初三物理估算在电学实验器材选用中的应用 试题VIP专享VIP免费

V1A1初三物理估算在电学实验器材选用中的应用重庆市江津二中黄泌康芳在电学实验中，测金属的电阻率、伏安法测电阻等实验，都存在如何选择实验器材和电路问题。合理选择器材和电路可以使实验顺利进行，还能起到实验简洁、误差小的作用。估算是在应用物理原理、仪器特征的基础上，结合相关的数据进行粗略计算后，对仪器、电路作出选择，是电学实验中一种非常重要的判断手段。一、通过估算选择安培表、伏特表安培表、伏特表是测量电流、电压的实验器材，根据其机械性能，一般要求指针在表盘的范围内的读数比较精确，是选择器材考虑的一个因素。又由于安培表、伏特表自身内阻对电路的影响，选择安培表的内、外接法是设计电路时要考虑的另一个因素。例1：在测定金属丝的电阻率实验中，估计所测量的金属丝的电阻Rx约为3Ω，为了减少温度对电阻率的影响，现要求金属丝的发热功率P＜0.75W，有下列器材可用：电流表A1（0——0.6A内阻0.5Ω）电流表A2（0——3A内阻0.01Ω）电压表V1（0——3V内阻1KΩ）电压表V2（0——15V内阻5KΩ）滑动变阻器R（0——100Ω1A）电池组6V开关、导线若干请按电路图选择除开关以外的其他器材：解析：由题意可以估算出通过Rx的最大电流，Rx两端的最大电压，故选用电流表A1和伏特表V1。由于V1内阻选用安培表的外接法。二、通过估算选择滑动变阻器的接法滑动变阻器对负载的电压、电流起到调控作用，接法分为限流式、分压式两种。虽然都有调控作用，在实际应用中要根据测量仪器的量程、用电器测量数据等众多因素所限定两种方式的选取。例2：某电压表的内阻在20KΩ——50KΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供了下列可选用器材：待测电压表3V(量程3V)电流表A1（量程20μA）电流表A2（量程5mA）电流表A3（量程0.6A）滑动变阻器R(最大值1KΩ)电健K（1）所提供的电流表中，应选用（填写字母代号）（2）为了尽量减少误差，要求测量多组数据，画出电路图。解析：电压表即是被测电阻同时也是测量仪器，和安培表直接串联到电路中就可以了。滑动变阻器有两种接法，如图二（甲）（乙）（甲）图二（乙）设电源内阻不计，电流表内阻也不计，实验中若采用图二（甲）中的限流式，输出电压范围。电流表满偏Im≈Iv时,以电压表内阻为20KΩ估算，电压表两端调节的电压范围为：3.8V≤U≤4V，最大电流IV=200uA。采用图二（乙）中的分压式，输出电压的调节范围在0≤Uv≤E，电流调节范围,以电压表的满偏3V和其阻值20KΩ——50KΩ,可以估算出，最大电流的变化范围是:对估算结果进行比较可知，为了增大输出电压的调节范围，实验中选用分压式电路。即电流在间变化，若选用A2电表，在工作时表头的指针的变化不大。故通过滑动变阻器来调节电压，满足其电流在，变化选用电表A1电表。三、通过估算确定保护电阻的位置AVAV保护电阻在电路可根据其位置的不一样，可以保护仪器，也可以保护整个电路，要具体的使用中要根据实际情况来决定其位置。例3：从下列器材中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻，要求方法简单，尽可能高的测量精确度并能获得从0起的多组数据。画出电路，并标明所用器材的符号电流表A1量程10mA内阻r1待测(约40Ω)电压表A2量程500μA内阻750Ω电压表V量程10V，内阻约10KΩ电阻RO阻值约100Ω，作保护电阻滑动变阻器R最大阻值20Ω，电流1A电池E电动势1.5V，内阻很小解析：通过对待测电流表的已知数据进行估算，可以确定其承受的最大电压约为0.4V左右，如果选用伏特表V来测量电压，只能让其指针偏转不足总量程的，不能精确测定。而A2电流表的内阻是精确确定的，可以通过表盘的电流示数经转换后确定电压，其最大量程是V=500μA×750Ω=0.375V,和待测电流表的最大承受电压差不多。题中要求电压从0开始变化，故选用滑动变阻器为分压接法，这样可以有以下图三中的两种连接方式。R0RRR0（甲）图三（乙）图三(甲)中R0对A1、A2起到了保护作用。A1、A2并联后再和R0相串联作为一条去路接入电路中，通过滑动变阻器滑动，其电压可在0——1.5v间变化。A1、A2的并联电阻约为37Ω，R0约为100Ω。故A1、A2分得的最大电压值。图三(乙)中R0对整个电路均起到了保护区作用。A1、A2和滑动变阻...