专题六 电阻的测量 第十章《恒定电流》高中物理教学课件

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1、高中物理第一轮总复习 第 1 页 共 75 页一、电源：1、种类： 干电池 学生电源 蓄电池2、三种电源比较：种类提供电压最大电流内阻用于实验干电池1.5V0.6A0.2测 E、r学生电源可调保护大且可变打点计时器 等势线描绘蓄电池中学物理不用专题六 电阻的测量 电磁学篇恒定电流 第 1 页 共 75 页二、电学测量仪表：1、电流表和电压表：（1）分别用来测电压和电流的仪器，电流表常用的量程有 0.6A 和 3A 两个量程，而电压表常用的量 程有 3V 和 15V 两种量程。 （2）当然选择量程要考虑安全性与准确性相结合的原则，不是量程越大越好。 （3）如果实验过程中指针所指的最大位置不到三分

2、之一，说明量程选的太大了。比如一个用电器得 到的最大电压是 4V，那么我们应选用 3V 量程的档位，也许有同 学认为不安全了，其实电路中有滑动变阻器的保护不会损坏电 表的，这样的话测量电压就准确多了。 （4）另处电压表和电流表都有电阻的，必要时我们可以把 它们看成是一个能知道自己电压或电流的的电阻而已。若电表 的内阻知道了，电表还可以反串使用，即电压表可以知道流过 自已的电流，而电流表可以知加在自已上面 的电压。 （5）使用时外部的电源正极要接电表的 “”极，外部电源的负极要接电表的 “”极。 （6）读数要参考有效数字的要求，如上图电压表（3V 档）读数为 2.50V 或 2.51V，而电流表

3、（0.6A 档）的读数为 0.32A。 （7）量程：电流表 电压表 A V（8）使用注意： 选择合适的量程 电流表串联，电压表并联在电路中 读数时应使视线垂直于刻度盘表面 注意量程及各最小分度值 【释例 1】如下图所示：3000.20.6A0.412图6-130图6-2V01521015电流表读数：量程为 0.6A 时 0.48 ；量程为时 3A 时 2.42 电流表读数：量程为 3V 时 2.30 ；量程为 15V 时 13.0 【变式】下图为电压表和电流表示意图，指针位置如图所示。 若使用的是 03V 量程，读数为_V。若使用的是 015V 量程，读数为_V。 若使用的是 00.6A 量程

4、，读数为_V。若使用的是 03A 量程，读数为_V。0123 051015V00.20.40.60123量程：00. .63A内阻：1 左右量程：03V15V内阻：3K15 K 电磁学篇恒定电流 第 2 页 共 75 页【释例 2】若先后用两只都准确的电流表测通过某一电阻的电流，甲表的读数为 0.52A，乙表读数为 0.48A，排除读数误差， 表测得的读数误差较小，且可以判断出 表的内阻较小。 若先后用两只都准确的电压表测同一电阻上的电压，甲表的读数为 2.75V，乙表的读数为 2.30V，则排除 读数误差， 表测得的结果误差较小， 表的内阻较小。 【解析】甲、甲、甲、乙 电磁学篇恒定电流 第

5、 3 页 共 75 页2、电路元件、仪表的角色的双重性:【释例 1】 【200届山东模拟题】 （理想电表）在如图所示的电路中,A、B、C 分别表示理想电流表或电 压表,它们的示数以安或伏为单位.当开关 S 闭合后,A、B、C 三表示数分别为 1、2、3 时，灯 L1、L2正好 均正常发光.已知灯 L1、L2的额定功率之比为 31，则可判 ( D )A. A、B、C 均为电流表B. A、B、C 均为电压表C. B 为电流表，A、C 为电压表D. B 为电压表，A、C 为电流表 【解析】若三个表均为电流表,则电路出现短路,灯不可能正常发光，故选项 A 错； 若三个表均为电压表,则电路出现断路，灯亦

6、不能正常发光，故选项 B 错；若 B 为电流表，A 和 C 为电压表，则两灯串联，A 表测 L1的电压，C 表测 L2的电压，即为，故选项 C 错；若13 3121CACA UU IUIU PPB 为电压表，A 和 C 为电流表，则两灯并联，A 表测 L2的电流，C 表测 L1的电流，故有，故选项 D 正确.3121ACCAAC II UIUI PP【点评】理想电流表的内阻为 0，在电路中相当于短路；理想电压表的内阻为无穷大，在电路中相当于断 路.电流表测量的是电路中的电流，应串接在电路中；电压表测量的是电路中的电压，应并接在电路中. 电磁学篇恒定电流 第 4 页 共 75 页【释例 2】 【

7、2007 届江西模拟题】将两个定值电阻 R1、R2串联后接在输出电压 U 稳定且等于 12 V 的直 流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R1、R2的电压表接在 R1两端，如图所示，电压表的示数为 8 V,如 果他把此电压表改接在 R2两端，则电压表的示数将 ( )A. 小于 4 VB. 等于 4 VC. 大于 4 V 小于 8 VD. 等于或大于 8 V 【解析】电压表在电路中有双重身份，一方面,它能显示自身两端的电压，另一方 面，它又有一定的电阻.此题中电压表先与 R1并联，读数为 8 V，则 R2上分得的电压为 4 V,而当电压表 与 R2并联时，其并联后的电阻要比 R2小,而此时 R1

8、的阻值要比原先 R1与电压表并联的阻值要大,此时 R1 分到的电压要大于 8 V，R2与电压表并联后分到的电压小于 4 V。 【点评】【释例 3】三个完全相同的电压表如图所示接入电路中,已知 V1表读数为 8 V,V3 表的读数为 5V，那么 V2 表读数为 . 【解析】设三个完全相同的电压表的电阻均为 R,通过、 、的电流分别为V1 V2V3I1、I2、I3,而由并联电路的规律有:I1=I2+I3,所以有,即有 U1=U2+U3 RU RU RU321所以，U2=U1-U3=3 V. 【点评】在解答非理想电压表或非理想电流表的问题时，要充分考虑电表角色的双重性，电表除了具有 测量的角色外，还

9、应将电表看作电阻；知道电表的读数及其内阻，还可利用欧姆定律求出隐含物理量 电流值或电压值. 2、欧姆表（或多用电表欧姆档） 电磁学篇恒定电流 第 5 页 共 75 页它一般可测交流电压（用符号“”表示） 、直流电压、直流电流（用符号“”表示）和电阻四样， 其中欧姆档刻度是不均匀的，而且左边是最大的，右边是 0，这与电流和电压表的标法相反。测量前，应 先检查表针是否停在左端的“0”位置，否则，要用小螺丝刀轻轻地转动表盘下边中间的调整定位螺丝， 使指针指零。万用表有两根测试笔，将红表笔和黑表笔分别插入正（） 、负（）测试笔插孔测量时， 应把选择开关旋到相应的项目和量程上。读数时，要看跟选择开关的挡

10、位相应的刻度。 （1）测量电流时，跟电流表一样，应把万用表串联在被测电路里；对于直流电，还必须使电流从红 表笔流进万用表，从黑表笔流出来。 （2）测量电压时，跟电压表一样，应把万用表和被测部分并联；对于直流电，必须用红表笔接电势 较高的点，用黑表笔接电势较低的点。 （3）测量电阻时，在选择好选择开关的挡位后（它常见有1、10、100、1K 四档，以指针指 在当中为最佳） ，要先把两根表笔相接触，调整欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上（注意， 电阻刻度的零位在表盘的右端） 。 然后再把两表笔分别与待测电阻的两端相接，进行测量（别忘了读数要乘上档位） 。 换用欧姆挡的另一量程时，需要重新

11、调整欧姆挡的调零旋钮，才能进行测量。 应当注意，测量电阻时待测电阻要跟别的元件和电源断开。 测量时，注意手不要碰到表笔的金属触针，以保证安全和测量的准确； 使用后，要把表笔从测试笔插孔拔出，并且不要把选择开关置于欧姆挡，以防电池漏电； 长期不使用时，应把电池取出。 一要特别注意的是红表笔内接电源的负极，而黑表笔内接电源的正极，即测电阻时电流是从黑表笔 流出的，这对判定未知元件是二极管还是电阻有重要作用。三、电学调控设备：+_ 电磁学篇恒定电流 第 6 页 共 75 页（一）电阻箱：1、电阻箱的分类：电阻箱有插入式和开关式(又叫筒式)两种。2、插入式电阻箱:下面左图中的是插入式电阻箱，这里的铜塞

12、起短路作用，如果把 3、5 两个铜塞拔起，电流就 必须通过 4 欧姆与 6 欧姆两个电阻，则该 电阻箱的电阻值是 10 欧姆。3、开关式电阻箱:右图中就是开关式电阻箱，它的读数应该是各开关上旋转后与指 针对应的数字乘上相应的量程再相加就成。 比如此图中的电阻大小就是 110004100010311403（） 。4、另外电阻箱的调节很有讲究，无论从小阻值调到大阻值还是从大阻值调到小阻值都要先让电阻变大再变小，这样可以有效防止短路。比如要从目前的阻值变为 900 欧姆，先不要急着把 1000 档的旋扭转 到 0 位，因为这样电阻一下子从 1403 欧变为 403 欧，电流突然增加也许会超过限度，所

13、以应先把 100 档 的旋扭调至 9，使电阻先变为 1903 欧，再变为 900 欧，这样会安全多了。5、电路符号： 6、规格：09999。阻值（）1101001000 最大电流（A）0.50.150.030.0157、使用方法及注意事项： 不要使通过电阻箱的电流超过其允许的最大电流 电阻箱使用阻值的读数为：每档指示数字乘以相应倍率后相加的总和 实验过程中改变阻值时，不要使电阻箱上电阻值出现零欧姆，以免损坏其它仪表。8、与滑动变阻器比较：17 6543289017 6543289017 6543289017 6543289017 6543289017 654328901100101000010

14、00001000 电磁学篇恒定电流 第 7 页 共 75 页 都能调节电阻，但一个是连续变化，一个是不连续变化。 电阻箱能改变电阻且其值知道，但滑动变阻器却不行。 滑动变阻器的额定电流较大。【释例 1】图中的电阻箱有 6 个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值(都为整 数)乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值.如图所示，当时的阻值为 84580.2 （二） 、滑动变阻器： 电磁学篇恒定电流 第 8 页 共 75 页1、结构：它有四个接头，实际上只有三个有用，如图 C、D 是同一点。2、原理：利用,它是靠改变电阻丝的长度来达到改变电阻大小的，在电路

15、中起限制电流安全SLR保护和调节电压与电流的作用。3、它常用有两种接法：分别叫分压法和限流法（下面有详细介绍） 。（1）所谓限流法是指上接一个（C、D 当中接一个） ，下接一个（A、B 当中接 一个） 。 （2）分压法是三个接头都要用的，下面两个接头连电源，上面取一个接头和 用电器相连再与下面一个接头相连。4、使用注意：使用滑动变阻器之前，要弄清楚它的最大电阻值和允许通过的最大电流值使用时任何一部位都不得超过允许通过的最大电流值另外还要正确连入电路滑动变阻器的选择，既要考虑它的 额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作 中是否调节方便的影响。注意不要接成固定电阻（把电路两端分别接到 A、B）或接成短路（把电路两端 分别接到 C、D） ，也要防止损伤电阻丝表面的绝缘层，以免造成匝间短路5规格：010，2A；050，1.5A；0200，1A 等； 6、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为 R0）对负载 RL的电压、电流强度都起控制调节作 用，通常把图（a）电