高中物理 《伏安法测电阻》学案2 教科版选修.doc

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1、伏安法测电阻【学生须知】电阻的测量是近年来高考的热点，也是高考难点。在很多复杂多变的测量电阻的电路设计中，其本质思想都是伏安法测电阻。课本中所涉及的电学实验，也大部分都用到了伏安法测电阻的思想。【学习目标】1.理解伏安法测电阻的原理，会讨论伏安法测电阻的误差.2.正确选择安培表内接法和外接法。【学习重点】1.伏安法测电阻的两种接法2.掌握测量电阻的电路选择方法【学习难点】1.伏安法测电阻两种接法的测量误差的讨论，2.测量电路的选择方法【学习过程】一.实验原理根据欧姆定律，用电压表和电流表分别测出待测电阻两端电压U和通过待测电阻的电流I，就可求出其电阻值。二．实验电

2、路1．工作电路（电流表的内外接）用伏安法测电阻，可以用两种方法把电压表和电流表接入电路。如图1甲、乙所示。图甲称为电流表的外接法，图乙称为电流表的内接法：由于电流表和电压表内阻的影响，不管采用哪种接法，都将导致系统误差。设电压表的内阻为RV，电流表的内阻为RA。①原因分析:a.采用外接法:由于电压表内阻RV分流,使电流表的读数比通过RX的电流大则:,得R测小于RXb.采用内接法:由于电流表内阻RA分压,使电压表的读数比RX两端的电压大则:得R测大于RX[设问]：为了尽量使R测与RX接近,应用如何选择连接方式？得出：②电路选择判断方法:a.当RX较大、且满足RX>>

3、RA时,应采用内接法，因为这时安培表的分压作用较微弱。b.当RX较小、且满足RX<

4、题2．供电电路（滑动变阻器的接法）①分析：供电部分与滑动变阻器相连，滑动变阻器有限流和分压两种作用，因此也有两种接入电路的方法。如图3甲、乙所示。图甲为限流接法，图乙为分压接法。RZ代表工作部分电路。滑动变阻器用作限流时，用以控制或调节电路中的电流。此电路中，工作电路两端电压U的调节范围（，E），获得较大的调节范围，必须测量小的电阻，同时电路中的消耗的功率较小，可以节约能源。故此电路多用来测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比差不多或比滑动变阻器的总电阻略小，约在5倍以内）。滑动变阻器用作分压时，它是从滑动变阻器R上分出一部分电压加到工作电路上。当滑动触头从a

5、端向b端滑动时，工作电路两端电压U的变化范围（0，E）。在滑动变阻器R工作安全的条件下，应该是滑动变阻器R越小越好，调节R的过程中，工作电路两端的电压U变化比较明显，因此多用来测量阻值大的电阻。②总结：a．两种电路比较：分压接法的优势是：电压变化范围大。限流接法的优势：在于电路连接简便，附加功率损耗较小。b．电路选择原则：Ⅰ.两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法。Ⅱ.当负载电阻Rx较小，变阻器总阻值R较大是Rx的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法。Ⅲ.当负载电阻Rx较大是R的几倍时，变阻器总阻值R较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明

6、显，一般选分压接法。Ⅳ.实验要求电压从零开始取，一定用分压接法。Ⅴ.关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置：分压打到最小；限流打到最大值。Ⅵ.关于分压与限流：考试多数考分压。C．器材选择原则：Ⅰ.注意电表的量程，滑动变阻器的最大电流。Ⅱ.电表示数为满刻度的左右时，读数准确。Ⅲ.关于滑动电阻器的选择：分压时选小的；限流时选大的。【学生练习】1.利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别与a，b两点接触一下，如果安培表示数变化显著，则P应接在处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在处。Ra

7、bPVA2．《三尺讲台》P236例4。3．《三尺讲台》P236，变式4-1。4．从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测电流表A1的内阻r1。要求方法简单，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材(代号)规格电流表（A1）量程10mA，内阻r1待测（约40Ω）电流表（A2）量程500μA，内阻r2=750Ω电压表（V）量程10V，内阻r3=10kΩ电阻（R1）阻值约为100Ω，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约50Ω电池（E）电动势1.5V，内阻很小开关（S）导线若干⑴在右边的方框中画出实验电路图，标明所用器材的代号。⑵若选测量数据中的一组来计算r1，则

8、所用的表达