电学实验

滑动变阻器应用分析

例2：用伏安法测量某一电阻R_x阻值，现有实验器材如下：待测电阻R_x（阻值约5 Ω,额定功率为1 W）；电流表A₁（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A₂（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V₁（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V₂（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R₀（0~50 Ω）,蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.

为了较准确测量R_x阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.

【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R_x，故首先考虑滑动变阻器的限流接法

【解析】

例3：用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R_x（约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA、内阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V、内阻5 kΩ）;直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.

【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。

【解析】

3、实验电路和电学仪器的选择

（口决：“内字中间有个大，大内偏大，小外偏小”，即内接法适合测大电阻且系统误差偏大，即测量值大于真实值，外接法适合测小电阻且系统误差偏小，即测量值小于真实值，）

②控制电路（即滑动变阻器的接法）的选择，

例4：图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下：

   （1）待测电阻R_x（约100Ω）     

   （2）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）

   （3）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω）

   （4）直流电压表（量程0~3V，内阻5KΩ）

   （5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A）

   （6）电键一个，导线若干条

 根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。并用“↓”标出在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处的正确位置。

【审题】本题不要求选择仪器，只是对已有的仪器进行电路的选择合成，从一定程度上降低了难度，由已知条件，待测电阻与电压表阻值相差较多，滑动变阻器阻值相对较小。

【解析】

例7：用伏安法测量某一电阻R_x的阻值，现有实验器材如下：
　　A、待测电阻R_x（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）
　　B、电流表A₁（0~0.6A，内阻0.2Ω）
　　C、电流表A₂（0~3A，内阻0.05Ω）
　　D、电压表V₁（0~3V，内阻3KΩ）
　　E、电压表V₂（0~15V，内阻15KΩ）
　　F、滑动变阻器R₀（0~50Ω）
　　G、蓄电池（电动势为6V）
　　H、电键、导线
　　为了较准确测量R_x的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。
【审题】本题中待侧电阻的额定功率、电阻估计值已知，可估算通过电阻的电流及其两端电压，是选择电流表、电压表量程的关键，另外，电流表的内外接法及滑动变阻器的接法也需要计算确定。

【解析】

　　

4、电阻测量的方法归类

在高中电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有：

（1）欧姆表测量：

（2电阻决定式

（3）替代法：

如图10-13所示。

先把双刀双掷开关 S ₂扳到1，闭合 S ₁，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数 I（最好为一整数）。再把开关 S ₂扳到2，调整电阻箱 R ₀，使得电流表指针仍指到示数 I。读出此时电阻箱的阻值 r，则未知电阻 R _x的阻值等于 r。

（4）伏安法：伏安法的测量依据是欧姆定律（包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律），需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表时，可以用标准电阻（电阻箱或给一个定值电阻）代替；当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/R_V，电压表同时可以当电流表使用，同样根据U=IR_A，电流表也可以当电压表用。

（5）比例法：

例如，测电流表和电压表的内阻，如果有可以作为标准的已知电阻的电表，都可以使用比例法。采用比例法测电阻的依据是：串联电路电压与电阻成正比，并联电路电流与电阻成反比。电压表可显示电阻两端的电压值，电流表可显示电阻中通过的电流，所以测电流表内阻应把两电流表并联，测电压表内阻应把两电压表串联，电路图分别如图10-14（甲）、（乙）所示。

测电流表内阻时，应调节滑动变阻器R₀₁，使两电流表的指针都有较大偏转，记录下两电表的示数I₁和I₂，根据并联电路分流原理，若已知电流表A₁的内阻为r₁，则电流表A₂的内阻r₂=。

测电压表内阻时，应调节滑动变阻器R₀₂，使两电压表的指针都有较大偏转，记录下两电表的示数U₁和U₂，根据串联电路分压原理，若已知电压表V₁的内阻r₁，则电流表V₂的内阻r₂=。

伏安法测电阻

1、某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R_x，现备有下列器材：

A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2 kΩ）； B．电流表（量程500 μA，内阻约为300 Ω）；

C．电压表（量程15 V，内阻约为100 kΩ）；  D．电流表（量程50 V，内阻约为500 kΩ）；

E．直流电源（20 V，允许最大电流1 A）；  F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）；

G．电键和导线若干。电流表应选    ，电压表应选    。（填字母代号）

该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

①                                    

②                                   。

例题

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，并能测出多组数据。

（1）画出电路图，标明所用器材的代号。

（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1=                    ，式中各符号的意义是：                                                。

测电源电动势和内阻的方法

1. 学生实验   两表一电阻

2.课文的例题  一表两定阻  

3.课文中叙述：理想电压表直测电源电动势

例题

在测量电源电动势E和内阻r 的实验时，提供的器材有：待测电源一个，内阻已知且为Rv的电压表一个（量程大于电源电动势），电阻箱一个、电键一个、导线若干，为了测量准确，多次改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的示数U，以为纵坐标，

画出与电阻R的关系图象为一条直线，如图所示：

①画出实验电路图：

②如图得到直线在纵轴的截距为m，直线斜率为k，则E、r 的表达式为E＝           ，r ＝           。

例题

图中R为已知电阻，R_x为待测电阻，K₁为单刀单掷开关，K₂为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（电阻不可忽略）．现用图中电路测量电源电动势ε及电阻R_x

（1）写出操作步骤：
（2）由R及测得的量，可测得ε=______，R_x=______．

选用的方法                

例题

某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－ 图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E＝　　　　V，r＝　　　　Ω.

 

 

第二篇：中学化学实验现象总结大全(73个实验)[1]

中学化学实验现象总结大全（73个实验）