典型例题
在伏安法测电阻的实验中(1)实验原理是什么?(2)实验中需要测哪些物理量?(3)写好待测电阻的计算式。(4)实验中怎样改变待测电阻两端的电压?(5)如图甲是某同学设计的实验电路图,其中有几处错误,各错在何处?(6)请你画出正确的电路图。
选题目的:
本题考查的知识点是伏安法测电阻。
解析:
解题关键是要弄清伏安法测电阻实验的有关几点:
a.实验原理:欧姆定律的变形式。
b.实验电路图与实物连接图。
c.弄清滑动变阻器的作用:一是保护电路;二是多次测量求出电阻的平均值,减小实验误差。
d.正确分析滑动变阻器对电路的控制作用。
e.正确记录电流表,电压表的值。
f.根据 ,分别求出 、 、 及R的平均值,本题考查的问题较多较细,易出现解答不全的错误。
(1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律。
(2)被测的物理量是待测电阻两端的电压U和通过待测电阻的电流I。
(3)由欧姆定律的变形公式 可以计算出待测电阻的阻值。
(4)实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值。
(5)图中有两处错误:一是电流表和电压表的位置接错了,二是缺少滑动变阻器。
(6)正确电路图如图乙。
解答题
1.给定一组电源、一个开关、一个电压表、一个电流表和三只待测电阻,若限用两个电表中的一个,如何判断出三只电阻中哪只阻值最大?哪只阻值最小?
答案:将三只电阻串联,电压大者电阻大,将三只电阻并联,电流大者电阻小,反之相反。
2.如图中的1、2、3是用伏安法分别测定三个不同阻值的定值电阻、、所得出的电流与电压的关系图线。请判断三个电阻中哪个阻值最大,哪个阻值最小?并简要说明理由。
答案:R1最大,,答案:R3最小。因为在相同的电压时,R1中通过的电流最小,R3中通过的电流最大。(或者在相同的电流时,R1两端的电压最大,R3两端的电压最小)
3.在如图所示的电路中,如何用最大阻值为的变阻器和一只电流表测出未知电阻的阻值?
答案:(1)把变阻器的滑片P移到a端,记下电流表的示数,则电源电压;(2)把变阻器的滑片P移到b端,记下电流表的示数,则电源电压;(3)利用可得:。
4.有一卷长度不知的导线,标签上标有“0.015/m”的字样,由于导线较长,不便于用尺直接测量其长度,请你自选器材设法测出导线的长度。
要求:简要写出所使用的器材及方法。
答案:
方法(1):①用天平测出总质量M;②截取一小段导线测出其质量m;③用刻度尺测出一小段导线的长度L,导线的总长。
方法(2):①选用电源、电流表、电压表;②用伏安法测出这卷导线的电阻R(利用公式计算出电阻R;);③导线的长度。
填空题
1.在伏安法测电阻的实验中,采用公式来计算各次电阻R的阻值,各次得出的值往往是不同的,这属于实验中的__________,是不可避免的,而用多次测量取平均值的累积平均法可以_____________。
答案:U/I、误差、减小误差
2.在伏安法测电阻连接实验电路时,开关应处于_____状态,滑动变阻器的滑片应位于_____的一端,这主要是为了避免电路中的______过大,以致于烧坏有关元件。
答案:断开、最大电阻、电流。
3.在做用伏安法测量定值电阻的实验中,甲、乙两位同学的实验器材都完完好,各自的读数也准确。他们测量的三组数据分别记录在下面两表中:
甲同学
实验次数
电压(V)
电流(A)
1
1.50
0.56
2
2.00
0.51
3
2.50
0.44
乙同学
实验次数
电压(V)
电流(A)
1
1.50
0.31
2
2.00
0.41
3
2.50
0.52
老师看了两组数据后,认为其中有一位同学的实验电路接错了。
(1)你认为线路接错了的同学是_______;
(2)你的判断依据是________。
答案:(1)甲同学;(2)因为待测电阻为定值,随着电压增大,电流也应增大。而甲同学的测量值却是随着电压增大,电流在减小。
选择题
1.如图为用电流表测量同一串联电路的电流的三种接法,以下说法中正确的是( )
A.甲测法的电流最大 B.乙测法的电流最大
C.丙测法的电流最大 D.三种测法的电流一样大
答案:D
2.如图所示电路,灯、、是三只规格不同的电灯,当开关S 闭合时,电流表的示数分别是、、,则( )
A. B.
C. D.
答案:B
3.如图所示,电流表、、的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A.A的示数是120mA B.A的示数是70mA
C.的示数是80mA D.的示数是30mA
答案:A、C
4.在如图所示的电路中,○中有一个是电流表,另外三个是用电器,下面四种说法中正确的是( )
A.abc为用电器,d是电流表
B.acd为用电器,b是电流表
C.bcd为用电器,a是电流表
D.abd为用电器,c是电流表
答案:B
假设a是电流表,其余三个是用电器,则会造成短路;假设c或是电流表,则会造成局部短路,会造成d或c不能工作.因此只有b是电流表,则会造成局部短路,会造成d或c不能工作.因此只有b是电流表,其它三个是用电器才能符合题意,故选B.