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[!--downpath--]1. ?1 中學數學熱學實驗專題實驗課題一：伏安法測量內阻一、伏安法測量內阻的基本原理伏安法測量內阻的基本原理是歐姆定理RUI?，只要滿足測量器件兩端的電流和通過的電壓，可以根據歐姆定律估算器件的電阻。 二。 了解電壓表和電流表： 1、理想電表：理想電壓表的阻值=0，理想電流表的阻值=∞。 使用理想的水表檢測電路不會對電路產生影響。 2、實際表：實際電壓表的阻值很小，但不為零； 實際電流表的電阻很大，但不會是無窮大。 為此，電壓表、電流表會影響檢測電路，造成偏差。 為了減少偏差，必須考慮電壓表和電流表的連接方法。 三。 電壓表的兩種連接方法 (一)電壓表的外部連接方法 1、電路如圖所示。 電流表示數=R電壓表示數=＞＞測量值。 只有當R＜＜R時，大于R的真值才≈，因此外接法適合測量小電阻值。 2、“小外接”的含義：在實際應用中，如果整個推理過程比較耗時，如果用“小外接”來形象地描述電壓表外接方式的特點，中學學生們會記得上去很容易。 “小外接”是指：采用外接小電阻。 （二）電壓表內部連接方法 1、電路圖如圖所示。 電流表示數=+電壓表示數=R檢測值。 當R>>時，小于R的真值只能是≈R，因此適合采用外接法測量。 內阻大 2、“內阻大”的含義：在實際應用中，如果整個推理過程比較耗時，可以用“內阻大”來形容電壓表的外接。
2、該方法的特點是非常方便中學生記憶。 “大內”的含義：內阻大時采用內接方式。 四。 2 電壓表內外接法的選擇 為了減少偏差，電阻值小的采用電壓表的外接法，內阻大的采用電壓表的內接法。 但內阻達到多少才算是大內阻呢？ 內阻的標準是哪個內阻？ 下面我們一起來解釋一下： (1)定量判斷法：當已知被測內阻R和RA、RV的近似值時，可以通過比較和大小來判斷 1.如果>，說明R小很多比電壓表。 聯系。 2、如果>，說明R遠大于此，所以采用外接電壓表法。 3. 如果=，則可以選擇兩種連接方式。 (2)試觸法：在借助伏安法測量內阻的實驗中，如果不知道被測內阻的近似值，可以采用試觸法來確定內外連接方式。 具體方法是：組成如圖所示的電路，電流表已預先連接好。 用電流表的一個端子分別接觸M、N點。 連續兩次嘗試期間觀察兩個水表指示的變化。 如果電壓表的指示變化大于電流的指示，則變化顯著（即UUII???），說明電流表接M點時由于分流效應引起的偏差小于電壓表接N點時由于分壓作用而產生的偏差，此時應采用內接法（即電流表接N點）； 如果電流表示值的變化比電壓示值的變化更顯著（即UUII???），則說明電壓表接N點時分壓作用造成的偏差小于電壓表接在N點時造成的偏差。通過連接到 M 點時電流表的分流效應。在這種情況下，可以使用外部方法（即電流表連接到 M 點）。
3.) 五。 綜上所述，所謂的內部和外部連接方法是相對于電壓表的位置而言的。 無論采用哪種連接方式，都會因水表的電阻而造成檢測偏差。 從下表分析可以看出，合理選擇連接方式有利于減少偏差。 對比項目 電壓表內接法 電壓表外接法 電路偏差的原因是由于電壓表電阻分壓的影響，電流表檢測值偏大，結果偏大。 由于電壓表電阻分流的影響，電壓表檢測值偏大，而結果偏小。 測試結果 IUR=Test>Rx IUR=Test<Rx 適用條件 Rx 遠小于 RARx，遠大于 6。 同步訓練 1、如圖所示，電流表和電壓表的讀數分別為10V和0.1A。 已知電壓表的電阻為0.2Ω，因此待測內阻的檢測值高于真實值高中物理實驗測定金屬的電阻率，真實值為2。同事用伏安法測量內阻時，由于不知道待測內阻的阻值范圍，很難判斷電壓表是內接還是外接。 他用測試接觸的方法來確定。 如右圖(a)所示，○V的指示為3.0V，○A的指示為3.0mA； 如下圖(b)所示，○V的指示為2.9V，○A的指示為4.0mA。 這位朋友想要獲得更高準確度的檢測結果應該選擇； 檢測到的內阻的阻值為(a)(b)3。 某待測內阻的市價在100Ω左右，電流表的阻值是3000Ω，電壓表的阻值是0.2Ω。 用伏安法測量內阻時，電壓表應選擇哪種連接方法？ 檢測偏差會很小 () A. 內部連接 ??B. 外部連接。
4. C. 內外連接均可 D. 難以確定 4. 標有“3V，0.6W”字樣的小燈泡。 現在用右圖所示的設備檢測燈泡正常點亮時的電阻R1。 （滑動變阻器最大電阻為10Ω；電源電動勢為12V，電阻為1Ω；電壓表電阻為1Ω，電流表電阻為10kΩ）。 在電路設計過程中，為了盡可能減少實驗偏差，電壓表應采用（選擇“內接”或“外接”）的方法，并說明原因。 并畫出伏安部分的電路。 5、伏安法測量內阻的實驗中，測得的內阻值（值20?）、電按鍵、電線。 在設計電路的過程中，為了盡量減少實驗偏差，電壓表應采用（可選“內部”或“外部”）方法。 并解釋原因。 并畫出伏安部分的電路。 實驗課題二：滑動變阻器的使用 1、滑動變阻器的兩種連接方式：為了改變被測內阻兩端的電流（或被測內阻中的電壓硬度），有兩種不同的連接方式：滑動變阻器與電源的連接方式：限流連接、分壓連接。 連接方法，這兩種連接方法的區別在于：限流法和分壓法 4、滑動變阻器的阻值應在關閉電鑰匙前處于最大值。 相應圖中，在關閉電鑰匙之前應將滑動頭移至右端。 為了使用電器獲得最小電流，應將相應圖中滑動變阻器的滑動頭移至實物圖的右端。
5. 上下連接器實際圖中，使用內一個和下兩個連接器。 電流調節范圍：~U（調節范圍小，電流不能調零）。 電流調節范圍：0~U（調節范圍大，電流可調零））當滑動壓敏電阻內阻與家用電器內阻大致相同時，電流調節效果最佳。 滑動壓敏電阻的內阻越小，家用電器的電流調節效果越好。 同等條件下，功耗更小。 同等條件下，耗電量較大。 二. ． 滑動變阻器兩種連接方式的選擇 1、限流電路和分壓電路均滿足實驗要求時，由于限流電路結構簡單，消耗電功率小，應優先采用。 2、以下情況必須選擇分壓電路： （1）實驗需要從零開始連續調節待測內阻兩端的電流（或標題暗示調零）。 (2)當滑動變阻器總內阻遠大于檢測部分內阻時，采用限流連接方式調節過程中水表讀數變化不明顯，不符合要求用于多組數據的實驗檢測。 必須采用分壓連接方式。 (3)限流不能保證安全，即限流電路中的最低電壓超過水表的電阻值或家用電器的額定電壓。 為了保護水表等設備的安全，必須采用分壓連接。 三。 同步訓練 6、為了利用伏安法測量定值內阻的阻值，實驗所需設備如下： （1）待測內阻（約100Ω） （2）直流電壓表A（電阻值0~20mA，電阻約為50Ω） （3）直流電流表V（電阻0～3V，電阻約為5KΩ） （4）直流電源E（輸出電流6V，電阻。
6. 不含） (5) 滑動變阻器(阻值范圍0～15Ω，最大允許電壓1A) (6) 開關1個，電線數條。 根據設備規模，設計實驗電路。 應使用電壓表； 應使用滑動變阻器。 畫出實驗電路。 7、例3：有一個小燈泡，標有“6V0.6W”。 現在我們需要用伏安法來檢測這個燈泡的IU圖。 已知所用設備為：電壓表（0~0.3A，電阻1Ω）； 電流表（0~15V，電阻20kΩ）； 滑動變阻器（0~30Ω，2A）； 中學生電源（DC 9V）； 一個開關和幾根電線。 為了盡量減少實驗偏差，畫出合理的實驗電路圖。 8、為了檢測金屬線的電阻率，需要測量金屬線的內阻。 實驗設備如下：一根內阻5Ω左右的金屬線，一個0-0.6A的電壓表，一個0-3V的電流表，一個0-20Ω的滑動變阻器，一把鑰匙，幾根電線。 (1)畫出盒子內的實驗電路； （2）連接物理圖中的5號線它包括兩個方面：1、獨立完成實驗的能力。 包括：（1）了解實驗原理、實驗目的和要求； （2）掌握實驗方法和步驟； （三）能夠控制實驗條件和使用實驗儀器，并能夠處理實驗安全問題； （4）能夠觀察和解釋實驗現象，能夠分析和處理實驗數據； (5)能夠對實驗結果進行分析和評價。
7、并得出合理的實驗推論。 2. 設計實驗的能力。 能根據要求靈活運用所學??的數學理論、實驗技能和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關實驗問題。 一。 實驗設計基本思想?????????實驗設備闡明目的測定原理待測量數據處理偏差分析實驗程序。 實驗設計的關鍵在于實驗原理的設計，它是實驗的基礎和出發點。 它決定了應該選擇（或需要）什么實驗設備、應該測試什么數學量以及如何安排實驗步驟。 而實驗原理的設計往往取決于所提供的實驗設備（條件）和實驗要求，它們相輔相成，互為條件。 二。 熱實驗電路設計方法 (1) 電路結構完整的實驗電路包括三部分：①測量電路，②控制電路（壓敏電阻、開關），③電源。 （二）思路 （三）方法 1、實驗設備的選擇：一般應考慮三個原則： ①安全原則：各水表的讀數不能超出量程，內阻元件的電壓不能超過其最大允許電壓。 檢測電路設備選型及配置控制電路電路選擇控制調整6 ②準確度原則：選擇水表電阻值時，應考慮盡可能減小檢測值的相對偏差。 電流表、電流表在使用時，表針應偏轉至滿刻度以上。 ③可操作性原則：實驗過程中要考慮調節的方便性，便于操作。 例如，滑動變阻器的選擇不僅要考慮其額定電壓及其阻值范圍，還要考慮滑動變阻器的調節作用。
8、大部分應采用內阻絲進行調節，否則不便于操作。 2、實驗設備的選擇。 通常的步驟如下：①找出獨特的裝備； ②畫出電路圖（暫不接水表）； ③估計電路中的電流和電流最大值（限流電路中，將滑動變阻器觸點推至最小值），實際上，如果題目是被測電路的額定值，則沒有需要計算它。 ④根據電路的最大電壓和電壓選擇電壓表和電流表的電阻值。 ⑤ 根據電路選擇滑動變阻器。 在滑動變阻器的電壓不超過其額定值的情況下。 考慮操作的方便性。 由于變阻器阻值較高，若稍加滑動頭，電壓、電流就會發生較大變化，不易操作，故不宜使用。 當滑動變阻器作為限流功能時，為了使負載獲得較寬的電壓調節范圍并使電壓變化均勻，選擇變阻器時總內阻應小于，通常為2-5次。 。 當滑動變阻器作為分壓器時，總內阻應大于，通常在0.1至0.5之間。 3、實驗電路的選擇 ①根據電流表和電壓表確定電壓表的內外連接方法 ②根據實驗要求確定滑動變阻器的連接方法（限流或分壓） 4.畫出實驗電路 5 . 連接實物圖 ① 根據電氣如圖所示，將設備的符號與實物一一對應，然后與實物連接。 ②一般連接步驟為：從電源負極開始，沿電壓方向將設備逐一連接，最后到達電源正極。 ③按先串聯后并聯，先主路后主路的順序連接④。
9、注意連接不能交叉，連接盡量短、簡潔。 ⑤需要注意的是，所有連接必須連接到設備的“端子”上。 三。 同步訓練 9、有一個電阻R，其阻值在40Ω到50Ω之間，需要進一步測量其阻值。 可用以下設備：電池組E，電動勢為9V，忽略電阻； 電流表V，阻值0～10V，阻值20Ω； 7個電壓表，電阻0～50mA，阻值20Ω左右； 電壓表，電阻0～300mA，電阻約4Ω； 滑動變阻器，阻值范圍0～100Ω，額定電壓1A； 滑動變阻器，阻值范圍0～1700Ω，額定電壓0.3A，開關S及多根導線。 實驗的電路圖如圖所示，實驗中需要測量幾組電壓和電壓值。 實驗中應選用電壓表和滑動變阻器。 10、如果要用伏安法測量12Ω左右電阻的內阻，測試結果應盡可能準確。 應使用下列設備，并畫出應使用的電路圖。 A. 電池組（6V，小電阻） B. 電流表（0-3A，電阻 0.0125Ω） C. 電流表（0-0.6A，電阻 0.125Ω） D. 電壓表（0-3V，電阻 3kΩ） E. 電壓表（ 0-6V，電阻6kΩ）F，滑動變阻器（0-20Ω，1A）G，滑動變阻器（0-200Ω，0.3A）H，電鑰匙，電線11.（11年上海型號）的額定電流為2.8V，電源。
10、對于0.8W左右的小燈泡高中物理實驗測定金屬的電阻率，用伏安法畫出該燈泡的IU圖。 可以使用以下設備：I/A80.10.200.3123u/v(a)(b)A。 電流表（0~3V，電阻6k?） B. 電流表（0~15V，電阻30k?） C. 電壓表（0~3A，電阻0.1?） D. 電壓表（0~0.6A，電阻0.5?） E. 滑動變阻器（10?，2A） F.滑動變阻器（200?，0.5A） G.蓄電池（電動勢6V，不含電阻） ① 使用如圖所示電路進行測試。 應使用電流表、電壓表和滑動變阻器。 （用序號字母表示） ② 通過實驗測得該燈泡的伏安特性曲線如圖所示。 由圖可知該燈泡正常工作時的內阻為?； ③如果將此燈泡接在電動勢為6V，接在無內阻的電源上，為了使燈泡正常發光，必須串接一個阻值為_____?的內阻。 12、（廣州一模2011年）要檢測額定電流2.5V的小燈泡在0-2.5V電流下的實際功率和內阻，可用以下設備： A.小燈泡要經測試：額定電流2.5V，額定電壓0.3AB左右。 電流表：0-3-15V：O-3V電阻內阻為3kΩ，0-15V電阻內阻為15kΩC。 電壓表：O-。