【公開課】第十一章專題：電阻的測量高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第十一章

電路及其應(yīng)用專題

電

阻

的

測

量(伏

安

法)高二年級物理備課組一、電流表的兩種連接方式AVRAVR電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法”電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”（一）模型電路圖思考：內(nèi)接法、外接法哪種方法測量準(zhǔn)確呢？因?yàn)殡娏鞅碛蟹謮鹤饔?；而電壓表有分流作?因此兩種方法測量電阻都有誤差．（二）誤差分析1、外接法誤差分析AVR電壓表示數(shù)：電流表示數(shù)：＜結(jié)論：外接法接法測量值偏小2.內(nèi)接法誤差分析AVR電壓表示數(shù)：電流表示數(shù)：＞結(jié)論：內(nèi)接法測量值偏大（三）適用條件2、由于電流表的分壓作用，因此內(nèi)接法適用于電流表的阻值遠(yuǎn)小于被測電阻的阻值時(shí)使用：即RA<<R簡記為：大內(nèi)偏大1、由于電壓表的分流作用，因此外接法適用于電壓表的阻值遠(yuǎn)大于被測電阻的阻值時(shí)使用：R<<RV簡記為：小外偏小當(dāng)，即，即當(dāng)1、比值法（公式計(jì)算法）為大電阻，選用電流表內(nèi)接法為小電阻，選用電流表外接法“大內(nèi)偏大”

“小外偏小”——反映電流表的分壓作用強(qiáng)弱——反映電壓表的分流作用強(qiáng)弱（四）電流表內(nèi)外接法的選擇2、直接比較法（1）當(dāng)Ｒ>>Ｒv時(shí)，采用外接法（2）當(dāng)Ｒ<<Ｒv時(shí)，采用內(nèi)接法3、試觸法（如圖所示）若電壓表示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用較強(qiáng)，R是一個(gè)小電阻即

用外接法若電流表示數(shù)有明顯變化，說明電壓表的分流作用較強(qiáng)，R是一個(gè)大電阻即

用內(nèi)接法1、滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A、B是繞在絕緣桶上的兩個(gè)端點(diǎn)，C、D是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)。電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方，絕緣漆已被刮去，使滑片P能把金屬桿與電阻絲連接起來。ABDCP2、把A和C接線柱接入電路中，當(dāng)滑片P由B向A移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻將由大變小。這是為什么？3、你是否可以設(shè)計(jì)出另外幾種連接方案，使滑片P移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻由大變??？二、滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式1.限流式EsRABPRx

限流式電路的特點(diǎn):1.電壓不能從零開始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小,電路結(jié)構(gòu)較為簡單.2.電能損耗較小.圖中變阻器起限流作用待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測電阻Rx的電流可調(diào)范圍2.分壓式分壓式電路的特點(diǎn):1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢,調(diào)節(jié)范圍較大.但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜.2.電能損耗較大.EsPRxRAB圖中變阻器起分壓作用待測電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測電阻Rx的電流可調(diào)范圍限流式分壓式電壓可調(diào)范圍電能損耗3.限流和分壓電路的選取較小較大電流可調(diào)范圍EsRABRxEsRxRAB串、并聯(lián)關(guān)系不同分壓電路調(diào)節(jié)范圍大分壓電路調(diào)節(jié)范圍大限流式分壓式EsRABRxEsRxRAB電路說明1、限流電路耗能小，電路簡單，在安全前提下應(yīng)優(yōu)先考慮。2、三種情況下必須采用分壓接法：（1）要求電壓從零開始連續(xù)變化；（2）電路允許的最大電流很?。唬?）滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于待測電阻。AVRXSERRXVAAV1、RX＜＜RV限流式，外接法

三、伏安法測電阻的電路圖設(shè)計(jì)AVRXSERRXAV2、RX＞＞RA限流式，內(nèi)接法AVRXSERVARX3、RX＜＜RV分壓式，外接法AVRXSERAVRX4、RX＞＞RA分壓式，內(nèi)接法

3【一般步驟】

①畫原理圖→②估算待測電路的U、Ｉ值→考慮電表1/3量程以上，選擇電流表、電壓表合適量程→③選器材。四、設(shè)計(jì)電路的原則(1)安全性原則：實(shí)驗(yàn)中要保證電流、電壓值不超過儀表的量程，又不能超過滑動(dòng)變阻器、用電器所允許的最大值。(2)精確性原則：在不違反安全性原則的前提下，盡量使測量誤差小，結(jié)果更精確。(3)簡便性原則：在不違反前兩個(gè)原則的前提下，盡量使電路圖簡單好連接，測量時(shí)調(diào)節(jié)控制方便。五、電路器材原則器材種類選取原則滑動(dòng)變阻器的選擇安全方便技巧電流表電壓表的選擇安全精確技巧電路電流不能超過其額定電流電阻越小操作越方便限流式選接近電阻；分壓式能小則小電路電流和電壓不能超過?、?量程電路電流、電壓盡可能達(dá)到量程1/2（至少滿偏1/3）②若?內(nèi)阻已知，量程太小，可串聯(lián)大定值電阻擴(kuò)大量程。選?：①選量程與電源電動(dòng)勢E相接近的?選?：①估值法:選量程與E/Rx(U?/Rx)相接近的?。②若?內(nèi)阻已知，量程太小，可并聯(lián)小定值電阻擴(kuò)大量程。例1某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值.

(1)現(xiàn)有電源(4V)、滑動(dòng)變阻器(0~50Ω,額定電流為2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表:A.電流表(0~3A,內(nèi)阻約為0.025Ω);B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約為0.125Ω);C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ);D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ).為減小測量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用

,電壓表應(yīng)選用

;(以上兩空均填器材前的字母)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的

(選填“甲”或“乙”).

BC甲(2)測量Rx的實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)畫圖中實(shí)物間的連線。

5.2(4)若在(1)問中選用甲電路,則產(chǎn)生誤差的主要原因是

;若在(1)問中選用乙電路,則產(chǎn)生誤差的主要原因是

.(均填選項(xiàng)前的字母)

A.電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B.電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C.電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D.電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值BD2、如圖所示，A、B、C、D是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱D移動(dòng)時(shí)，電路中的電阻減小，則接入電路的接線柱是（）A．A和B B．A和C C．B和C D．B和D【正確答案：CD】（2021·云南·羅平縣第二中學(xué)高二月考）某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻率，現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，待測電阻絲Rx阻值約為5Ω。（1）圖甲是未完成的實(shí)物連線圖，圖中a為待測導(dǎo)體右端接線柱，b為電流表正極接線柱，c為滑動(dòng)變阻器左上端接線柱，d為滑動(dòng)變阻器左下端接線柱。則導(dǎo)線①應(yīng)連接________（選填a或b）。導(dǎo)線②應(yīng)連接________（選填c或d）。答案：ad（2021·全國·高二專題練習(xí)）在測量某金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，（1）用圖甲所示電路測量，