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江苏省淮安中学高二物理《电学实验中的几类具体问题(一) 》学案

上传时间: 2014-08-16

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【学习目标】1、掌握几类具体实验的原理、仪器选择、电路选择、误差分析等。

一、决定导体电阻的因素

1、实验目的：

2、实验原理：

3、选择问题：

1.（08江苏省南京市4月高三调研考试）(本题主要考查测电阻率的问题)在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

（1）从图中读出金属丝的直径为_ _mm．

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：

A．直流电源：电动势约4.5V，内阻很小；

B．电流表A1：量程0~0.6A，内阻0.125Ω；

C．电流表A2：量程0~3.0A，内阻0.025Ω；

D．电压表V：量程0~3V，内阻3kΩ；

E．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；

F．滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；

G．开关、导线等．

在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_ _，应该选用的滑动变阻器是_ _．

（3）根据所选的器材，在答案卷的方框中画出实验电路图．

（4）若据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx＝4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为_ _Ω·m．（保留二位有效数字）

2.（96上海）（主要考查电阻率的设计性实验）如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度l为50厘米左右,直径D为10厘米左右）,镀膜材料的电阻率ρ已知,管的两端有导电箍MN.现给你米尺,电压表V、电流表A、电源ε,滑动变阻器R,电键K和若干导线,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案.

①实验中应测定的物理量是:??????????????????????????????? .

②在右框内用符号画出测量电路图.

③计算膜层厚度的公式是:??????????????????????????????? .

3.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

c．电流表Al（600mA，1．0Ω）

D．电流表A2（3A，0．1Ω）

E．电压表V（3V，6KΩ）

F．滑动变阻器R1（2KΩ，O．5A）

G．滑动变阻器R2（10Ω，2A）

H．蓄电池E（6V，O．05 Ω ）

I．开关一个，带夹子的导线若干

（1）上列器材中，应选用的器材有________________

（只填代号字母）．

（2）在上面方框中画出你所设计的电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能

测出多组有关数值．

（3）实验中要测量的物理量有：　　　　　　　　　　　，计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为： S0=　　　　　　　　　　　　　　　　　．

二、描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、实验目的：

2、实验原理：

3、数据处理：?????

4．（珠海一检）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：

I/(A)

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U(V)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

（1）在左下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．（2）在右下图中画出小灯泡的U—I曲线．

（3）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电池两端，小灯泡的实际功率是多少?（简要叙述你的方法，若需作图，可直接画在答题卷上的图中）

5.（08盐城市高三第二次调研考试）（1）一只标有“18V，10W”的灯泡，正常工作时的电阻为　　Ω；若用多用电表的欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的阻值应　　（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作时的电阻。

（2）在测定小灯泡电阻的实验中，得出小灯泡的伏安特性图线如图所示，图线上P点的横坐标和纵坐标分别为U1和I1，PN为图线中P点的切线，P、N两点横坐标之差和纵坐标之差分别为△U和△I。则下列说法中正确的是

A．小灯泡的电阻随着所加电压的增大而增大

B．小灯泡的电阻是定值，不随所加电压的增大而变化

C．电流为I1时，小灯泡的电阻R＝U1/I1

D．电流为I1时，小灯泡的电阻R＝△U/△I

（3）请你用下列器材设计一个实验，测定一只标有“18V，8W”的灯泡L工作时的实际电阻值。

A．输出电压为12V的交流电源

B．单刀双掷开关一只

C．电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A）

D．交流电流表一只(0~0.6A)

E．导线若干

①请在方框内画出实验电路图。

②简要写出实验步骤。

6.发光二极管是用电器、仪表上作指示用的一种电子元件，外形为" "，电路符号为" "，只有让电流从其标有"+"号的一端流入，从标有"－"号的一端流出，它才可能发光，某种发光二极管的伏安特性曲线如图（甲）所示。

（1）若使用12V、内阻不计的电源供电，且二极管正常工作（工作电压为2V，工作电流为10mA），则需在电源与二极管之间串接__________Ω的电阻。

（2）该发光二极管允许通过的最大电流为55mA，它的U-I图象是用以下仪器测定的。

A． 1.5V干电池两节（内阻可忽略）

B． 0--50Ω的滑动变阻器一个

C．量程3V、内阻3kΩ的电压表一只

D．量程100mA、内阻1Ω的电流表一只

E．待测发光二极管一只 F．导线、开关若干

在图乙所示虚线方框中画出实验电路图，并将下图中实物正确连接。

7.（盐城六校联考）用高电阻放电法测电容的实验，是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电电压为U时，所带的电量为Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学的实验情况如下：

（1）按图甲所示电路连接好实验电路；

（2）接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下这时电流表的示数I0＝490μA及电压表的示数Uo ＝6.2V，I0 和U0 分别是电容器放电的初始电流和电压；

（3）断开开关S，同时开始计时，每隔5s或10s测一次电流I的值，将测得数据填入预先设计的表格中，根据表格中的数据（10组）表示在以时间t为横坐标、电流I为纵坐标的坐标纸上，如图乙中用“×”表示的点．

试根据上述实验结果，在图乙中作出电容器放电的I-t图象,并估算出该电容器两端的电压为U0时所带的电量Q0约为 ___________C；该电容器的电容C约为____________F

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