《江苏省南京化学工业园区高中物理 2.4串并电路电阻测量课件 新人教版选修31》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江苏省南京化学工业园区高中物理 2.4串并电路电阻测量课件 新人教版选修31(30页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、4 4串联电路和并联电路串联电路和并联电路串联电路和并联电路串联电路和并联电路上节回放上节回放上节回放上节回放改装电压表改装电压表改装电流表改装电流表电路电路R的作用的作用R的计算的计算电表的电表的总电阻总电阻串联电路串联电路串联电路串联电路并联电路并联电路并联电路并联电路分压分压分压分压分流分流分流分流1 1伏安法测电阻伏安法测电阻电阻测量电阻测量电阻测量电阻测量用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压U U,用电流表测出通过电阻的电流,用电流表测出通过电阻的电流,用电流表测出通过电阻的电流,用电流表测出通过电阻的电流I I,利
2、用部分电路欧姆定律可以算出,利用部分电路欧姆定律可以算出,利用部分电路欧姆定律可以算出,利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值电阻的阻值电阻的阻值电阻的阻值 R R R R = = I IU U2 2测量电路测量电路A AV V事实上:电流表的示数比通过待测电阻事实上:电流表的示数比通过待测电阻事实上:电流表的示数比通过待测电阻事实上:电流表的示数比通过待测电阻上的电流上的电流上的电流上的电流_电流表读数:电流表读数:I电压表读数:电压表读数:U待测电阻:待测电阻:RR R = = I IU U大大大大所以所以所以所以R R真真真真 = = I IR RU U R R = = I IU U电压
3、表分流电压表分流电压表分流电压表分流测量值测量值偏小偏小实例分析实例分析实例分析实例分析用电阻为用电阻为用电阻为用电阻为3k3k的电压表和内阻为的电压表和内阻为的电压表和内阻为的电压表和内阻为1010的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的示数是示数是示数是示数是 60 V60 V,电流表的示数都是,电流表的示数都是,电流表的示数都是,电流表的示数都是0.2A0.2A,待测电阻,待测电阻,待测电阻,待测电阻 R R1 1 的测量值为的测量值为的测量值为的测量值为_,真实值是,真实值是,真实值是,真实值是 _ ._ .A AV V333.3
4、333.3300300绝对误差绝对误差 _ 相对误差相对误差 _%33.333.39.999.99A AV VUUAUR电流表读数:电流表读数:I电压表读数:电压表读数:U待测电阻:待测电阻:RR R = = I IU U事实上:电压表的示数比加在待测电阻事实上:电压表的示数比加在待测电阻事实上:电压表的示数比加在待测电阻事实上:电压表的示数比加在待测电阻上的电压上的电压上的电压上的电压_大大大大电流表分压电流表分压电流表分压电流表分压I I所以所以所以所以R R真真真真 = = U UR R R R = = I IU U测量值测量值偏大偏大实例分析实例分析实例分析实例分析绝对误差绝对误差 _
5、 相对误差相对误差 _%用电阻为用电阻为用电阻为用电阻为3k3k的电压表和内阻为的电压表和内阻为的电压表和内阻为的电压表和内阻为1010的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的的电流表测电阻,电压表的示数是示数是示数是示数是 60 V60 V,电流表的示数都是,电流表的示数都是,电流表的示数都是,电流表的示数都是0.2A0.2A,待测电阻,待测电阻,待测电阻,待测电阻 R R2 2 的测量值为的测量值为的测量值为的测量值为_,真实值是,真实值是,真实值是,真实值是 _ ._ .A AV V30030029029010103.453.453 3如何选择测量电路如何
6、选择测量电路A AV VA AV V电流表外接法电流表外接法电流表外接法电流表外接法电流表内接法电流表内接法电流表内接法电流表内接法外外外外内内内内电压为真实值,电电压为真实值,电电压为真实值,电电压为真实值,电流偏大,测量值小流偏大,测量值小流偏大,测量值小流偏大,测量值小于真实值。于真实值。于真实值。于真实值。当当当当R R 真真真真 R RA A 时时时时R R测测测测 R R真真真真外接法外接法外接法外接法 内接法内接法内接法内接法 误差来源误差来源误差来源误差来源 测量结果测量结果测量结果测量结果 选择依据选择依据选择依据选择依据 总结归纳总结归纳总结归纳总结归纳伏特表的分流伏特表的
7、分流伏特表的分流伏特表的分流 电流表的分压电流表的分压电流表的分压电流表的分压 R R测测测测 R R真真真真 R R测测测测 R R真真真真R RR RAA R RR RVV 实例分析实例分析实例分析实例分析临界判断法临界判断法临界判断法临界判断法用外接法用外接法用外接法用外接法用内接法用内接法用内接法用内接法已知电压表的内阻为已知电压表的内阻为已知电压表的内阻为已知电压表的内阻为R RV V = 10k= 10k,电,电,电,电流表的内阻为流表的内阻为流表的内阻为流表的内阻为R RA A = 0.01= 0.01,现在用,现在用,现在用,现在用伏安法测伏安法测伏安法测伏安法测R Rx x约
8、为约为约为约为55的电阻值,为减的电阻值,为减的电阻值,为减的电阻值,为减小误差,应选用电流表小误差,应选用电流表小误差,应选用电流表小误差,应选用电流表_法。法。法。法。外接法外接法外接法外接法用伏安法测量某电阻用伏安法测量某电阻Rx的阻值,实验器材有的阻值,实验器材有: A. 待测电阻待测电阻Rx:范围在:范围在5 8, 额定功率额定功率1W B. 电流表电流表A1:量程:量程00.6A、内阻、内阻0.2 C. 电流表电流表A2:量程:量程03A、内阻、内阻0.05 D. 电压表电压表V1:量程:量程03V、内阻、内阻3K E. 电压表电压表V2:量程:量程015V、内阻、内阻15K 为了
9、较准确的测量,并保证器材安全,电为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应选流表应选_,电压表应选,电压表应选_,测,测量电路应当选择量电路应当选择_A A1 1V V1 1电流表外接法电流表外接法电流表外接法电流表外接法试触法试触法试触法试触法利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。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可采用下述方法选择正确电路以减小误可采用下述方法选择正确电路以减小误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,并空出伏特差。可将仪器按下图接好,并空出伏特差。可
10、将仪器按下图接好,并空出伏特差。可将仪器按下图接好,并空出伏特表的一个接头表的一个接头表的一个接头表的一个接头P P,将,将,将,将P P分别与分别与分别与分别与a a,b b 两点两点两点两点接触一下,如果安培表示数显著变化,接触一下,如果安培表示数显著变化,接触一下,如果安培表示数显著变化,接触一下,如果安培表示数显著变化,则则则则P P 应接在应接在应接在应接在处,如果伏特表示数处,如果伏特表示数处,如果伏特表示数处,如果伏特表示数显著变化,则显著变化,则显著变化,则显著变化,则P P 应接在应接在应接在应接在 处。处。处。处。R R Ra ab bP PV VVAba归纳总结归纳总结归
11、纳总结归纳总结R R Ra ab bP PV VVA若电压表示数有明显变化若电压表示数有明显变化若电压表示数有明显变化若电压表示数有明显变化 即即即即 宜外接宜外接宜外接宜外接IIUU内内内内4 4控制电路选择控制电路选择A AB BC CD D(1 1) 滑动变阻器及其作用滑动变阻器及其作用滑动变阻器及其作用滑动变阻器及其作用作用作用作用作用1 1:保护电阻使电阻器材不受损坏:保护电阻使电阻器材不受损坏:保护电阻使电阻器材不受损坏:保护电阻使电阻器材不受损坏作用作用作用作用2 2:改变电流电压值,多次测量,:改变电流电压值,多次测量,:改变电流电压值,多次测量,:改变电流电压值,多次测量,
12、求平均值,减少偶然误差。求平均值,减少偶然误差。求平均值,减少偶然误差。求平均值,减少偶然误差。 (2 2) 滑动变阻器的两种连接方式滑动变阻器的两种连接方式滑动变阻器的两种连接方式滑动变阻器的两种连接方式串联限流式电路串联限流式电路串联限流式电路串联限流式电路R RX XR R并联分压式电路并联分压式电路并联分压式电路并联分压式电路 分压器分压器分压器分压器AC (D)R R RX XXRB(3 3)分压和限流电路调节范围)分压和限流电路调节范围)分压和限流电路调节范围)分压和限流电路调节范围限流电路限流电路分压电路分压电路电压范围电压范围电流范围电流范围0 UURxR+ Rx UR + R
13、xURxU0 RxU(4 4)分压和限流电路优点)分压和限流电路优点)分压和限流电路优点)分压和限流电路优点限流接法:限流接法:限流接法:限流接法: 电路连接简便,附加功率损耗较小电路连接简便,附加功率损耗较小电路连接简便,附加功率损耗较小电路连接简便,附加功率损耗较小分压接法:分压接法:分压接法:分压接法: 电压变化范围大,附加功率损耗较大电压变化范围大,附加功率损耗较大电压变化范围大,附加功率损耗较大电压变化范围大,附加功率损耗较大(5 5)分压和限流电路的选择)分压和限流电路的选择)分压和限流电路的选择)分压和限流电路的选择a. a. 若采用限流式不能控制电流满若采用限流式不能控制电流满
14、若采用限流式不能控制电流满若采用限流式不能控制电流满 足实验要求,即滑动变阻器阻足实验要求,即滑动变阻器阻足实验要求,即滑动变阻器阻足实验要求,即滑动变阻器阻 值调至最大时,待测电阻上的值调至最大时,待测电阻上的值调至最大时,待测电阻上的值调至最大时,待测电阻上的 电流(或电压)仍超过电流表电流(或电压)仍超过电流表电流(或电压)仍超过电流表电流(或电压)仍超过电流表 (或电压表)的量程,或超过(或电压表)的量程,或超过(或电压表)的量程,或超过(或电压表)的量程,或超过 待测电阻的额定电流,则必须待测电阻的额定电流,则必须待测电阻的额定电流,则必须待测电阻的额定电流,则必须 选择分压式。选择
15、分压式。选择分压式。选择分压式。b. b. 限流式适合测量阻值小的电阻限流式适合测量阻值小的电阻限流式适合测量阻值小的电阻限流式适合测量阻值小的电阻 (跟滑动变阻器的总电阻相比(跟滑动变阻器的总电阻相比(跟滑动变阻器的总电阻相比(跟滑动变阻器的总电阻相比 相差不多或比滑动变阻器的总相差不多或比滑动变阻器的总相差不多或比滑动变阻器的总相差不多或比滑动变阻器的总 电阻还小)。分压式适合测量电阻还小)。分压式适合测量电阻还小)。分压式适合测量电阻还小)。分压式适合测量 阻值较大的电阻(一般比滑动阻值较大的电阻(一般比滑动阻值较大的电阻(一般比滑动阻值较大的电阻(一般比滑动 变阻器的总电阻要大)。变阻
16、器的总电阻要大)。变阻器的总电阻要大)。变阻器的总电阻要大)。R10Rx,应选择应选择限流式限流式电路电路R10Rx,应选择应选择分压式分压式电路电路一般有:一般有:c. c. 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总若待测电阻的阻值比滑动变阻器总若待测电阻的阻值比滑动变阻器总若待测电阻的阻值比滑动变阻器总 电阻大得多,以至在限流电路中,电阻大得多,以至在限流电路中,电阻大得多,以至在限流电路中,电阻大得多,以至在限流电路中, 滑动变阻器的滑动触头从一端滑到滑动变阻器的滑动触头从一端滑到滑动变阻器的滑动触头从一端滑到滑动变阻器的滑动触头从一端滑到 另一端时,待测电阻上的电流或电另一端时,待测电阻上的电流
17、或电另一端时,待测电阻上的电流或电另一端时,待测电阻上的电流或电 压变化范围不够大,此时,应改用压变化范围不够大,此时,应改用压变化范围不够大,此时,应改用压变化范围不够大,此时,应改用 分压电路。分压电路。分压电路。分压电路。d. 若实验中要求电压调节从若实验中要求电压调节从 0 开始开始 连续可调,能够测出多组数据,连续可调,能够测出多组数据, 则必须采用分压式电路则必须采用分压式电路e . 当电路对限流和分压没有明确要求当电路对限流和分压没有明确要求 时,采用限流接法比分压接法节能时,采用限流接法比分压接法节能练习与运用练习与运用练习与运用练习与运用 测定测定“3.0V,0.6W”的灯泡
18、的功率,并研究的灯泡的功率,并研究小灯泡的电流随电压变化关系的实验。器材有:小灯泡的电流随电压变化关系的实验。器材有: 电流表:电流表:0.6A,0.15 电压表:电压表:3V, 3000 蓄电池:蓄电池:6V,内阻不计,内阻不计 滑动变阻器滑动变阻器 导线导线 开关开关. 试画出符合实际要求的实验电路图试画出符合实际要求的实验电路图分析:分析:分析:分析:电压由电压由电压由电压由 0 3.0V 0 3.0V 连续可调连续可调连续可调连续可调分压式分压式分压式分压式灯泡电阻灯泡电阻灯泡电阻灯泡电阻 R R灯灯灯灯 = = U U2 2/ /P P = 15 = 15临界电阻临界电阻临界电阻临界电阻 R R = =R RA AR RV V 21 21 R R灯灯灯灯 = 15 = 15 滑动变阻器全电阻滑动变阻器全电阻Rf分压式连接分压式连接分压式连接分压式连接临界电阻临界电阻临界电阻临界电阻 R R = =R RA AR RV V= 500 = 500 Rx R RA A = 300 = 300 所以采用安培表内接法所以采用安培表内接法所以采用安培表内接法所以采用安培表内接法e. e. 电路设计电路设计电路设计电路设计R Rx xV VVA AA分压式分压式分压式分压式内接法内接法内接法内接法f. f. 实物图连接实物图连接实物图连接实物图连接