③ _______________________________________________ 用②中记录的数据表示Rv的公式为Rv二 _________________________________________________ 解析:.①?连线如图所示。
②改变电阻箱的阻值(至少2次),测出相应的电压,心、R2是电阻箱的两次读数;U】、山, 是相应的电压表的两次读数。
£ = [/,+
③根据全电路欧姆定律,有]
Rv
% Rv -
U2R2—U】Ri
U1-U2
点评:本题考查用伏阻法(用电阻箱和电压表)测电压表的内阻。本题具体考查了实物图 的连线和实验数据的处理方法(考公式的推导,不考实际数字的计算)。 伏阻法测电阻
例4?一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻他的阻值,图中/?()为标准定值电阻
(/?o=20.0 Q); V)可视为理想电压表。S]为单刀开关,S2位单刀双掷开关,£为电源,R
为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;
图(a)
图(b)
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合、;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表|v|的示数3;
然后将S2掷于2端,记下此时电压表〔V |的示数5
(4) ________________________________ 待测电阻阻值的表达式他二 (用心、U\\、S
表示);
(5) 重复步骤(3),得到如下数据:
1 U\\N 2 0.30 1.03 3.43 3 0.36 1.22 3.39 4 0.40 1.36 3.40 5 0.44 1.49 3.39 0.25 0.86 3.44 wv u2 5
(6)利用上述5次测量所得#的平均值,求得他= _______________ (保留1位小数)
【解析】实验原理:
R严U「U\\ ,其中1典,代入得Rx=f-^-lK)
I K)
W 丿
【答案】23.
(4)
(1
I?丿
◎ —1 呂)(6) 48.2
【考查】(1)根据电原理图画实物连接图
(2) 根据实验原理计算Rx表达式 (3) 根据数据表求平均值然后求心值。
高中物理实验方法之安阻法
所谓“安阻法”,就是用安培表和电阻箱(或已知电阻)两个测量工具测量某一 物理量,主要是测电源电动势和内阻。
安阻法测电源电动势和内阻
例1?一同学测量某干电池的电动势和内阻.
(1)题10?1图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)吋的实验电路?请
指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处.
数据见下表:
根据表屮数据,在答题卡的方格纸上作出关系图象.由图象可计算出该干电池的
电动势为 _________ V;内阻为 ___________ Q. R/Q I/A &0 0.15 6.7 7.0 0.17 6.0 6.0 0.19 5.3 5.0 0.22 4.5 4.0 0.26 3.8 y/A 1 (3)为了得到更准确的测暈结果,在测出上述数据后,该同学将一只暈程为100 mV
的电压表并联在电流表的两端?调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压 表的指针位置如题10?2图所示,则该干电池的电动势应为 __________ V;内阻应为
___ Q.
【解析】(2)推导:根据闭合电路欧姆定律,E = /(R+”,变形为R = E~-rf所以 电动势为R-y图
象的斜率,内阻厂为R-j图象在/?轴上的的截距,根据图象可求出
斜率和截距,从而求出E和厂,见答案。
⑶电压表读数为66,沖,根据已知条件,电流表内阻\一\因为安阻法测电源电动势和内阻实验中,电动势EE貞.=£■测,内阻所以,
第(3)问中,电动势同第(2)问,内阻比第(2)问少G=0.2G. 【答案】10. (1) ?开关未断开 ②电阻箱阻值为零
(2)(见下图)1.4 (1.30?1.44都算对)1.2 (1.0?1.4都算对)
(3) 1.4 (结果与(2)问第一个空格一致)1.0 (结果比(2)问第二个空格小0.2)
【点评】本题隐含考查一个知识:在安阻法测量电源电动势和内阻实验屮,电动势的测 塑值等于真实值,而内阻的测量值大于真实值禺二饭+G,实验在第(3)问中,内阻的 结果比(2)问第二个空格小0.2G (电流表内阻)。推导如下:
不考虑电流表内阻的影响时,所得结果为测量值,根据E = /1(/?l+r), E = /2(/?2+r),
/』2(尺一 ◎
【2一1\\
解得伽
厶一厶
考虑电流表内阻的影响时,所得结果为真实值,根据E = /l(Rl+RA+r),
E = /2(/?2+^ + r),解得金=-2一■ RA , E^= 1 2; 1
(2 — 人
27
.
】2一
例2?某同学利用图(a)屮的电路测量电流表④的内阻RA (约为5Q)和直流电源的电动势
E (约为10V)。图中川和忌为电阻箱,S】和S2为开关。已知
电流表的量程为100mA,直流电源的内阻为几
R\\ Ri S2 E.r
图(a)
(1) 断开S2,闭合Si,调节&的阻值,使?满偏;保持&
的阻值不变,闭合S?,调节忌,当忌的阻值为4.8。时④的示 数为48.0mA-忽略S?闭合后电路屮总电阻的变化,经计算得 RA= Q;(廉留2位有效数字)
(2) 保持&闭合,断开S2,多次改变用的阻值,并记录电流
Si
表的相应示数。若某次川的示数如图(b)所示,则此次川的阻值为 ______________ Q;
F7A-'
*100 X10
其 1
X0.J O 。丿
图(b)
10 口M!丨! HIM! 口11 INI卄 100 140 180 RJQ
图(c)
(3)利用记录的&的阻值和相应的电流表示数/ ,作出/■'-/?,图线,如图(c)所示。
用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻g表示广随&变化的关系式为厂' = _________________ 利用图(c)可求得彷 __________ V。(保留2位有效数字)
【解析】(!)并联电路电流与电阻成反比苧益気’解得宀仙 ⑵& =14820
(3)根据全电路欧姆定律有E = /(/?, +/?八+厂),变形得厂=丄?& +佟芒。
E nn 7 — |少
67
1
E
QAA
从图(c)可求图线的斜率k= — = 则电源电动势£ = - = —= 9.2V. 180-100 800 k 67
【答案】(1)5.2
(2) 148.2 (3) 虽+
E E
9」(&9-9.4)
【点评】本题在测电源电动势和内阻的实验中嵌入了另一个实验:用半偏法测电流表内 阻。 例3?利用如图(a)所示电路,可以测量电源电动势和内阻,所利用的实验器材有:
待测电源,电阻箱&最人阻值999.9Q),电阻/?()(阻值为3.0Q),电阻&(阻值为3.0Q),电流 表A(量程为200mA,内阻为RA=6.0Q),开关S。
待测电源
'
图(a)
实验步骤如下:
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