2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流专题突破八电学实验基础讲义含解析 下载本文

(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(以上均填器材代号). (2)请用笔画线代替导线,将图8电路连接完整.

图8

答案 (1)A1R1 (2)电路图如图所示

拓展点1 “半偏法”测电表内阻

1.利用电流表半偏测的内阻 方法一 并联分流法(如图9):

图9

(1)实验步骤:

①R1调至阻值最大,闭合S1,调R1的阻值使示数达满偏值.

②保持R1阻值不变,闭合S2,调R2使示数达满偏值的一半,同时记录R2的值.

③Rg测=R2. (2)误差分析:

11

闭合S2后,R2与Rg的并联值R并Ig,而此时的示数为Ig,所以IR2>Ig,所以R2

22所以Rg测

只有当R1?Rg(R1?R2)时,Rg测≈Rg.

说明:R1?Rg、R1?R2为选器材提供依据,即R1应选最大阻值大的滑动变阻器;在安全范围内电源应选电动势大的.

方法二 串联分压法

图10

如图10所示,测量电流表的内阻,操作步骤如下: ①将电阻箱R的电阻调到零; ②闭合S,调节R0,使表达到满偏I0; I0

③保持R0不变,调节R,使表示数为;

2④由上可得Rg=R.

2.利用电压表半偏测的内阻

方法一 如图11所示,测量电压表的内阻,操作步骤如下:

图11

①闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得表示数为U1; U1

②调节电阻箱阻值为R2时,测得表示数为;

2③由上可得RV=R2-2R1.

方法二 如图12所示,测量电压表的内阻,操作步骤如下:

图12

①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大; ②闭合S1、S2,调节R0,使表示数指到满偏刻度.

③断开S2,保持R0不变,调节R,使表指针指到满刻度的一半; ④由上可得RV=R.

例3 有一只量程为3V的电压表,内阻约为5~8kΩ,某同学要精确地测量该电压表的内阻,设计的测量电路如图13所示,其中R2为最大电阻9999Ω的电阻箱,R1为滑动变阻器,电源电动势为4.5V,内阻很小.实验步骤如下:

图13

①按电路图连接电路; ②闭合S2;

③将滑动变阻器滑片调至最左端; ④闭合S1;

⑤调节滑动变阻器,使电压表满偏;

⑥再打开S2,调节电阻箱,调至电压表半偏,记下电阻箱的读数,并认为此时电阻箱的电阻为该电压表的内阻.

(1)图14中电阻箱的读数为________kΩ.

图14

(2)实验室中有两个滑动变阻器: a.最大阻值为20Ω,额定电流为1A; b.最大阻值为10kΩ,额定电流为20mA.

为了能精确测量电压表内阻,实验中应选择________滑动变阻器(填变阻器前的字母代号). (3)实验中S2从闭合到断开(断开S2之前,电阻箱置于9999Ω),断开后A、B两点的电压

UAB________3V(选填“>”“<”或“=”).

(4)实验中由于电路设计所存在的实验误差(系统误差),导致测量值________真实值(选填“>”“<”或“=”).

答案 (1)7.5 (2)a (3)> (4)>

解析 (4)电阻箱的接入使电压表与电阻箱的分压大于原来电压表的分压,则电阻箱的分压大于电压表的分压,其阻值要大于电压表的内阻.

例4 (2018·苏锡常镇二模)某实验小组用如下器材来测量电压表的内阻. A.待测电压表(量程3V,内阻约几kΩ) B.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω) C.电池组(电动势约3V,内阻可忽略) D.滑动变阻器R0