gkwlnd13難點13電阻測量設計與誤差分析

1、難點13電阻測量設計與誤差分析實驗能力是學生終身從事學習、研究的必備能力之一，高考考試說明對此作出過明確要求.隨著高考命題思想的轉變，考題愈加突出對考生實驗能力，尤其是實驗設計創(chuàng)新能力的考查.●難點磁場1.（★★★★）某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ～50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可選用的器材：待測電壓表V（量程3V）、電流表A1（量程200μA）、電流表A2（量程5mA）、電流表A3（量程0.6A），滑動變阻器R（最大阻值1k

2、Ω）、電源E（電動勢4V），電鍵K.（1）所提供的電流表中，應選用_______（填寫字母代號）.（2）為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，試在圖131中畫出符合要求的實驗電路圖（其中電源和電鍵及其連接已畫出）.2.（★★★★★）（2001全國）圖132（a）中E為電源，其電動勢為E，R1為滑線變阻器，R2為電阻箱，A為電流表.用此電路經(jīng)以下步驟可近似測得A的內(nèi)阻RA；（1）閉合K1，斷開K2，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程I0；（2

3、）保持R1不變，閉合K2，調(diào)節(jié)R2，使電流表讀數(shù)等于，然后讀出20IR2的值，取RA≈R2.（1）按圖132（a）所示電路在圖（b）所給出的實物中畫出連接導線.圖13—2（2）真實值與測量值之差除以真實值叫做測量結果的相對誤差，即.試導出AARRR2?它與電源電動勢E、電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關系式.（3）若I0＝10mA，真實值RA約為30Ω，要想使測量結果的相對誤差不大于5%，電源電動勢最小應為多少伏3.（★★★★★）（19

4、99年全國）圖133中，圖（a）為測量電阻的電路，Rx為待測電阻，R的阻值已知.R′為保護電阻，阻值未知.電源E的電動勢未知.K1、K2均為單刀雙擲開關.A為電流表，其內(nèi)阻不計.圖131額定電流0.2024A.故應選0~2kΩ的變阻器.［例2］（★★★★★）量程為3V的電壓表V（內(nèi)阻約3kΩ），現(xiàn)要求測出該電壓表內(nèi)阻的精確值.實驗室中可提供的器材有：電阻箱R′（阻值范圍0～9999.9Ω），在本實驗中，通過電阻箱的電流不會超過所允許的最

5、大電流；滑動變阻器R（阻值范圍0～1000Ω，允許通過的最大電流為0.2A）；電源E（E為5V，內(nèi)阻忽略不計）；電鍵K；導線若干.（1）選用適當器材設計測量的電路，要求在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標上代號.（2）敘述操作步驟.命題意圖：考查對電壓表原理的理解能力、知識遷移運用能力及實驗創(chuàng)新能力，B級要求.錯解分析：對電壓表應用原理理解不深刻，缺乏知識應用的遷移能力，無法將靈活○V串聯(lián)入電路，尋找不到設計思路.解題方法與技巧：（1）如圖135圖

6、13—5（2）①將所選器材按電路圖連接好；②把R′調(diào)至最大，接通電路；③調(diào)節(jié)R′使電壓表指針指在3.0V處，記下此時電阻箱的阻值R1′；④增大R′的阻值，使指針指在1.5V處，記下此時電阻箱的阻值R2′；⑤計算Rg＝R2′－2R1′.●錦囊妙計一、電阻的測量方法課本上講解了用伏安法、歐姆表測電阻，除此以外，還有半偏法測電阻、電橋法測電阻、等效法測電阻等等.二、如何選擇電學儀器和實驗電路在測電阻等許多電學實驗中，都存在如何選擇電學實驗器材

7、，如何選擇測量電路、控制電路的問題.正確地選擇儀器和電路的問題，有一定的靈活性，解決時應掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”“精確性”“方便性”原則，兼顧“誤差小”“儀器少”“耗電少”等各方面因素綜合考慮，靈活運用.1.實驗儀器的選擇（1）根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表.首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務必使指針有較大偏轉（一般取滿偏度的左右），以減少測讀誤差.（2）根據(jù)電