(1) 實驗原理是——————。
(2) 右圖是用電流表和電壓表測試小燈泡電阻值的實物圖。 請用筆代替導線畫線,按實驗要求完成電路連接。 (要求:當滑動變阻器的滑塊P接右時,電壓指示數字變大。)
?(3)電阻也可以通過其他方式檢測。 老師提供了以下設備:恒流電源(電流未知)、定值內阻R0(阻值已知)、待測內阻Rx、滑動變阻器、適當阻值的電壓表,和一個單極開關 兩根,幾根電線。 請選擇一些給定的設備進行組合并完成實驗。
①畫出實驗電路圖。
②寫出實驗的主要步驟。
③寫出Rx的表達式。
例子:
①實驗電路圖:如右圖。
②實驗步驟:將電壓表串聯在R0上,測量通過R0的電壓,記為I1; 將電壓表換成與Rx串聯,測量通過Rx的電壓,記為I2。
測量 R. 兩端的電壓并將其表示為 I。
③Rx的表達式:Rx=I1R0/I2。
分析:
(1) R=U/I(歐姆定律)。
⑵如右圖:
?①為了減小滑動變阻器的內阻,電壓流過時內阻絲的粗細需要加長,而且只需要從電源的負極開始就可以滿足這個條件。 從圖中可以看出,連接C和B就足夠了。
?②要真正掌握用電流表和電壓表檢測小燈泡電阻的實物圖和電路圖。
(3)第三題解法分析如下:
① 首先明確老師提供的設備:
電源:1、U始終不變,但未知;
定值內阻R0:1,阻值已知;
待測內阻Rx:1個;
滑動變阻器:1個;
電壓表:1、這個很重要,說明它不同于標準的檢測方法,需要自己設計;
單極開關:2個;
電線:數條。
②題目中已經提供了答題模板,現在需要照葫蘆畫瓢,按照模板一步一步來。
③首先設計電路圖:
Ⅰ 從老師提供的裝備中選擇合適的裝備,也就是說不一定要用到所有的裝備;
ii 由于電源電流未知,電壓表只有一個,不可能將電路設計成并聯電路。 由于只有一個已知條件,即定值內阻R0的阻值,如右圖所示:
?iii 如果電路設計成串??聯電路,根據串聯電路的分流原理,需要用電壓表測量R1和Rx串聯時的電壓,測量總電壓。 只有這樣才能測出Rx的內阻。
第一步:先將R1和Rx串聯起來,如右圖所示:
?此時電壓表檢測到流經Rx和R0的電壓I1,則U = (Rx+R0) I1——①;
第二步:想辦法測量電路的總電壓,即電壓表只能測量流過R0的家用電器的電壓。 這時你應該想到,如果Rx漏電,那么上面的電路只能測量流過R0的電壓I2,也就是總電壓; 如右圖所示:
?從圖中可以看出,當S1和S2都閉合時,檢測流過R0的電壓I2,此時有
∪總計=R0I2——②,
由式①和式②可知(Rx+R0I1=R0I2,
求解多項式表明 Rx=(I2-I1)R0/I1。
綜上所述高中物理電學實驗電路圖,第三題的電路圖和實驗步驟如下:
?實驗步驟:①閉合開關S1,斷開開關S2,通過R0、Rx測量I1的電壓。
②將S1、S2均閉合,測量通R。 電壓 I2。
③Rx=(I2-I1)R0/I1
總結:檢測內阻阻值的原理就是歐姆定律。 實驗時,要在電路中串接滑動變阻器,改變電路中的電壓和小燈泡兩端的電流,所以測量三組數據高中物理電學實驗電路圖,求出內阻的平均值。 在沒有電流表的情況下,有電壓表,已知內阻,可用并聯分流法進行測量。 也可以借助恒定電源電流和歐拉定理公式計算:將已知內阻與待測內阻串聯,利用局部漏電(開關并聯一定阻值) 或用已知最大阻值的壓敏電阻代替已知內阻。