2019-2020年高考物理 第8章 电学实验 表头测量 电表改装（第4课时）复习导学案.doc
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2019-2020年高考物理 第8章 电学实验 表头测量 电表改装（第4课时）复习导学案 【学习目标】（在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成） 1、理解表头测量的原理和方法。 2、理解电流表量程扩大、把电流表改装成电压表的原理。 【重点、难点】 重点：表头测量的原理和方法 难点： 电表改装原理 【使用说明与学法指导】（这里主要告诉你怎么样做才能完成目标） 1、表头测量是电学实验的基础，也是考试的重点，要多理解原理，掌握设计思路。 2、不同电表的表头是一样的，仅仅是表盘不同。掌握表的改装还是要理解原理，掌握方法。 【设计思路整理】 1、电流表、电压表满偏值的测量：（做下面题目，感悟测量的基本思路。） 题：有以下的可供选用的器材及导线若干条，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流。 A、待测电流表A0，满偏电流约为750μA，内阻约100Ω，已知表盘刻度均匀，总格数为N。 B、电流表A，量程0.6A，内阻0.1Ω C、电压表V,量程3V，内阻3kΩ D、滑动变阻器R：最大阻值50Ω E、电源E，电动势约3V、内阻约1.5Ω F、开关S一个。 （1）根据你的测量需要，“B.电流表”、“C.电压表”中应选择________（只需填写序号即可） （2）在虚线框内画出你设计的电路图。 （3）测量过程中，测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流Im=________________,式中除N、n外其它字母符号代表的物理量是：_____________________________________________________________________ 答案：（1）C；（2）电路如图（3）,其中，U是电压表的示数；R是电压表的内阻。 讨论： ①某同学认为电流表A是标准表，把A和待测表A0串联，设计出右图所示电路，调节电路使A0满偏，读出此时A的读数即可。你认为这样可行吗？说出你的理由 。 ②另一同学设计出了如右图所示的两种电路，你认为应该用限流接法还是应该用分压接法？理由是什么？ ③又一同学设计的电路如图所示，他的做法是，调节R，使A0满偏，读出此时电表读数U，可以计算出A0的满偏电流Im=U/RA,你认为他的做法可以吗？说出你的理由？ 2、用以下器材测量一待测电流表的内阻： 待测电流表A1（量程250 mA，内阻r1约为5Ω); 标准电流表A2 (量程300 mA，内阻r2约为5Ω); 电阻箱R1（最大值999.9 Ω阻值最小改变量为0.1Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）； 电源E（电动势约为10 V，内阻r约为lΩ）； 单刀单掷开关S，导线若干． (1)要求方法简捷，并能测多组数据，试在方框中画出实验电路原理图，并在图上标明每个器材的代号 (2)实验中，需要直接测量的物理量是____________用测得的量表示待测电流表(R1、I1、I2) A，内阻的计算公式是r1=___________（） 【发散拓展】 为了减小实验误差，实验时R1的取值应为多大？在电表的精确度相同的情况下，电表的示数越大，则相对误差越小，因此实验中应使两电表示数均接近满偏，即，I1接近250 mA，I2接近300 mA，则R1接近25Ω 或：此题是用电阻箱替代电压表。 3、（黄山市xx届第三次质量检测）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下 A、待测电压表（量程3V，内阻约3kΩ）一只 B、电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只 C、定值电阻（R=3kΩ，额定电流0.5A）一个 D、电池组（电动势略小于3V，内阻不计） E、开关两只； F、导线若干 有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作： ①首先，用多用电表进行粗侧，选用“100”欧姆档，操作方法正确，若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是 3000 Ω ②为了更准确的测出该电压表的内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中相对比较合理的是 乙 （填“甲”或“乙”）电路，其理由是 (因为图甲中电压表内阻太大，电流表读数太小，误差太大) ③用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量是 （K2闭合前后电压表读数U1、U2） 用上述所测物理量表示电压表内阻，其表达式为Rv= 4.某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流，可供选用的器材如下: A.待测电流表A1 （满偏电流I m为800 μA ,内阻r1约为100 Ω，表盘刻度均匀、总格数为N) B. 电流表A 2(量程为0.6A, 内阻r2 =0.1Ω) C.电压表V(量程为3V、内阻R v=3kΩ) D.滑动变阻器R（最大阻值为20Ω） E.电源E(电动势为3V.内阻r约为1.5Ω) F.开关S一个，导线若干 ①该小组设计了甲、乙两个电路图，其中合理的是 (选填“甲，或“乙”); ②所选合理电路中虚线圈处应接人电表 (选填“B”或“C”); ③在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“a”或“b"); ④在实验中，若所选电表的读数为Z，电流表A1的指针偏转了k格，则可算出待测电流表A1的满偏电流Im=___。 (1) ① 甲 (2分) ② C (2分) ③ b (2分) ④ Im= (2分) 5、（安庆一中、安师大附中高三xx年1月联考）某毫安表的量程为I0=50mA，内阻为r0=50Ω，其表盘刻度线已模糊不清，要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值，备有下列器材： A．待测毫安表mA B．直流电源E（电动势3V，内阻可忽略） C．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A） D．滑动变阻器R2（0～100Ω，50mA） E．标准电流表A1（量程0-0.6A，内阻r1=0.5Ω） F．标准电流表A2(量程0-3A，内阻r2=0.01Ω) G．定值电阻R3的阻值为5Ω H．定值电阻R4的阻值为20Ω I．开关及导线若干 ①应选用的器材有 _________ （只需填写所选器材序号，如ABCD...） ②在方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号． ③待测电流表的电流刻度值的表达式I= _________ ．式中各物理量所表示的意义分别为 答案：II．①ABCEGI (4分) ②电路如图 （4分） ③ （2分）；I1为标准电流表A1的读数，RA1为标准电流表A1的内电阻，r0为待测毫安表的电阻，R3为定值电阻阻值（2分）。 6．（xx安徽卷）某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下实验： A-V-Ω 接 电 压 表 图1 （1）他先用多用电表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表内阻为3.00103Ω，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为 V(结果保留两位有效数字)。 （2）为了更准确地测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下： A．断开开关S，按图2连接好电路； B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端； C．将电阻箱R0的阻值调到零； D．闭合开关S； E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置； R0 V R a b P E S RV 图2 F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值； G．断开开关S。 实验中可供选择的实验器材有： a．待测电压表 b．滑动变阻器：最大阻值2000Ω c．滑动变阻器：最大阻值10Ω d．电阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω e．电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小该变量为0.1Ω f．电池组：电动势约6V，内阻可忽略 g．开关，导线若干 按照这位同学设计的实验方案，回答下列问题： ①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用 （填“b”或“c”），电阻箱中选用 （填“d”或“e”）。 ②电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测 R真（填“>”或“<”）；若RV越大，则越 （填“大”或“小”）。 【答案】（1）1.0 （2）① c d ② > 小 【解析】（1）多用电表的中值电阻即为其内阻，内阻为1.50103Ω，与内阻为3.00103Ω电压表串联，电源电动势为1.5V，可得电压表的读数即为RV两端电压为1.0V。 （2）①由于滑动变阻器的分压影响产生误差，故选择阻值小的c能减小误差；又由于使用半偏法测电压表内阻，电阻箱最大阻值应大于3.00103Ω，故选择d。 ② R0=0时，电压表的指针指到3.0V位置，电压表中的电流（）；使电压表的指针指到1.5V位置时，电阻箱的电阻为R0，电压表中的电流，而滑动变阻器的分压影响，故即R测
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