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1、测电阻实验专题全一 . 教学内容：伏安法测电阻实验问题综合二 . 学习目标：1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。考点地位： 伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广， 综合性强， 难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现，三 . 重难点解析：1、伏安法测电阻原理分析：UU（ 1）测量原理：根据欧姆
2、定律IRR ，得到I ，用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。（ 2）两种测量电路的比较类别安培表内接法安培表外接法电路图伏特表示数伏特表示数 UVU RUV URU AU R安培表示数误差安培表示数 I AI RI AIR IVI R分析U VU RR 真R 测U VU RR 真R 测I RI AI RI A误差来源于安培表的分压作用误差来源于电压表的分流作用U V，R测UVR 越小，IR越接近 IA两种IAU VR 越大， UR越接近越R 测电路I A越接近U R的选R 真U RI RR 真择条接近于I R可见，为了减小误差，该电路适合测大
3、件可见，为减小误差，该电路适合测小电阻，电阻，即 RR A即 RR V1电流表和电压表的内接和外接法的选择原则：2. 临界值法已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值当 RR当 RR当 RRVR该值为临界值 ; 内外接法均可 ;时 ,RAVR大电阻，内接法 ;时 ,R AVR小电阻，外接法 ;时 ,R A2. 试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触 M、 N两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。题型 1、伏
4、安法实验原理问题：用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b 点和 c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 _表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a、_两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_表的内阻可比拟，电压表应接在a、 _两点。答案： 电压c电流b2二. 滑动变阻器的限流接法和分压接法：闭合开相同条件负载 RL 上电压调节负载 RL 上电流调关前触电路下消耗的电所处范围节范围总功率位置限P流RLa R0bRLU LI Lb 端I L接RL R0RLR0 r0SRL法分RLP压a R0bU L
5、0I La 端(I L I ap )接0RLr0S法比分压电路调节范围分压电路调节范围都为了限流电路保护负较大大能耗小载电路滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。两种接法的选用原则（ 1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。例 1.某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V（量程 3V）；电流表（量程）；电流表（量程）；电流表（量程）滑动变阻器R（最大阻值）
6、；电源（电动势4V）；电键 K。（1）所提供的电流表中，应选用_ 。3（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。（ 97 年高考）分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式求得电压表的内阻。通过电压表的最大电流值故电流表应选。由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故变阻器用分压式连接，如图 3 所示。图 3（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。例 2.已知某电阻丝的电阻约为，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用；A. 量程为，内阻是的电流表。B. 量程为 3V，内阻是的电压表。C. 阻值是，额
7、定电流为2A 的滑动变阻器。D. 蓄电池（ 6V）。E. 开关一个，导线若干。要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为，在 3V 电压（电压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0），电路中电流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式接法比较好。电路图如图4 所示。4图 4（ 3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电
8、表或其它元件，必须采用分压接法。例 3.用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻（约）；直流电流表（量程，内阻）；直流电压表（量程，内阻）；直流电源（输出电压3V，内阻不计）；滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1A）；电键一个，导线若干条。根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。分析：若滑动变阻器采用限流式连接，则将其全部接入电路时，电路电流为仍大于直流电流表的最大量程（10mA），故滑动变阻器应用分压式连接。又因，故采用电流表外接法，实验电路图如图5 所示。图 55（4）当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节， 或两种电路都满足
9、实验要求， 且电压、 电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。例 4.在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻，已知金属丝的电阻，约为；电流表量程3A，内电阻约；电压表量程3V，内电阻约；电源电动势6V；滑动变阻器R 的总电阻，额定电流。试画出测量金属丝电阻的电路图。分析：电源电动势为，流过金属丝的电流约可采用限流接法，电路如图6 所示。图 6总结：（ 1）通常情况下（满足安全条件） ，由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。（ 2）在下列情况下必须采用分压接法。（ 1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。（ 2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调， 须用分压式接法。（ 3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节， 电路中实际电流 （或电压） 都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法。（4）当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R 或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，
