高考物理一轮复习 电学实验之设计型实验学案（无答案）（通用） 8页

电学实验之---设计型实验: ‎ 定值电阻在电路中的作用 设计型实验是近年来高考考查的热点，也是高考考查的重点。设计型实验主要以电路设计为主，电路设计经常涉及到定值电阻，定值电阻的灵活运用能力成为了电学实验的考查方向之一。定值电阻在电路中一般可起到如下作用：‎ 一.保护电阻。‎ 包括各种元件，包括待测元件、电表、电源、滑动变阻器。‎ 扩大测量元件的量程，多测几组数据。‎ 模块一：课前温故 ‎1.测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表，量程‎0.6A的电流表A（有一定内阻），固定电阻R＝4Ω，滑动变阻器R′，电键K，导线若干。‎ ‎①.根据课本所列电路图，判断是否满足实验要求：‎ 情况一：调节滑动变阻器，确保电流表安全（I≤‎0.6A），电压表的读数范围为 。此电压表 （“能”或“不能”）满足要求。‎ 情况二：调节滑动变阻器，确保电压表安全（U≤3V），电流表的读数范围为 。此电流表 （“能”或“不能”）满足要求。‎ 总结：调节滑动变阻器 （填“可以”和“不可以”）确保电压和电流表两块表同时安全。‎ ‎②.以下为设计电路原理图，正确的是：（ ）‎ 计算：调节滑动变器，确保电流表安全（I≤‎0.6A），以上三此时电压表的读数范围为：‎ ‎③.实验中，当电流表读表为I1时，电压表读数为U1，当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E＝ ，r= .(用I1、I2、U1、U2和R表示)‎ 总结：定值电阻在电路中的作用：1.方便实验操作和数据测量 ‎2.防止变阻器阻值过小，电池被短路或电流表被烧坏 模块二：课中加深 ‎2.某同学想用伏安法测量一导体的电阻Rx（约200Ω），现有的器材及其代号规格如下：‎ A． 待测电阻RX B． 电流表A1（量程0－50mA，内阻为50Ω）‎ C． 电流表A2（量程0－5mA，内阻为30Ω）‎ D． 电压表V1（量程0－3V，内阻约为10KΩ）‎ E． 电压表V2（量程0－15V，内阻约为50 KΩ）‎ F． 直流电源E（电动势6V，内阻不计）‎ G． 滑动变阻器R1（阻值范围为0－20 Ω，允许通过的最大电流为‎2.0A）‎ H． 定值电阻R2＝50 Ω I． 开关S一个，导线若干 ‎①．为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上，并要求测得多组数据进行分析，电流表应选择 ，电压表应选择 。（选填器材前的字母代号）‎ ‎②．将你设计的实验电路画在虚线框内。‎ ‎③‎ ‎．将你设计的电路图进行测量，若电压表的读数为U，电流表的读数为I，那么待测电阻的阻值Rx= (用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示)‎ 模块三：课后巩固 ‎3.图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路。‎ ‎①.已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻。若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA。由题给条件和数据，可求出R1= Ω,R2= Ω。‎ ‎②.现用—量程为3mA、内阻为150Ω的标准电流表对改装电表的3mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格， 阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω。则R0应选用阻值为 Ω的电阻，R应选用最大阻值为 Ω的滑动变阻器。‎ ‎③若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b) )的电路可以判断出损坏的电阻。图（b)中的为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a) 虚线框内的电路。则图中的d点应和接线柱 (填”b”或”c”)相连。判断依据是： 。‎ 二.用定值电阻实现电流表、电压表的作用 模块一：课前温故 情况一：已知定值电阻的电压，可以求通过定值电阻的电流 如果已知电压表V1的读数为U1，电压表V2的读数为U2，定值电阻的阻值为R0，那么R0两端的电压为 ，电压表V1的内阻为 。(用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示)‎ 情况二：已知定值电阻的电流，可以求定值电阻两端的电压 如果已知电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，定值电阻的阻值为R0，那么通过R0的电流为 ，电流表A2的内阻为 。(用已知物理量和测量的物理量的字母符号表示)‎ 模块二：课中加深 模块三：课后巩固 ‎5.利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关S。‎ 实验步骤如下：‎ ① 电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；‎ ② 多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱对应的阻值R；‎ ③ 为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；‎ ④ ‎④ 出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。‎ ① 回答下列问题:‎ ‎（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为        。‎ ‎（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：①       ，②          。‎ ‎（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k=           A-1Ω-1，截距b=            A-1。‎ ‎（4）根据图线求得电源电动势E=      V，内阻r=      Ω。‎ 三.用定值电阻扩大电压表、电流表量程（电表的改装）：‎ 电流表（电流计）与定值电阻并联，扩大电流表量程 电压表（电流计）与定值电阻串联，扩大电压表量程 模块一：课前温故 ‎6.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。‎ 实验室提供的器材有：‎ A.电流表A1(量程为0至50 mA，内阻RA1约为3Ω)‎ B.电流表A2(量程为0至3 mA，内阻RA2＝15Ω)‎ C.定值电阻R1＝697Ω D.定值电阻R2＝1985Ω E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只 F.电压表V(量程为0至12 V，内阻RV＝1kΩ)‎ G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)‎ F.开关S一只 ‎①．如图所示，请选择合适的器材，电表1为 ，电表2为 ‎ ‎，定值电阻为 。（填写器材前的字母编号）‎ ‎②．将采用的电路图补充完整．‎ ‎③．写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(填字母)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．‎ 模块二：课中加深 ‎7. 为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：‎ A.待测干电池E(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)‎ B.电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻10 Ω)‎ C.安培表A(量程0～‎0.60 A，内阻0.10 Ω)‎ D.滑动变阻器R1(0～20 Ω，‎2 A)‎ E.滑动变阻器R2(0～1000 Ω，‎1 A)‎ F.定值电阻R3＝990 Ω G.开关和导线若干 ‎①．能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 ‎②．请在图实甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材 的字母代号；‎ ‎③．图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E＝　 V，内电阻r＝　　　 Ω.‎ 模块三：课后巩固 ‎8.实验室有如下器材，电流表A1，电流表A2（量程0－300μA，内阻1000Ω），电流表A3（量程0－1mA，内阻100Ω），定值电阻R0（阻值1KΩ），滑动变阻器R（0－5Ω、额定电流‎2A ‎），电池（电动势2V，内阻不计），开关、导线若干。要较精确地测出电流表A1的内阻和满偏电流：‎ ‎①．画出测量电路原理图 ‎②．应读取的物理量是 ‎③．用这些物理量读取的电流表A1的满偏电流Ig＝ ，电流表A1的内阻rg= 。‎