電學(xué)實驗基礎(chǔ)：伏安法測電阻 課件【知識建構(gòu)+高效助教】高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

11.4電學(xué)實驗基礎(chǔ)-伏安法測電阻要點電表量程的選擇（安全、精確）游標(biāo)卡尺和螺旋測微器、電表讀數(shù)測量電路的選取和誤差分析分壓式限流式接法以及滑動變阻器的選擇電路圖與實物圖的連接實驗數(shù)據(jù)的處理一、電表的使用和讀數(shù)1、選擇合適量程:使得測量時指針偏轉(zhuǎn)角度要盡可能大,一般要求超過量程1/3以上,但又不能超過量程。2、使用事項1、使用前應(yīng)先進(jìn)行零點調(diào)整(機(jī)械調(diào)零)2、紅表筆插“+”插孔,黑表筆插“-”插孔3、紅表筆接電勢高處,黑表筆接電勢低處,

即電流從紅表筆進(jìn)表,從黑表筆出表估讀規(guī)則(1)最小分度是“1,0.1,0.01,…”時,估讀到最小分度的(最小分度后面加一位)(2)最小分度是“2,0.2,0.02,…”時,估讀到最小分度的(最小分度后面不加)(3)最小分度是“5,0.5,0.05,…”時,估讀到最小分度的(最小分度后面不加)電表所選量程測量值0~3V0~15V0~3A0~0.6A實物圖連接（1）限流式接法VARX實物圖連接（2）分壓式接法VARX伏安法測電阻常見的電路圖AVRxAVRx測量電路控制電路供電電路測量電路：電流表內(nèi)接和外接?？刂齐娐罚夯瑒幼冏杵飨蘖魇胶头謮菏浇臃?。測量值：電流表的內(nèi)接和外接AVRX電流表內(nèi)接AVRX電流表外接偏大大電阻，適用范圍：誤差：偏小小電阻，學(xué)習(xí)新知——如何判斷大電阻還是小電阻

如圖，有一未知電阻Rx，為了較準(zhǔn)確地測出電阻值，利用試觸法得到兩組數(shù)據(jù)，接a時得到數(shù)據(jù)為6V、0.15A，接b時得到數(shù)據(jù)為5.8V、0.2A，那么該電阻測得較為準(zhǔn)確的數(shù)值及它與真實值比較的情況是（）A．29Ω，大于真實值 B．40Ω，大于真實值C．29Ω，小于真實值 D．40Ω，小于真實值BAVRX

滑動變阻器限流式和分壓式接法ARxARx限流式分壓式可調(diào)的電壓范圍：U0≤Ux≤Um可調(diào)的電壓范圍：0≤Ux≤UmARxV限流式接法的實物連線分壓式接法的實物連線順序AVRx小試牛刀——2016年10月浙江學(xué)考節(jié)選“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，要求采用分壓電路、電流表外接。小王的連線如圖所示，閉合開關(guān)前請老師檢查，老師指出圖中標(biāo)示的5根連線有2處錯誤，錯誤連線是

；小王正確連線后，閉合開關(guān)s前，應(yīng)將滑動變阻器滑片C移到

（填“A”或“B”）。①②③④⑤①和④AVRx滑動變阻器的選則原則中學(xué)實驗中滑動變阻器特點：阻值大的滑動變阻器，陶瓷管直徑更大。但滑片左右可移動的范圍相近。不同滑動變阻器，電阻改變的次數(shù)差不多。具體實驗中，我們該選擇哪種規(guī)格的滑動變阻器呢？限流式電路中滑動變阻器的選擇待測電阻:10ΩA.滑動變阻器1ΩB.滑動變阻器10ΩC.滑動變阻器100ΩD.滑動變阻器1000Ω問：用哪個滑動變阻器更合適？（提示：滑動變阻器都只改變了10次）AVRx學(xué)習(xí)新知——限流式電路中滑動變阻器的選擇RUx05.000.14.950.24.900.34.850.44.810.54.760.64.720.74.670.84.630.94.5914.55待測電阻10Ω滑動變阻器1ΩAVRx限流式電路中滑動變阻器的選擇待測電阻10Ω滑動變阻器10ΩRUx05.0014.5524.1733.8543.5753.3363.1372.9482.7892.63102.50AVRx限流式電路中滑動變阻器的選擇待測電阻10Ω滑動變阻器100ΩRUx05.00102.50201.67301.25401.00500.83600.71700.63800.56900.501000.45AVRx限流式電路中滑動變阻器的選擇待測電阻10Ω滑動變阻器1000ΩRxUx05.001000.452000.243000.164000.125000.106000.087000.078000.069000.0510000.05AVRx限流式電路中滑動變阻器的選擇理想情況：電壓可調(diào)節(jié)范圍大，讀數(shù)區(qū)分明顯?；瑒幼冏杵饕?guī)格越大，電壓變化范圍越大?；瑒幼冏杵髟揭?guī)格小，電壓變化越線性（均勻）。綜合考慮范圍和區(qū)分度情況。限流式電路中滑動變阻器的選擇待測電阻10Ω，滑動變阻器15Ω結(jié)論：限流式電路中滑動變阻器的選擇：和待測電阻差不多，或者略大?；瑒幼冏杵鞣謮菏浇臃ǖ倪x取原則待測電阻10Ω滑動變阻器1Ω滑動變阻器10Ω滑動變阻器100Ω滑動變阻器1000Ω問：用哪個滑動變阻器更合適？（提示：滑動變阻器都只改變了10次）ARx學(xué)習(xí)新知——滑動變阻器分壓式接法的選取原則結(jié)論：滑動變阻器越小，電壓變化越線性。選取原則：和待測電阻差不多（考慮到節(jié)能）。ARxV學(xué)習(xí)新知總結(jié)：一、滑動變阻器選取的原則：應(yīng)和待測電阻差不多。限流式：差不多或者略大。分壓式：差不多，略大略小均可以（變阻器相對越小時，調(diào)節(jié)越線性）二、以下情況必須選擇分壓式1、待測電阻的電壓需要從0V開始變化。2、題目暗示需要較大范圍或較多的數(shù)據(jù)。3、提供的滑動變阻器都比待測電阻小得多。

ADE某同學(xué)測量阻值約為25kΩ的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：A．電流表(量程100μA，內(nèi)阻約2kΩ)；B．電流表(量程500μA，內(nèi)阻約300Ω)；C．電壓表(量程15V，內(nèi)阻約100kΩ)；D．電壓表(量程50V，內(nèi)阻約500kΩ)；E．直流電源(20V，允許最大電流1A)；

F．滑動變阻器(最大阻值1kΩ，額定功率1W)；G．開關(guān)和導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________。(填字母代號)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實驗順利進(jìn)行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：BC在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，小燈泡額定電壓為2.5V、電流為0.3A。

部分連線的實物照片如圖甲所示，請在答題紙上完成實物連接圖；用伏安法測量一定值電阻的實驗，所用的器材及規(guī)格如下：待測電阻Rx(約5Ω)直流毫安表(量程0－0.6A，內(nèi)阻約2Ω)直流電壓表(量程0－3V，內(nèi)阻約5kΩ)直流電源(輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計)滑動變阻器(0－20Ω，允許最大電流1A)電鍵一只，導(dǎo)線若干(1)根據(jù)所給器材的規(guī)格和實驗要求，設(shè)計電路，并在圖甲和圖乙中補(bǔ)畫出正確的連接線．(2)實驗開始時滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到_____側(cè)．(3)如圖丙某次測量過程中電壓表的讀數(shù)_____V，電流表的讀數(shù)________A.(4)使用這個電路測量電阻值________．(選填“偏大”或“偏小”)解析：(1)由圖可知，本題中采用分壓接法，因待測電阻阻值與電流表的內(nèi)阻接近，屬于小電阻，故應(yīng)采用電流表外接法；根據(jù)實物圖得出對應(yīng)的電路圖如圖所示．(2)為了實驗安全，開始時應(yīng)使測量電路兩端的電壓為零；故滑動變阻器的滑片滑到最右側(cè)．(3)電流表采用0.6A的量程，最小分度為0.02A，故讀數(shù)為0.42A；電壓表量程為3V，最小分度為0.1V，故讀數(shù)為2.26V.(4)因測量電路采用電流表外接法，因為電壓表的分流，使電流表示數(shù)偏大，由歐姆定律可知，測量值偏小．答案：(1)見解析圖(2)右(3)2.26

0.42

(4)偏小在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗時，若待測金屬絲的電阻約為5Ω，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材：A．電池組(電動勢約3V)B．電流表(3A，內(nèi)阻約0.0125Ω)C．電流表(0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)D．電壓表(3V，內(nèi)阻約4kΩ)E．電壓表(15V，內(nèi)阻約15kΩ)F．滑動變阻器(0～20Ω，允許最大電流1A)G．滑動變阻器(0～2000Ω，允許最大電流0.3A)H．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實驗時電流表、電壓表和滑動變阻器應(yīng)分別選取________、________和________．(填寫儀器前字母代號)(2)測電阻時，電流表、電壓表、待測電阻Rx在組成測量電路時，應(yīng)采用電流表________(選填“內(nèi)”或“外”)接法，測量值比真實值偏________(選填“大”或“小”)．自我檢測為研究額定電壓為2.5V的某電阻(額定電壓下的阻值約2200Ω)的伏安特性曲線，做了如下實驗：(1)為描繪該電阻的伏安特性曲線，提供的器材如下：A．毫安表mA(量程2mA，內(nèi)阻約30Ω)B．電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)C．滑動變阻器R1(阻值0～10kΩ，額定電流0.5A)D．滑動變阻器R2(阻值0～10Ω，額定電流2A)E．直流電源(電動勢3V，內(nèi)阻約0.2Ω)F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干滑動變阻器應(yīng)選用________(選填器材前的字母)．(2)如圖LS1-3所示的實物電路中部分導(dǎo)線已連接，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整．

2．(1)D

(2)如圖所示在“測定金屬電阻率”的實驗中,需要伏安法測電阻，測得接入電路的金屬絲的長度為l，橫截面的直徑為d，已知其電阻大約為25Ω.(1)在用伏安法準(zhǔn)確測其電阻時，有下列器材供選擇，除必選電源(電動勢1.5V)、導(dǎo)線、開關(guān)外，電流表應(yīng)選(填代號，下同)________，電壓表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________．電流表A1(量程40mA，內(nèi)阻約0.5Ω)電流表A2(量程10mA，內(nèi)阻約0.6Ω)電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻約30kΩ)電壓表V2(量程1.2V，內(nèi)阻約20kΩ)滑動變阻器R1(0～10Ω)滑動變阻器R2(0～2kΩ)請在下面的虛線框內(nèi)畫出設(shè)計的實驗電路圖．2．(1)A1

V2

R1如圖所示某同學(xué)測量阻值約為

25kΩ的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：A．電流表(量程100μA，內(nèi)阻約

2kΩ)；B．電流表(量程500μA，內(nèi)阻約

300Ω)；C．電壓表(量程1