恒定电流实验专题.doc

1、 1恒定电流实验专题练习一、内外接法研究：掌握伏安法测电阻的原理，产生的系统误差，使用方法的选择，电表的搭配，实物连线方法等。【题 1】如图所示，用伏安法测电阻 R0 的值时，M、N 接在恒压电源上，当 S 接 a 时电压表示数 11.00V，电流表示数 0.20A；当 S 接 b 时，电压表示数为 12.00V，电流表示数0.12A。即 电压 表的变化为 1V，电流表的变化为 0.08A，为了较准确地测量 R0 的值，请你判断：(1)S 应接在_点(2)R0的测量值为_。(3)R0的真实值为_。(4)产生这一测量误差的原因是_。(5)出现一表读数变大，一表读数变小的原因是什么：_。二、限流分

2、压供电电路的研究：掌握两种供电电路的输出电压范围特征，对滑动变阻器的要求，对电表和电阻的能承受的电流电压要求，以及两种电路的变通式画法。【题 2】一待测电阻，阻值在 100200 之间， 额定功率 为 0.25W，现用伏安法进一步测量其电阻，可供器材如下：A电流表（量程为 50mA，内阻约 20） ；B电流表（量程为 3A，内阻约为 0.1） ；C电压表（量程为 3V，内阻约为 10K） ；D滑动变阻器（阻值 20，额定电流 2A） ；E电池组（电动势为 12V，内阻不计） ；F电键 S，导线若干。请分析：(1)供电电路为什么不采用_电路（分压 or 限流） ；_。(2)测量电路应为什么不采用

3、电流表_接法（内 or 外） ；_。(3)在右边的方框中画出电路图。三、电阻测量的综合研究：包括内外接法、供电电路、实物连线、器材选择、电路设计等。【题 3】某电压表的内阻在 20-30k 之间，为了测量其内阻，现提供下列可用的器材：待测电压表 V（量程 3V）电流表 A1（量程 200A）2电流表 A2（量程 5mA）电流表 A3（量程 0.6A）滑动变阻器 R（最大阻值 1 k）电源 E（电动势 4V）电键。在所提供的电流表中应选用_。为了尽量减小偶然误差，要求多测几组数据。试在右边方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）3【题 4】用伏安法测电阻的实验中，所用电压表

4、的内阻约为 20k，电流表的内阻约为10，滑 动变阻器的最大阻 值为 20，电源为两节电 池， 选用能够尽量减小系统误差的电路进行实验，所测得的各组数据已用实心点标在了右图的坐标纸上。根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线，并由此图线得出该电阻的阻值为 RX=_（保留 2 位有效数字） 。在方框中画出实验电路图。将实物连接成实验电路。【题 5】在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约 0.8m，直径小于 1mm，电阻在5 左右。 实验主要步骤如下：用_测量金属导线的长度，测 3 次，求出平均值 L；在金属导线的 3 个不同位置上用_测量直径，求出平均值 d；用伏安法测量金属导线的电阻 R。

5、在左边方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量 R。的合适的线路。图中安培计要求用 0-0.6A 量程，内阻约 1；伏特计要求用 0-3V 量程，内阻约几 k；电源电动势为 6V；滑动变阻器阻值 0-20。在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。 根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为 =_。 【题 6】如右图所示，为测定一小灯泡（额定电压为 6V，额定功率在 22.5W 之间） ，现有如图所示的电流表和电压表（量程如图） ，有电动势为 6V 和 12V 的直流电源，滑动变阻器的最大电阻为 20 欧，现要求用此器材尽量准确地测出灯泡的额定功率和各种电压下的实际功率，

6、则应选用电动势为_的电源；电流表的量程应选用_；电压表的量程应选用_，将右图连接成实验电路。U/VI/mA1.0 2.0 3.01.51.00.5OmA4【题 7】如左图所示，某同学在用电流表和电压表测电池两端的电压和电路中的电流时，所用滑动变阻器的阻值为 20 欧，电路的实物连线图如右图所示，该同学的接线中错误或不规范的做法是： A滑动变阻器不起作用；B电流表接线有错；C电压表接线有错；D电压表量程选用不当。【题 8】为描绘 6V3W 的小灯泡的伏安特性曲线，有如右图所示的器材，A电压表（- 6V 30V）B电流表（- 0.6A 3A）C变阻器 R1（10000.5A）D变阻器 R2（202

7、A）E电源（8V）F开关及导线。实验要求电压表在 06V 范围内读取并记录下 12 组左右不同的电压值和对应的电流值，则电压表的量程就选用_；电流表的量程应选用_；变阻器选用_；并连接实验电路。【题 9】如图为用伏安法测量一个定值电阻的实验所需要的器材：A待测电阻（约 100）B毫安表（10mA50）C电压表（3V5k）D电源（E=4V）E变阻器（15）F开关和导线。根据这些器材将右图连接成实验电路。【题 10】现有阻值为欧的定值电阻两个，两个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测量某电源内阻的实验方案（已知电流表内阻可忽略不计，电源内阻约几欧，电流表量

8、程满足测量要求）（） 在右面画出实验电路图（） 简要写出连线后的实验步骤5（）写出用测得的量计算电源内阻的表达式 【例 11】有两个电压表 V1 和 V2，量程已知，内阻未知.另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但大小未知.试用这两个电压表、开关、导线测定这节干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出测量时所用的电路图.(2)以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式.电阻的测定的方法和技巧1.电流表、电压表的反常规使用(1)已知电阻的电流表当电压表使用；(2)已知电阻的电压表当电流表使用；(3)当电表的量程小，达不到实验要求时，可利用电阻箱或定值电阻扩大量程.2.比例法受一些特

9、殊的实验条件限制，比如：电流表(或电压表) 表面上虽有刻度，但无刻度值 (或刻度值模糊)，这时我们不能直接读出电流或电压，但可根据电流表或电压表刻度均匀的特点，通过测量其指针偏转格数用比例法完成测量.3.替换法用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路，因为电流表及电压表本身并非理想电表，这两种线路都存在误差；另一种情况是实验只提供一个电流表或电流表本身读数不准，这时我们可以考虑在保证电表读数不变的前提下，用一定值电阻(电阻箱) 替换待测电阻，完成实验并提高测量准确性.4.比较法某些问题中，因实验器材不具备(缺电流表或电压表) ，或因实验条件限制，或因实验精度不允许而不能用“伏安法

10、”.这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理，用“伏安法”的替代形式“比较法”来设计实验方案.5.半偏法(1)用半偏法测电流表的内阻 rg先将 R 调到最左端，闭合 S1，断开 S2，调节 R 使电流表满偏，然后使 R 不变，闭合 S2 调节 R使电流表指针指到满刻度的一半，此时电阻箱 R的读数即为电流表的内阻 rg.注：此处 R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合 S2 而引起总电流的变化，从而减小误差.(2)用半偏法测电压表的内阻先将 R 调到最左端，闭合 S1 和 S2，调节 R 使

11、电压表指针满偏，然后使 R 不变，断开 S2 调节 R使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱 R的读数即为电压表的内阻 rg.注：此处 R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合 S26而引起总电压的变化，从而减小误差.多用电表的使用【例 1】(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻 Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中 S 为选择开关，P 为欧姆挡调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上.a.将两表笔短接，调节 P 使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔.b.将两表

12、笔分别连接到被测电阻的两端，读出 Rx的阻值后，断开两表笔.c.旋转 S 使其尖端对准欧姆挡1 k.d.旋转 S 使其尖端对准欧姆挡100.e.旋转 S 使其尖端对准交流 500 V 挡，并拔出两表笔 .根据图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 k.(2)(多选题 )下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )A.测 量 电 阻 时 如 果 指 针 偏 转 过 大 ， 应 将 选 择 开 关 S 拨 至 倍 率 较 小 的 挡 位 ， 重 新 调 零 后 测 量B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值

13、不同的电阻时都必须重新调零习题1、一直流电压表 ，连成为 1V，内阻为 1000。现将一阻值在 V50007000 之间的固定电阻 R1 与此电压表串联，以扩大电压表的连成。为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势 E 为 67V，内阻可忽略不计） ，一阻值 R2=2000 的固定电阻，两个单刀开关 S1、S 2 及若干导线。（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.（2）连线完成以后，当 S1 与 S2 均闭合时，电压表的示数为 0.90 V；当 S1 闭合，S 2 断开时，电压表的示数为 0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V，电源电动势为

14、V. 2、右图为一电学实验的实物连线图 该实验可用来测量待测电阻 Rx的阻值(约 500) 图中两具电压表量程相同， 内阻都很大 实验步骤如下：调节电阻箱， 使它的阻值 R0 与待测电阻的阻值接近； 将滑动变阻器的滑动头调到最右端合上开关 S7将滑动变阻器的滑动头向左端滑动， 使两个电压表指针都有明显偏转记下两个电压表 和 的读数 U1 和 U2V1 V2多次改变滑动变阻器滑动头的位置， 记下 和 的多组读数 U1 和 U2V1 V2求 Rx的平均值回答下面问题:（）根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为 ， 滑动变阻器的符号为 ，其余器材用通用的符号表示。（）不计电

15、压表内阻的影响，用 U1、U 2 和 R0 表示 Rx的公式为Rx=_（）考虑电压表内阻的影响， 用 U1、U 2、R 0、 的内阻 r1、 的内阻 r2 表示 Rx的公式为V1 V2Rx=_3、用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。微安表A(量程200A，内阻约200 )；电压表V( 量程 3V，内阻约10K )；电阻R( 阻值约 20k )；滑动变阻器R(最大阻值50 ，额定电流1 A) 电池组E( 电动势 3V，内阻不计)；开关S及导线若干。4、某同学利用图（a）所示的电路研究灯泡 L1（6V，1.5W） 、L 2（6V，10W ）的发光情况（假设灯泡

16、电阻恒定） ，图（b）为实物图。（1）他分别将 L1、L 2 接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片 P，当电压表示数为 6V 时，发现灯泡均能正常发光。在图（ b）中用笔线代替导线将电路连线补充完整。（2）接着他将 L1 和 L2 串联后接入图（a）中的虚线框位置，移动滑动变阻器的滑片 P，当电压表示数为 6V 时，发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮，出现这种现象的原因是。8现有如下器材：电源 E（6V，内阻不计） ，灯泡 L1（6V ， 1.5W） 、L 2（6V ，10W） ，L2（6V，10W） ，单刀双掷开关 S。在图（c）中设计一个机动车转向灯的控制电路：当单刀双掷开关

17、S 与 1 相接时，信号灯 L1 亮，右转向灯 L2 亮而左转向灯 L3 不亮；当单刀双掷开关 S 与 2 相接时，信号灯 L1 亮，左转向灯 L3 亮而右转向灯 L2 不亮。5、一毫安表头满偏电流为 9.90 mA，内阻约为 300 要求将此毫安表头改装成量程为 1 A 的电流表，其电路原理如图所示图中， 是量程为 2 A 的标准电流表，R0 为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线；将滑动变阻器的滑动头调至 端（填“a”或“b” ） ，电阻箱 R0 的阻值调至零；合上开关； 调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表

18、读数为 1 A；调节电阻箱 R0 的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大” 、“减小”或“不变” ） ；多次重复步骤，直至标准电流表的读数为 ，同时毫安表指针满偏回答下列问题：在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为 3.1 ，由此可知毫安表头的内阻为 用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。6、实验室中现有器材如实物图 1 所示，有：电池 E，电动势约 10V，内阻约 1；电流表 A1，量程 10A，内阻 r1 约为 0.2；电流表 A2，量程 300m

19、A，内阻 r2 约为 5；电流表 A3，量程250mA，内阻 r3 约为 5；电阻箱 R1，最大阻值 999.9，阻值最小改变量为 0.1；滑线变阻器R2，最大阻值 100；开关 S；导线若干。要求用图 2 所示的电路测定图中电流表 A 的内阻。A9图 1 图 2（1）在所 给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可 测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是_。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_。答案详解1、答案：7，6.3解析：（1）将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为 E，则由闭合电路欧姆定律，当两开关都

20、闭合时，R 2 被短路，有：当 S1 闭合，S 2 断开时，解两式得：R 1=6000 ，E =6.3V；根据串联分压原理，可得电压表量程为 7V。2、答案：（1）4.5924.594；（2）I 电路如图：.II 012RUxIII. 1021021)(rrx解析：（1）螺旋测微器固定刻度部分读数为 4.5mm，可动刻度部分读数为 0.093mm,所以所测铜丝直径为 4.593mm。10（2）不计电压表内阻，根据串联分压原理，有： 012021RUx（3）可考电压表内阻影响，则 R 与 R 的并联电阻与 R 与 的并联电阻串联分压，即：解得： 。)1()1(220rUrRx 1021021)(

21、rrUx3、解析：从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻 R0 的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法，变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。4、答案：（1）如图 b（2）由于 RL2 比 RL1 小得多，灯泡 L2 分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。（3）如图 c解析：由于灯泡 L2 和 L1 额定电压相同，灯泡 L2 功率大得多，故 RL2 比 RL1 小得多，灯泡 L2 分得的电压很小，虽然有电流渡过，但功率很小，不能发光。5、答案：（1）如图；b；减小；1A ；（2）310；0.495（0.4940.496 均可） ；例如：电阻箱和滑动变阻器的阻

22、值不能连续变化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。解析：（1）将滑动变阻器的滑动头调至 b 点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为 1A 的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到 1A；（2）电阻箱的电阻读数为 3.1，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为 1000mA 9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为 310；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为 495mA=0.495A；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示 1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。6、 （1）A 2、A 311（2）若测 r3，实物图如图：（3）A 2、A 3 两电流表的读数 I2、I 3 和电阻箱 R1 的阻值 R1 。13RIr