電流重點(diǎn)難點(diǎn)易錯點(diǎn)高頻考點(diǎn)必刷經(jīng)典題——電學(xué)實驗-內(nèi)外接-分壓限流電路-改裝-半偏法

這是一份電流重點(diǎn)難點(diǎn)易錯點(diǎn)高頻考點(diǎn)必刷經(jīng)典題——電學(xué)實驗-內(nèi)外接-分壓限流電路-改裝-半偏法，共6頁。試卷主要包含了常見電路，作U——I圖象方法，電路選取，伏安法測電阻及電路的延伸設(shè)計等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．測電阻電路（或描繪伏安特性曲線電路，或測量功率電路，或測量電阻率電路）
（1）圖1為分壓式，外接法
（2）圖2為限流式，外接法
（3）將圖1改為分壓式，內(nèi)接法（4）將圖2改為限流式，內(nèi)接法
伏安法測電阻電路，共有四種電路
2．測電動勢和內(nèi)阻電路
（1）測量電路如圖
（2）測量方法
第一、計算方法 測兩組端電壓U和電流I值，然后通過以下式子求解。
E＝U1＋I(xiàn)1r E＝U2＋I(xiàn)2r
第二、作U——I圖象方法
通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，取得多組（U，I）值，然后在坐標(biāo)中描點(diǎn)，連成直線
用圖象處理問題，須注意以下幾點(diǎn)：
①連直線的方法：讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，直線兩則分布的點(diǎn)的個數(shù)大致均勻偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去。
②縱軸截距的含義：電動勢E
③橫軸截距的含義：短路電流I0
④斜率的含義：電阻。求解方法：r=或用直線上任意兩點(diǎn)求解斜率的絕對值。
電流表、電壓表改裝電路
（1）把電流表改裝電壓表電路
①用半偏法測電流表的內(nèi)阻rg。
先將R調(diào)到最左端，閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R使電流表滿偏，然后使R不變，閉合S２調(diào)節(jié)R’使電流表指到滿刻度的一半，此時電阻箱R’的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻rg。
注：此處R’只能用電阻箱，而不能用滑動變阻器，其阻值只需比靈敏電流表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動變阻器，其阻值要求較大，以減小因閉合S2而引起總電流的變化，從而減小誤差。
②改裝電路
Rx＝U/Ig－rg 其中U為改裝后的滿偏電壓
③核對電路
調(diào)節(jié)R，改變電壓，比較改裝表和標(biāo)準(zhǔn)表V的讀數(shù)，并計算百分誤差
×100% 其中U是改裝表的讀數(shù)，U０是標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)
注：改裝電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)進(jìn)行核對
④表流表內(nèi)阻誤差分析
在半偏法測內(nèi)阻電路中，當(dāng)閉合S２時，引起總電阻減小，總電流增大，大于原電流表的滿偏電流，而此時電流表半偏，所以流經(jīng)R’的電流比電流表電流多，R’的電阻比電流表的電阻小，但我們就把R’的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻，故測得的電流表的內(nèi)阻偏小。
（2）電壓表改裝電流表電路
①用半偏法測電壓表的內(nèi)阻
先將R調(diào)到最左端，閉合S1和 S2，調(diào)節(jié)R使電壓表滿偏，然后使R不變，斷開S２調(diào)節(jié)R’使電壓表指到滿刻度的一半，此時電阻箱R’的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻rg。
注：此處R’只能用電阻箱，而不能用滑動變阻器，其阻值只需比電壓表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動變阻器，其阻值要求較小，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差。
②改裝電路
若改裝電壓表量程為U，內(nèi)阻為Rv，改裝后的電流表的量程為I，則并聯(lián)電阻Rx＝____________
③核對電路
要求標(biāo)準(zhǔn)表A和改裝表串聯(lián)才能進(jìn)行核對，其百分誤差的計算方法為×100%
注意：將改裝電流表和標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián)進(jìn)行核對
④電壓表內(nèi)阻誤差分析
在半偏法測電壓表內(nèi)阻電路中，在斷開S２時，引起總電阻增大，滑動變阻器兩端分得電壓將超過原電壓表的滿偏電壓，調(diào)節(jié)R’使電壓表半偏時，R’上的電壓將比電壓表半偏電壓大，故R’的電阻比電壓表的內(nèi)阻大，所以測得電壓表內(nèi)阻偏大。
二、器材選取原則
1．準(zhǔn)確性原則：選用電表量程應(yīng)可能減小測量值的相對誤差，電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程，若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的１/3，讀數(shù)誤差較大。
2．安全性原則：通過電源，電表，滑動變阻器，用電器的電流不能超過其允許的最大電流。
3．便于操作原則：選擇控制電路時，既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求，又要注意便于操作。
三、電路選取
1．電流表內(nèi)外接法選取
（１）基本電路
（２）電路的對比
（３）判斷方法
①直接比較法：當(dāng)待測電阻Rx較小且遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻Rv時，應(yīng)選用外接法；當(dāng)待測電阻Rx較大且遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻RA時，應(yīng)選用內(nèi)接法。
②臨界值法：當(dāng)待測電阻Rx時，視Rx為大電阻，應(yīng)選用內(nèi)接法；當(dāng)Rx＝時，兩種接法均可。
2．滑動變阻器分壓式、限流于接法選取
（１）基本電路
（２）電路的對比
說明：U為電源端電壓，R為滑動變阻器最大電阻，Rx為待測電阻阻值。
（３）判斷方法
①負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動變阻器總電阻R，須用分壓式接法，此時若采用限流式接法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。
②要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。
③采用限流電路時，電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流（電壓）時，應(yīng)采用變阻器的分壓式接法。
④負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動變阻器的總電阻R或相差不大，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開始起調(diào)，可用限流式接法。
⑤兩種電路均可使用時應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因為限流式接法總功率較小。
例1．有一小燈泡上標(biāo)有“６v，０.6W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的I—U圖像，已知所用器材有：
A．電流表：0—0.3A，內(nèi)阻1Ω B．電壓表：0—15V，內(nèi)阻20kΩ
C．滑動變阻器：0—30Ω，額定電流2A D．學(xué)生電源（直流9V）
E．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干
為使實驗誤差盡量減小，試畫出合理的實驗電路圖
例2．在“測定金屬的電阻率”實驗中，若粗估金屬絲的電阻Rx約為3Ω，為減小誤差，要求金屬絲發(fā)熱功率P