个电压表VA、VB的内电阻,可以提供的仪器有:
电压表VA、量程5V、内阻约3000Ω; 电压表VB,量程3V、内阻约2500Ω; 电流表A,量程3A、内阻2.5Ω; 电阻箱R1,阻值范围0—9999.9Ω
电阻箱R2,阻值范围0—99.9Ω;
滑动变阻器R3,阻值0—50Ω、额定电流1.5A; 滑动变阻器R4,阻值0—10Ω、额定电流1A; 电池阻、电动势12V,内电阻约0.5Ω; 单刀开关2个,导线若干
(1)在设计电路时,能否选用电流表A,请简要说明理由________。 (2)为了测量两个电压表内电阻,请设计一个测量电路,画出电路图。 (3)说明实验原理和需要测量的物理量,并列出计算两个电压表内电阻的计算式。 解析:(1)电流表A不能选用,电流表量程太大,测量不准确。
(4)开关S2打开时,电压表VA和VB串联,其读数之比等于内电阻
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R1 S2 VB VA R S1 高二物理 电学实验专题一电阻测量 编写:李占兴
UARA=URB;
之比,即BU′R+RA=A1,开关S2闭合时,电压表VA和电阻箱电阻R1并联,再与VB串联,其读数之比为:RAR1=UAU′B-UBU′BBUU′R1
AAU′BRB7
联立可解得R