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高中功率的教案

发表时间:2020-11-25

实验:测定小灯泡的功率教案示例。

俗话说,凡事预则立,不预则废。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助授课经验少的教师教学。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面是小编帮大家编辑的《实验:测定小灯泡的功率教案示例》,仅供参考,希望能为您提供参考!

实验:测定小灯泡的功率教案示例

(一)教学目的

1.掌握用伏安法测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率。

2.加深对额定功率、实际功率的理解。

3.进一步提高学生使用电流表、电压表和滑动变阻器的能力。

(二)实验器材

磁性黑板,电路元件卡片一套。

学生分组实验器材:每组配备干电池二节(或低压学生电源),电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一只,“1.5伏”的小灯泡及灯座各一只,导线若干。

(三)教学过程

1.师生共同讨论实验预习题1~7题(在教师启发下,教师问,学生答),边讨论边板书:实验目的、原理、器材、实验电路图、数据表格。

当讨论到实验器材时学生回答一个器材,教师在磁性黑板上贴上相应的器材卡片。学生回答完,磁性黑板上贴有如图1所示的器材卡片。然后让学生观察自己实验桌上的器材,再回答下列问题:(下列问题在课前就写在黑板上相应的“器材”位置处)

小灯泡的额定电压是_____伏;

滑动变阻器:最大电阻值是______欧;

最大允许电流是_______安;

电压表量程选_______伏;

电流表量程选_______安;

电源________用。

开关一个,导线若干。

当讨论到5、6两题,先后请三位同学上黑板,第一位同学画出自己设计的实验电路图,第二位同学按照第一位同学的电路图把磁性黑板上的图9梍4连接起来,第三位同学把自己设计的数据表格写到黑板上。

2.教师讲述实验注意事项(把下面(1)、(2)两点课前写在黑板上)(

1)连接电路时,开关应_____,滑动变阻器的滑片应置于______位置。(可对照图9一4讲述)

(2)使U=1.2U额时,要小心移动滑动变阻器,以免因实际电压超过额定电压过大,烧坏灯泡。

3.学生实验,教师巡回指导。

实验步骤:

(1)按照电路图连接实物,并认真检查各部分接线是否正确,是否符合要求,若没有把握,可请老师检查。

(2)使小灯泡两端电压等于额定电压,观察小灯泡的发光情况,在数据表格中记下U、I,算出P额。

(3)使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍,记录和计算。

(4)使小灯泡两端的电压低于额定电压,记录和计算。

4.实验数据分析和小结

(l)实验完毕,请几组同学汇报实验结果,选一实验做得好的同学将数据填入黑板上的表中。

(2)讨论

①从实验看出,小灯泡在什么情况下正常发光?在什么情况下小灯泡比正常情况更亮?这样做好不好?在什么情况下小灯泡比正常情况下暗?JAb88.com

②使用用电器时,为什么应该让它在额定电压下工作?

③若为了测定小灯泡的额定功率,实验中发现电压表的示数是2伏,那么滑动变阻器的滑片P应向哪个方向移动?若电压表的示数是1.2伏,又如何?(对照图9梍4分析。)

④两只额定电压都是1.5伏的相同的小灯泡,如何连接才能正常发光?(串联,电源电压是3伏;并联,电源电压是1.5伏。)

(3)教师小结P实与P额的三种关系和用电器只有在额定电压下使用才能正常工作。

(四)说明

l.使用磁性黑板,可以激发学生学习兴趣,而对于学习一般或较差,能力不够的同学,还可帮助他们顺利连接线路,做好实验。如无磁性黑板可用绒布板(或其他)代替。

2.器材卡片的制作是这样:找一张较硬的白纸(如挂历纸),裁成一个长约13厘米、宽12厘米的长方形,在白纸上画出图形,如要制作灯泡卡片,就在白纸上画出如图9梍5所示的灯泡图形,用水彩笔涂上色彩,然后在纸上订上订书针或别上三四个圆形针,这样灯泡卡片就做好了,就可以往磁性黑板上贴。如用薄铁皮做也是一样。

3.实验前,要向学生强调注意事项(2),在U=1.2U额的时间不要过长,尽量少损坏小灯泡。电源最好用干电池,也是为了少损坏灯泡。

4.对于基础好的学生,完成实验较快,可再发给他们一个“2.5V”的小灯泡,共用电池。把“1.5V”“2.5V”两个小灯泡串联起来,观察谁亮?为什么?若并联呢?

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高考物理实验描绘小灯泡的伏安特性曲线复习教案


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。优秀有创意的高中教案要怎样写呢?经过搜索和整理,小编为大家呈现“高考物理实验描绘小灯泡的伏安特性曲线复习教案”,仅供参考,欢迎大家阅读。

实验8描绘小灯泡的伏安特性曲线
例1.2007理综重庆卷第22(1)题.
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零.闭合开关后;
图1
①若电压表的示数为2V,电流表的的示数为零,小灯泡不亮,则断路的导线为_________;
②若电压表的示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线为_________;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为____________.
答案:(1)d导线h导线g导线
【解析】可用尝试法,①如d导线断路,则小灯泡断路,不亮,但电压表与电流表串联后接在电路中,因电压表内阻很大而电流表内阻很小,所以电压表有读数而电流表无读数。而其它导线(如b、c、h)断,则电压表无读数。
②只可能是h导线断路,因为不影响电流表有读数和灯泡亮。
③g导线断路,滑动变阻器接成限流器,它与灯泡串联,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零。
点评:电路故障的检查与排除,一要考靠分析电路,二要靠经验。找出答案后要再检验一下。

例2.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)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(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)在右图中画出小煤泡的U—I曲线.
(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中)
答案.(1)见下图
(2)见右图
(3)作出U=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯
泡实际功率为0.28瓦
例3.某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律
①当-15VUab0V时,I近为零.②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表:

(1)在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线.(可用铅笔作图)
(2)根据上述实验事实.该元件具有的特性是______________________
(3)若将此黑箱接入图3电路中,并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压
信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形.

答案.(1)(2)单向导电性(3)
例4.(江苏省南京市2008届高三质量检测)一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。(滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内阻为1Ω;电流表内阻为1Ω,电压表的内阻为10kΩ)。
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用(选填“内接”或“外接”)法。滑动变阻器的连接方式应采用(选填“分压式”或“限流式”)
(2)将你所设计的实验电路图(尽量减小实验误差)画在左下方的虚线框中。
(3)用笔画线当导线,根据设计的电路图将实物图连成完整的电路(图中有三根导线已经接好)。开始时,滑动变阻器的滑动触头应该移到最端(选填“左”或“右”)。
(4)若小灯泡发光暗时的电阻为R2,你根据所学的知识可判断出R1与R2的大小关系为:R1R2(选填“大于”、“等于”或“小于”)

(1)外接(1分)分压式(1分)
(2)电路如图所示(3分);
(3)连接电路如图所示(3分);
左(1分)若其他接法正确,同样给分
(4)大于(2分)
例5.(14分)(如皋市2008届高三一轮复习)如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验电路图.
⑴根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接完整.
⑵开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
⑶实验中测得有关数据如下表:
U/V0.400.801.201.602.002.402.80
I/A0.100.160.200.230.250.260.27
根据表中的实验数据,在图丙中画出小灯泡的I—U特性曲线.

⑷若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为℃。(提示:T=273+t)
⑵.A(3分)⑷.1580℃~1650℃(3分)
评分说明:⑴中电表量程选择错误,每处扣1分,其余任何错误均得0分;⑶中无横纵坐标物理量或坐标无标度得0分,横纵坐标颠倒得2分,无单位或标度不合理酌情扣分。
例6.(成都市2008届高中毕业班摸底测试)为了研究某电阻元件Rx的伏安特性,某同学设计了图甲所示的电路,图中电流表mA的量程为5mA,内阻约为10;电压表V(已接入电路但图中未画出)量程为3V,内阻约为3k;电源电动热E为6V,内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择;
A.阻值0到100,允许通过的最大电流为0.3A
B.阻值0到10,允许通过的最大电流为0.5A
本实验应选的滑动变阻器是(填“A”或“B”)
(2)正确连线后,测得数据如下表
U/V0.51.01.21.51.82.02.32.73.0
I/mA1.51.71.92.32.72.93.33.84.2
请你根据以上数据,在图乙中完成该实验的实物连线。

(1)A(2分)(2)见答图2(2分)

例7.某学习小组要描绘一只小电珠(2.5V,0.5A)的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ)
C.电压表V2(量程为0~15.0V,内阻约为6KΩ)
D.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
E.电流表A2(量程为0~100mA,内阻约为2Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
G.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)
①为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_____________,滑动变阻器应选择______________.(填器材的符号)
②为提高实验精度,请你为该学习小组设计电路图,并画在右侧的方框中。
③下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。

U(V)00.511.52.02.5
I(A)00.170.300.390.450.49
④由图象可知,该电阻的变化特性是温度升高,电阻.
①B;D;F(每空1分,共3分)
②(4分)③(3分)
例8.描绘小灯泡的伏安特性曲线
2009高考浙江22.Ⅰ.(9分)
(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。
(2)某同学从标称为“220V25W”、“220V500W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是___________,标称的额定功率为______________。
答案:Ⅰ(1)如图;(2)150,“220V300W”
【解析】Ⅰ.本题考查多用电表和电路设计
(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。
(2)15×10=150Ω,P=标称300W的灯泡。
例9.(1)测小灯泡的关系图象——2006年北京理综卷第21(2)题
某同学用如图①所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.
图①
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1:(量程100mA,内阻约2);
A2:(量程0.6A,内阻约0.3);
电压表:V1(量程5V,内阻约5);
V2(量程15V,内阻约15);
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10)
R2(阻值范围0~2k)
电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2);
E2(电动势为4V,内阻约为0.04).
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表___________,电压表______________,滑动变阻器________________,电源___________________.(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图②所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为___________;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.
图②
③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的__________.
解:①根据小灯泡的额定电压、额定电压与各器材的标称值容易判断,电流表选A2,电压表选V1,电源选E2,滑动变阻器选R1。。
②灯泡在不工作时,灯丝电阻为1.5;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为11.5,灯泡实际消耗的电功率为W.
③A.
点评:本题重点考查实验器材的选择和物理图象的识别(读图),难读不太大。
例10.测小灯泡的U-I关系图象——2006年上海物理卷第17题
表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图(填“甲”或“乙”);

(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而
(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为A.

解:(1)数据从0开始,所以是甲——滑动变阻器接为分压器。
(2)图线略。电阻变大(斜率变大)
(3)当时,,从图丙得,所以。
点评:本题考查作图和读图以及电路的简单计算,说明实验题从细节着手。
例11.测小灯泡的伏安特性曲线——2006年全国理综二卷第17(1)题
现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1V~4V.
现有器材:直流电源(电动势4.5V,内阻不计),电压表○V(量程4.5V,内阻约为4×104)电流表(量程250mA,内阻约为2),电流表(量程500mA,内阻约为1),滑动变阻器(最大值约为30),电键,导线若干.
如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是.

解:因为电流约为,所以选A2;因为电压表内阻大,对电路影响小,所以选用甲图。
点评:常规要求,细心会做。
无独有偶,考测小灯泡的变化曲线的也是3题,分别考查器材选择、电路图和图象的读或画,是物理实验的基本功,看来,物理实验,还是要强调双基:基本原理、基本技能。
例12.2004年上海物理卷第18题.(10分)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)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(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)在右图中画出小煤泡的U—I曲线.

(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中)
答案:(1)见下图

(3)作出U=图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯
泡实际功率为0.28瓦
例13.2004年江苏省物理卷第12题.(12分)某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究.通过正确测量,他发现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律
①当-15VUab0V时,I近为零.②当Uab≥0时,Uab和I的实验数据见下表:

(1)在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线.(可用铅笔作图)
(2)根据上述实验事实.该元件具有的特性是______________________
(3)若将此黑箱接入图3电路中,并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压
信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形.
答案:(1)(2)单向导电性(3)

例14.2003年上海物理卷第18题.(7分)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。
⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线,在图2和图3两个电路中应选择的是图________;简要说明理由:____________。(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)。
[2;电压可从0V调到所需电压,调节范围较大。]

⑵在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V;电阻R2的阻值为______Ω。
[5.2;111.8(111.6—112.0均给分)]
⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子:______________________________________。
[热敏温度计(提出其它实例,只要合理均给分)]
答案:(1)2;图2电路电压可从0V调到所需电压,调节范围较大。(或图3电路不能测得0V附近的数据)
(2)5.2;111.8(111.6-112.0均给分)(3)热敏温度计(提出其他实例,只要合理均给分)
15.(20xx重庆卷)22.(2)在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡1,量程恰当的电流表示A和电压V,直流电源A,滑动变阻器R,电键S等,要求灯泡两端电压从OV开始变化,
①实验中滑动变阻器应采用____________接法(填“分压”或“限流”)
②某同学已连接如题22图2所示的电路,在连接最后一根导线的C端到直接电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改下
A.__________________________________________
B._______________________________________________
③电路连接正确后,分别测得两只灯泡和的伏安特性曲线,如题22图3中Ⅰ和Ⅱ所示。然后将灯泡、与电池组(电动势和内阻均恒定)连成题22图4所示电路。多次测量后得到通过和的电流平均值分别为0.30A和0.60A。

A.在题22图3中画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线。
B.由该曲线可知电池组的电动势为_________V,内阻为_________。(取2位有效数字)
15.【答案】⑵①分压②A.电键不应闭合,应处于断开状态B.滑动变阻器的滑动触头P位置不当,应将其置于b端③4.6V2.7Ω
【解析】⑵①探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化,所以滑动变阻器必须采用分压解法。
②在连接线路时必须将每个开关断开,而图中是闭合的这是第一个错误。连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大,将分压滑动变阻器调到输出为0端,在图中是b端,以保护电源和电表。
③描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流,本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值,然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压,用两个坐标点描绘图像。为描绘准确可以先进行理论计算,首先查出两坐标为(0.30A,3.8V)和(0.60A,3.0V),则内阻为Ω,电动势为,V,然后作出准确图像如图。

16.(20xx浙江卷)21.Ⅱ.(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2
电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出图丝的特征,并解释形成的原因。
16.【答案】Ⅱ.(1)
(2)电阻随电流增大;
存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同;
第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
17.(20xx安徽卷)21.Ⅱ.(6分)太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的20xx年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________(填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________。
17.【答案】(1)如图(2)很大;1.0×103(965~1040)
【解析】(1)根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,电路连接如图;
(2)在电压小于2.00V时,由图可读出电流很小,由得,太阳能电池的电阻很大;
(3)当电压为2.80V时,根据题图读出U、I,由得:R=1.0×103Ω。

电功率教案示例之一


电功率教案示例之一

(一)教学目的

1.掌握电功率的概念(物理意义、定义、计算公式,单位)。

2.理解什么是额定电压、额定功率。知道额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的。别。

(二)教具

低压电源,演示电流表、电压表,标有“3.8V”的小灯泡,开关、滑动变阻器各一个,导线若干,“220V40W”白炽灯泡一只,画上用电器铭牌的小黑板一块,写有例题、预习题的小黑板一块。

(三)教学过程

1.复习,引入新课

问:(l)怎样比较物体运动的快慢?(物体在单位时间内通过的路程棗速度。)

(2)怎样比较力对物体做功的快慢?(物体在单位时间内完成的功棗一功率。)

(3)怎样比较电流做功的快慢?(挂出写有例题的小黑板。)

例:电流通过洗衣机的电动机,通电半小时做功180000焦;电流通过公共电车的电动机,通电2秒钟做功120000焦。问:①电流通过哪个电动机做功多?(通过洗衣机电动机)②电流通过哪个电动机做功快呢?

告诉学生,电流做功的快做,仅从它做功的多少来考虑是不行的,必须看它们在相同的时间里哪个做的功多,这就跟比较运动快慢和物体做功的快慢一样。

分别计算出电流通过洗衣机电动机、电车电动机每秒钟做的功:i00焦、60000焦。结论:电流通过电车的电动机做功快。

指出:日常生活中,不仅要了解电流做功的多少,还需要知道电流做功的快慢。在物理学中是用“电功率”来表示电流做功的快慢。

2.进行新课

(1)电功率(师生共同讨论下列的内容)

①定义:电流在单位时间内所做的功叫做电功率,用字母P来表示。

②意义:表示电流做功的快慢。

表明:电功率等于电压与电流的乘积。(注意:上述两个公式适用于任何电路)

④单位:瓦、千瓦。

1瓦=1焦/秒=1伏·安,

l千瓦=1000瓦。

⑤导出计算电功的另一公式W=Pt和电功的单位干瓦时。

W=Pt=l千瓦×I时=1千瓦时

=1000瓦×3600秒=3.6×106焦。

⑥例题(本节课本上的〔例题〕):通过该例题的讲评,向学生强调要正确使用W=Pt这个公式,注意公式中各量的单位。公式与单位:

W=PtW=Pt

焦瓦秒千瓦·时干瓦时

可再做一些W=Pt的口头练习

(2)额定功率

手拿一个“220V40W”的灯泡提问:通常我们说这是一只4D瓦的灯泡,那是一把60瓦的电烙铁,是什么意思?

①演示实验

告诉学生实验目的:研究灯泡的亮度跟电压的关系。

介绍实验装置,组成如图1所示的电路。

让学生观察:两表的示数和灯泡的亮度。

实验过程:a.闭合开关移动滑片P使表的示数为2.5伏,

在下表中记录U、I读数和灯泡的亮度。

b.移动滑片P,使表的示数为2伏,记录。

C.移动滑片P,使表的成数为2.8伏,记录。

实验记录

②师生对实验进行分析讨论并小结如下:

a.在不同的电压下,同一个用电器的电功率不是一样大,灯泡消耗的功率可由P=UI来计算。

b、灯泡的亮度由它实际消耗的电功率决定。灯泡越亮,表明其消耗的电功率越大。C.用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的功率叫做额定功率,为了使用电器正常工作,应使用电器在额定电压下工作。

d.每个用电器的额定功率只有一个,而实际功率有许多个,我们平常说这是一个40瓦的灯泡,指的是这个灯泡的额定功率是40瓦。

e.根据实验结果可知实际功率和额定功率的关系:

当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作;

当U实U额时,P实P额,用电器不能正常工作;

当U实U额时,P实P额,用电器容易被烧坏。

③教师出示一个“220V40W”的灯泡和铭牌,让学生观察,然后挂出有铭牌的小黑板,介绍灯泡上的标志和铭牌的意义。最后让学生看书上的一些电器设备的功率。

3.小结:略。

4.布置作业:(1)课本本节的练习3、4。

(2)预习下节实验。(预习题抄在小黑板上。)

预习题:

1.实验的目的是什么?

2.必须测出哪些物理量?实验的原理是什么?

3.需要哪些实验器材?

4.实验中为什么要用滑动变阻器?它和灯泡应如何连接?

5.怎样组成电路?请画出实验电路图。

6.怎样设计实验数据记录表格。

7.在什么条件下测出的功率才是小灯泡的额定功率?

(四)说明

l、理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的关系是本节课的难点。学生对这些不易分清,通过演示实验来讲解,比较直观,学生易于接受。在这里主要是讲清概念,不要急于进行较复杂的计算。

2.布置学生预习下节课的实验,一是为了复习巩固电功率的概念,二是为下节课顺利实验做好准备。

3.对于较好的学生可布置他们课后推导对纯电阻电路适用的

注:本教案依据的教材是人教社初中物理课本第三册第九章

2.9实验:测定电池的电动势和内阻


高中物理课堂教学教案

2.9实验:测定电池的电动势和内阻

年月日

课题

§2.9实验:测定电池的电动势和内阻

课型

新授课

教学目标

(一)知识与技能

1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。

2、学习用图象法处理实验数据。(二)过程与方法

通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。(三)情感、态度与价值观

使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。

教学重点、难点

重点

掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。难点用图象法处理实验数据。

教学方法

分组实验教学手段

测定电池的电动势和内阻的有关实验器材

教学活动(一)引入新课

教师:我们已经学习了闭合电路的欧姆定律,请大家写出有关的公式。学生:回忆并写出闭合电路欧姆定律公式。教师:这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律,来测量电池的电动势和内阻。(二)进行新课

1、实验原理

提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?学生讨论后,可以得到多种实验方案。(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图2.9-1所示:

原理公式:(2)用电流表、电阻箱测量。如图2.9-2所示:

原理公式:(3)用电压表、电阻箱测量。如图2.9-3所示:

原理公式:这几种方法均可测量,今天我们这节课选择第一种测量方案。2、实验方法

教师:引导学生阅读教材72页有关内容,回答问题。(1)用水果电池的优点是什么?电源的正负极如何鉴别?其内阻与哪些因素有关?实验过程中会有何变化?实验中要注意什么?(2)简要写出实验步骤。学生:阅读教材,解决以上问题。在教师指导下完成实验,要记录至少六组实验数据。3、数据处理原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。

明确:(1)图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:当电流强度I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。(2)电阻的伏安特性曲线中,U与I成正比,前提是R保持一定,而这里的U-I图线中,E、r不变,外电阻R改变,正是R的变化,才有I和U的变化。实验中至少得到5组以上实验数据,画在图上拟合出一条直线。要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况?归纳:将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电源电动势E。横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流。说明:①两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。(三)课后小结

这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。

学生活动

作业

1、书面完成P74“问题与练习”第2、3题;思考并回答第1题。2、课下阅读课本,完成实验报告。

板书设计

教学后记

高考物理实验测定金属的电阻率复习教案


一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。高中教案的内容具体要怎样写呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“高考物理实验测定金属的电阻率复习教案”,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。

实验7测定金属的电阻率(测电阻)
1.(20xx全国2卷23).(13分)如图,一热敏电阻RT放在控温容器M内:
○A为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。已知RT在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT的阻值。
(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图
(2)完成下列实验步骤中的填空
①依照实验原理电路图连线
②调节控温容器M内的温度,使得RT温度为95℃
③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全
④闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录。
⑤将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数,记录。
⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=。
⑦逐步降低T1的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥
【答案】
(1)电路图如图:
(2)d、电阻箱的读数e、仍为电阻箱的读数为f、
【解析】(1)由于本实验只有一个可以用来测量或观察的电流表,所以应该用“替代法”的思维考虑用电流表观察保证电路的电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻的95℃和20℃的阻值是已知的,所以热敏电阻的初始温度为95℃,则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持150Ω加电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为20℃,则电流表示数不变时,电阻箱与热敏电阻的串联电路电阻保持550Ω加电阻箱的初值之和不变,则可以测量任意温度下的电阻。
(2)实验步骤为:
a、依照实验原理电路图连线
b、调节控温电容M内的温度,使得的温度为95℃
c、将电阻箱调到适当的初值,保证仪器安全
d、闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数,并记录电阻箱的初值
e、将的温度降低为,调节电阻箱,使得电流表的读数仍为,记录电阻箱的读数为
f、温度为时,热敏电阻的电阻值
g、将的温度逐渐降低直到为止,在每一温度下重复步骤e-f
2.(20xx全国新课标卷23).(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻的阻值随所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.的测量结果如表l所示.
回答下列问题
(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.
(2)为了检验与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作-t关系图线
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.
答案:(1)如图所示(2)如图所示(3)115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃
【解析】(1)根据电路图连接实物。
(2)根据数据描出点,作出直线。
(3),,,对照图找出相应的温度为64.0℃。
3.(20xx福建卷19(3))(6分)如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材,器材及其规格列表如下
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量阻值的电路。
【解析】(3)本小题属于难题,要准确答题就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω,滑动变阻器最大电阻为100Ω,要使电表读数发生变化,滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为,显然不能用电流表来测电流,而应该把其中一个电压表V1当电流表来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻,伏安法应使用内接法。
4.(20xx山东卷23(2))在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是、、。
【答案】(2)①待测金属丝;②直流电压10V,红,0,E,E。
5.2007上海物理卷第15题.
为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I1=0.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为____________。
经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下:
第11题图

断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为____________,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx=___________。

5.答案:3.75,I,R0,
【解析】解:对(a)图,断开K2,闭合K1时,有,得,
断开K1,闭合K2时,有,得。
对(b)图,断开K1,闭合K2时,有,断开K2,闭合K1时,调节电阻箱的阻值为时,使电流表的示数仍为I,有,得。
点评:本题考查测电阻的原理。前者是伏安法,应用的不是部分电路欧姆定律,而是全电路欧姆定律。后者是比较法,在电源电动势不变且电流相等的条件下,,这就避免了在计算电阻的过程中用到电动势E值,可克服电源电动势的值可能与标称值不一致的问题。
6.2007江苏物理卷第9题、
某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表的量程为3V,内阻约6kΩ;G为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻较小,下列电路中正确的是
6.答案:AB
【解析】(A)图,伏安法测电阻,两表量程能满足要求,因电压表的内阻足够大,可用电流表外接法,所以正确;(B)图,测电源的电动势和内电阻,采用电流表外接法(对电源来说是外接),是适当的,因为如果电流表内接,则所测的电源的内阻为电源与电流表的内阻之和,而电流表内阻较大(与电源内阻比),所以正确;(C)图,描绘小灯泡的伏安特性曲线,因为滑动变阻器用了限流器接法,不能测多组数据作图,所以错误;(D)半偏法测电流表内阻,要用电阻箱读数,滑动变阻器不能担当此任,所以错误。本题选A、B。
点评:本题是传统的内容,也是重点,但考法巧妙,用选择题的形式考实验题的内容,一题多考,即一道题考了4个实验,是知识密集型试题。
7.2007江苏物理卷第12题、
要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图,图中定值电阻R为1KΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10KΩ;电源电动势E为12V,内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:
a、阻值0到200Ω,额定电流0.3A
b、阻值0到20Ω,额定电流0.5A
本实验应选的滑动变阻器是(填“a”或“b”)
(2)正确接线后,测得数据如下表
12345678910
U(V)0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40
I(mA)0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50
a)根据以上数据,电压表是并联在M与____之间的(填“O”或“P”)
b)根据以上数据,画出该元件的伏安特性曲线。
(3)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图为(无需数值)

7.答案:(1)a(2)a)Pb)如图

(3)如图
【解析】(1)如用a,滑动变阻器的电流约为,如用b,滑动变阻器的电流约为,超过滑动变阻器的额定电流,所以选用a.
(2)a)因为待测元件的电阻很大(最小为第10组数据求得的),电压表内阻(10)与之比较不是很大,而电流表内阻(5)与之比较确很小,所以要用电流表内接法,因此可判断电压表是并联在M与P之间的.
b)如图(用描点作图法)
(3)为进一步研究,求出有关数据填表如下
12345678910
UMO(V)=U+I
0.003.006.006.16036.2816.3256.376.3956.416.4275
UMN(V)=U+I
0.003.006.006.226.787.328.369.3810.3911.90
用电子计算机Excel作图如上图.
点评:描绘电学元件(非线性元件)的伏安特性曲线,不是教科书中的实验,但用的是教科书中学过的方法(伏安法),要解决的也是教科书中讲过的问题(电流表的内接、外接问题).但是,给出的不是待测电阻的已知范围(象以前的考试那样),而要通过自己观察和计算才能求出,所以,对于实验,不要死记硬背,重在懂得原理,掌握方法,学会仪器,举一反三,更重要的是,要重视探索性实验。
8.2007广东物理1卷第13题
(1)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4~5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其它备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干。

①在图(a)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
②根据电路图,在图(b)的实物图上连线。
③简要写出完成接线后的主要实验步骤
1)、往保温杯中加入热水,稍等读出温度值。
2)、.
3)、重复①,②测出不同温度下的数据。
4)、.
(2)广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中,电源的电动势E=9.0V,内电阻不可忽略;C为内阻不计的灵敏电流表;R0为保护电阻;R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图象所示。则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=;闭合电键S,当R的温度等于40℃时,电流表示数I1=2.25mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是________摄氏度。

8.【答案】13.(1)①如图所示
②连线图略
③①、往保温杯中加入热水,稍等读出温度值。
②、调节R,快速测出多组I,U值。
③、重复①,②测出不同温度下的数据。
④、绘出各温度下热敏电阻的伏安特性曲线。
(2)R=–1.875×10-2t+4.25120
【解析】(1)因为热敏电阻的阻值(常温下约~5Ω)与直流电流表内阻(1Ω)差不多而比直流电压表内阻(5kΩ)小得多,所以用电流表外接法,为了多次测量以便列表做图象,所以滑动变阻器接成分压器。
(2)因为图象是直线,用斜截式求热敏电阻R与摄氏温度t的关系,设为,则根据时,(此处易误读为,要小心),得,再根据时,,得,所以得R与t的关系为R=1.875×10-2t+4.25。
从图甲,有,从图乙读出,当时,,代入得,可求出,又有,解得,查图乙得。
点评:本题两问中的热敏电阻是不同的,两问考查的知识点也不同,第(1)问考查伏安法测电阻的常规问题:电流表的内接、外接问题及滑动变阻器接成分压器还是限流器问题,电路图及实物图也是常规要求。第(2)问则考查了电路图和图象,考变化的情况,要求用数学方法解决问题。可见,物理实验既不要忘记常规,也要求注意创新。
9.2007广东物理2卷第13题
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作工程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”;
②________________________________________________________________;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图9(a)所示。

(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图9(b)的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻;
(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为_________mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤)
______________________________________________________________________________。
9.【答案】(1)将红、黑表笔短接,调整表针,使指零。
(2)选B。
(3)
(4)12m。
(5)断开电源,用多用表档检查各元件或接头是否导通,或不断开电源,用多用表电压档检查各元件是否有电压。
【解析】(2)多用电表示数为4,因为待测电阻比电压表内阻小很多而不比电流表内阻大很多,所以用电流表外接电路,为了在实验中获得较大的电压调节范围,滑动变阻器接成分压器,所以选B。
(3)
(4)根据,以及,代入已知数据,算得L=12m
(5)断开电源,用多用表档检查各元件或接头是否导通,或不断开电源,用多用表电压档检查各元件是否有电压。
点评:本题考查两种方法测电阻:多用表的档和伏安法,对伏安法,仍是常规要求:电路的连接,另外还考查了故障的检查与排除。
10.理综山东卷(新课程)第23题.
检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。可供使用的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,全电阻约5Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)
B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Ω
D.电压表V1,量程15V,内阻约15KΩ
E.电压表V2,量程3V,内阻约3KΩ
F.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
G.直流电源E,电动势3V,内阻不计
H.游标卡尺
I.毫米刻度尺
J.电键S导线若干
(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表___________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_________(填“V1”或“V2”)。
(2)画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。
(3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。

10.【答案】(1)A1、V2
(2)电路原理图和对应的实物连接如图
(3)方案一:
需要的器材:游标卡尺、毫米刻度尺
主要操作步骤:
①数出变阻器线圈缠绕匝数n
②用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度L,可得电阻丝的直径为d=L/n
③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1,可得电阻丝总长度l=nπ(D1-),也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D2,得电阻丝总长度l=nπ(D2+)。
④重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值
方案二
需要的器材:游标卡尺
主要的操作步走骤:
①数出变阻器线圈缠绕匝数n
②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1和瓷管部分的外经D2,可得电阻丝绕的直径为d=
电阻丝总长度l=nπ
③重复测量三次,求出电阻丝直径和总长度的平均值
解析:(1)因为直流电源E,电动势3V,所以电压表用V2(量程3V足矣),电流约,所以电流表用A1(量程0.6A足矣)。
(2)由于待测电阻阻值很小,电压表内阻很大,用电流表外接法。
④(3)为了理解第(3)问的答案,我画了下图,从图中可知:变阻器线圈(电阻丝)缠绕的直径为的d=(D1-)或d=(D2+)或d=.从而周长为π(D1-)或π(D2+)或π,乘以匝数n便得电阻丝总长度l。
点评:本题仍然考查伏安法测电阻的器材选择、电路图及实物连线图,另外考查了通过测量直径厕长度,这倒需要自己设计实验原理、方法和步骤。有传统也有创新。
11.2007海南物理卷第13题
图1中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻。当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2。
(1)根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=______________。
(2)根据图1所给出的电路,在图2的各器件实物图之间画出连接的导线。
图2
图1
11.【答案】(1)
(2)连线如图

【解析】根据全电路欧姆定律,有①

从①解得电流表内阻为,代入②式解得

点评:测电阻概括起来有四种方法,其一,用欧姆表直接读数,其二,伏安法,测出电压和电流,根据电阻的定义,其三,间接法,如本题,其四,比较法,与已知电阻比较可知。其中第二种方法是高考的重点、难点和热点,因为伏安法大有文章可做。
12.(3)在测量电阻的实验中,提供的器材有:3V稳压电源E.滑线变阻器R.电压表V.电流表A.待测电阻Rx,以及开关S.导线等。要求:①电流表内接;②调节滑线变阻器可使电压表的示数在0V~3V间变化。
在实验中,有的同学连成图3.图4所示的电路,其中a,b,c,…,k是表示接线柱的字母。请将图3.图4中接线错误(用导线两端接线柱的字母表示).引起的后果.改正的方法(改接.撤消或增添),分别填在图下面相应的表格中。
接线错误引起的后果改正的方法
接线错误引起的后果改正的方法
12.【答案】(1)2.720mm(2)1.8
(3)图3对应的表格
接线错误引起的后果改正的方法
ce电源可能短路,损坏电源撤销ce连线
fi,hj电流表指针反偏,损坏电流表fi→fh,hi→ij
图4对应的表格
接线错误引起的后果改正的方法
缺db(或dg或dk)连线电压表的示数无法调到OV增添db(或dg或dk)连线
hj电流表短路,指针无示数撤销hi连线

13.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干。
⑴测量中要求电压表的读数不小于其量程的,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
⑵根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线。
⑶若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=________。
【答案】(1)
(2)

(1)Rx=或Rx=
14.2009高考广东16.(14分)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图14

(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,,合上开关,重复②的操作.
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图15的关系图线,其斜率为(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了.的电阻之和.
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图16所示.金属丝的直径是.图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是,其数值和单位为(保留三位有效数字).
14.【答案】16.(1)电路实物连线如图所示;
(2)③读出接入电路中的金属丝的长度
同时移动金属夹的位置;
(3)10.5,电流表内阻和电阻箱;
(4)0.200mm,电阻率,9.89×10-7Ωm.
15.2009高考江苏省10.(8分)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读书L=________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=RdRD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
15.【答案】10.(1)9.940(2)⑥(3)

16.2009高考上海15.(8分)
(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k的电阻Rx,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出Rx的阻值后,断开两表笔
c.旋转S使其尖端对准欧姆档1k
d.旋转S使其尖端对准欧姆档100
e.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔__________________。
根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为__________Ω。
(2)(多选题)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是()
(A)测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的档位,重新调零后测量
(B)测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
(C)测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
(D)测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
16.【答案】15.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C
17.2008年江苏省物理卷第10题:探究导线在质量相同时,电阻与截面积的关系
某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
⑴用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得
直径d=mm.(见上)
⑵该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻R
(Ω)121.050.023.910.03.1
导线直径d
(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998
导线截面积S
(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135

请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
⑶若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ωm,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=m(结果保留两位有效数字)
解析:[2]计算结果见下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果满足反比关系,应有导线的电阻R与截面积S的乘积为定值,经计算不是.RS2=常量,所以R与S2反比.
[3]根据,得.
17.【答案】10、⑴1.200;⑵不满足,R与S2反比(或RS2=常量);⑶19

18.2008年广东省物理卷第15题:探究一种热敏电阻的温度特性
某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表,待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.
⑴若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性,请你在下图的实物图上连线.

⑵实验的主要步骤:
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;
②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,,,断开开关;
③重复第②步操作若干次,测得多组数据.
⑶实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得上图的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=+t(Ω)(保留3位有效数字)
解析:(3)延长图线,得截距为100Ω,取两点,如(10,104),(50,120)求斜率,所以R=100+0.395t
18.【答案】15.(1)图略
(2)记录电压表电压值、温度计数值
(3)R=100+0.395t
19.江苏省物理卷第10题:探究导线在质量相同时,电阻与截面积的关系
某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:
⑴用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得
直径d=mm.(见上)

⑵该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:
电阻R
(Ω)121.050.023.910.03.1
导线直径d
(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998
导线截面积S
(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135

请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
⑶若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ωm,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=m(结果保留两位有效数字)
解析:[2]计算结果见下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果满足反比关系,应有导线的电阻R与截面积S的乘积为定值,经计算不是.RS2=常量,所以R与S2反比.
[3]根据,得.
19.【答案】10、⑴1.200;⑵不满足,R与S2反比(或RS2=常量);⑶19

20.2008年全国理科综合卷2第22[2]题:测量待测电阻Rx的阻值
下图为一电学实验的实物连线图.该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω).图中两个电压表量程相同,内阻都很大.实验步骤如下:
①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑动头调到最右端.
②合上开关S.
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都有明显偏转.
④记下两个电压表和的读数U1和U2
⑤多次改变滑动变阻器滑动头的位置,记下和的多组读数U1和U2
⑥求Rx的平均值.
回答下面问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为,滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示.
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=______
(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、的内阻r1、的内阻r2表示Rx的公式为Rx=_________

20.【解析与答案】22、⑵(Ⅰ)电路原理如图
(Ⅱ)根据得:
(Ⅲ)根据,

21.2008年天津理科综合卷第22[2]题:描绘电阻伏安特性曲线
22、⑵用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物
图连线成为实验电路.
微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω);
电压表V(量程3V,内阻约10kΩ);
电阻R0(阻值约20kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A);
电源E(电动势3V,内阻不计);
开关S及导线若干.

21.【答案】22⑵

22.2008年四川理科综合卷第22[2]题:用伏安法测量电阻
图为用伏安法测量电阻的原理图。图中,V为电压表,内阻为4000Ω;mA为电流表,内阻为50Ω。E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关。
⑴当开关闭合后电压表读数U=l.6V,电流表读数I=2.0mA。若将作为测量值,所得结果的百分误差是_______。
⑵若将电流表改为内接。开关闭合后,重新测得屯压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________。
(百分误差
22.【答案】22.Ⅱ.⑴20%⑵5%
23。测定金属的电阻率——2006年全国理综三卷第22(2)题
22⑵在“测定金属的电阻率”实验中,需要测金属丝的长度和直径。现用最小分度为1m3m的米尺测金属丝长度,图中箭头所指位置是拉直的金属两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为mm。在测量金属丝直径时,如果受条件限制,身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法:

23.【答案】⑵①972.0mm
②在铅笔上紧密排绕金属丝N匝,用米尺量出该N匝金属丝的宽度D,由此可以计算得出金属丝的平均直径为D/N
点评:本题易,不多言。