高中物理10大难点强行突破之十:电学实验

高中物理10大难点强行突破之十:电学实验

(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.

(2)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0时,必须采用分压接法.因为按图(b)连接时,因RL>>R0>Rap,所以RL与Rap的并联值R并≈Rap,而整个电路的总阻值约为R0,那么RL两端电压UL=IR并=U·Rap,显然UL∝Rap,且Rap越小,这种线性关系越好,电表R0

的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.

(3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时,只能采用分压接法.

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(1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL与R0相差不大或RL略小于R0,采用限流式接法.

(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.

(3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.

例1:如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R,负载电阻R1=R,

电源电动势为E,内阻不计.

(1)当K断开,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?

(2)当K闭合,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?

(3)设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同,a、c间

长度为x,当K接通后,加在R1上的电压U1与x的关系如何?

图10-3 【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:

限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键

【解析】(1)若K断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故E≤U1≤E 2

(2)若K闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U1≤E R RELxE(3)U1=IR并,R并=,I= 得:U1=2 RRL x2 Lxx RR并 (L x)LLx

【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同

例2:用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);12

电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V

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)、开关、导线.

为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.

【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测

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