电学开 放性实验教师版.docx

PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 开放性电学实验 一、改装电表法与欧姆定律法 1、 测量某电阻Rx的阻值.已知Rx约为5Ω左右.下表给出可供选择器材.请画出你所设计的实验原理图（至少2种），并标明所选器材的规格或代号.备注：另有导线若干，各器材数目均只一个 【解析】 图10-16方案一：应用伏-安法测电阻，见图10-16. 图10-16 选R2，还是选R1，就是出于对实验安全方面的考虑.R2与G表，可改装成3V左右的电压表；R1与G表，只能改装成0.3V左右电压表，这样小的电压表既不能安全实验，也不能进行精确测量. 　　电流表外接而不内接，是出于对实验结果精确程度的考虑.因为改装后的电压表内阻远大于Rx，这样测量系统误差较小.选A1表，而不选A2表是出于精确读数的考虑.A1、A2诚然都能满足安全的要求，但小量程表读数相对误差要小得多，显然这是精确原则的应用. 图10-17　　R3作为控制线路的主元件，其控制电压方便与否，与R3、Rx值相对大小有关.当两电阻相近时，为了线路简单、经济，控制电路适宜用限流接法，这主要是出于实验操作是否方便的考虑. 图10-17 　　方案二：应用全电路欧姆定律测电阻.见图10-17. 　　原理：令Rx短路，调R1，测得I1后，由全电路欧姆定律得 E=I1（r+R1+0+RA）接着去掉短路线，可得I2，同理得 E=I2（r+R1+Rx+RA）可求Rx. 　　 讨论：用R1为何不用R2？显然是考虑了测量方便问题，是方便原则的应用.因为R1调节时能用到0.1Ω变化，对电流调整是有利的.图2设计较图1，主要是考虑了节省器材原则，这也可以说是经济原则的应用. 2、现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表一个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。 （1）按要求在实物图上连线。 （2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E= ，式中各直接测得量的意义是： . 二、伏--伏法 1、（2017年高考原创押题预测卷03【新课标Ⅰ卷】理科综合物理22）用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表A1（量程0.6 A，内阻R1为5 Ω）； 电流表A2（量程3 A，内阻R2约为5 Ω）； 电压表V1（量程6 V，内阻r1为20 kΩ）； 电压表V2（量程4.5 V，内阻r2约为20 kΩ）； 待测电阻Rx（阻值约为30 kΩ） 滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω） 滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω） 电源E（电动势约为9 V，内阻r约为l Ω） 单刀单掷开关S，导线若干。 （1）要求方法简捷，并能测多组数据，在答题卡方框内画出实验电路原理图，必须标明每一个器材的代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量及其表示该物理量的符号分别是____________________________________________________________________________（必须写出相应的文字和符号），用测得的量表示待测电阻Rx的阻值的计算公式是Rx=___________。 【答案】（1）如图所示 （2）电压表V1的电流U1，电压表V2的电流U2 三、安--安法 1、（2017年高考物理原创押题预测卷01（新课标Ⅰ卷）-理科综合物理23）（1）指针式多用电表是电路测量的常用工具。现用多用电表测量一个定值电阻的阻值（阻值约为一百多欧姆）。 （1）将红、黑表笔分别插入“+”、“?”插孔，接下来必要的操作步骤和正确的顺序是__________。（请将必要步骤前的序号按正确的顺序写出） ①将选择开关旋转“×10”的位置； ②将选择开关旋转“×100”的位置； ③用两支表笔的金属部分分别接触电阻的两条引线； ④根据指针所指刻度和选择开关的位置，读出电阻的阻值； ⑤将两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”使指针指向“0 Ω”。 （2）若正确测量时指针所指刻度如图所示，则这个电阻阻值的测量值是_______Ω。 （3）现用以下器材较准确测量上述待测电阻Rx的阻值： A．待测电阻Rx； B．电源E，电动势约为3.0 V，内阻可忽略不计； C．电流表A1，量程为0~50 mA，内阻r1=20 Ω； D．电流表A2，量程为0~100 mA，内阻r2约为5 Ω； E．直流电压表V，量程为0~15 V，内阻约为30 kΩ； F．滑动变阻器R1，最大阻值为10 Ω，额定电流1 A； G．滑动变阻器R2，最大阻值为100 Ω，额定电流1 A； H．单刀单掷开关S，导线若干。 ①实验中电表应选用_________，滑