课前自主学习
I
自主学习教材独立思考问题
一、 实验目的
通过 法，用电流表、电压表测金属的电阻，进一步测定电阻率. 二、 实验原理
1. 根据部分电路的欧姆定律，导体电阻1<=. 2. 根据电阻定律，导体电阻1<=.
3. 用毫米刻度尺测出一段金属导线的长度1,用螺旋测微器测出导线的直径d,推出p 三、实验器材
螺旋葡微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、电键及导线、被测金属导线、 电池、.
核心知识探究|
一、 伏安法测电阻的电路选择 1. 计算判定法
分析问题情境提炼核心要点
若已知待测电阻的大约值Rx，电流表的内阻R.4和电压表的内阻Rr，则当詈>件时说 2 Kx 明Rx》R』比Rx《Rr符合得好，应采用 符合得好，应采取. 2. 试触法
按如图1所示电路图连接，空出电压表的一个接头&然后将s 分别与a、b试触一下，观察电压表和电流表的示数变化情况：
若电流表示数有显著变化，说明 作用较强，即Rx
是一个高阻值电阻，应选用 法，S应接 测量；若电压表示
数有显著变化，说明—作用较强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用 法，S 应接 测量. 二、 数据处理
电阻R的数值可用以下两种方法确定：
1. 计算法：将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的 作为测 量结果.
2. 图象法：可建立I—U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的 求出电阻值R.
；当冬〈咨时，说明Rx《R*匕Rx》七
K/ Kx
L^—
一—I
来
解题方法探究[
师生互动探究总结规律方法
例1 一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图2(a)、0) 两种电路各测一次，用(a)图所测数据为3.0八3.0 小 „ 部，用0)图测得的数据是2.9八4.0湖，由此可 一U~ HYb 知，用 图测得Rx的误差较小，测量值Rx ---------
=.
(a)
(b)
变式训练1用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道R、的阻值，为了选择正确的电路接 法以减小误差，可将电路按如图3所示连接，只空出电压表的一个接头S,然后S分别 与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化的情况，那么 园 A. 若电流表示数有显著变化，S应接a 一咛 ] B. 若电流表示数有显著变化，S应接b s? (gUg-
C. 若电压表示数有显著变化，S应接a D. 若电压表示数有显著变化，S应接b
例2如图4所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材 规格如下：
⑴待测电阻Rx（约100。） （2） 直流毫安表（量程0~20 mA,内阻50⑵ （3） 直流电压表（量程0~3匕内阻5 kQ） （4） 直流电源（输出电压6匕内阻不计） （5） 滑动变阻器（阻值范围0〜15 Q,允许最大电流1 A） （6） 开关一个，导线若干
根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线.
变式训练2已知一个电阻额定功率为0.5不，粗测其阻值约为16Q,现用伏安法测定 它的阻值.
A. 电流表（量程0—200 mA,内阻20⑵ B. 电流表（量程0〜3/,内阻0.1⑵ C. 电压表（量程0〜3 V,内阻10 0） D. 电压表（量程0〜15T,内阻30kQ） E. 滑动变阻器（0~20 Q,电流1A） F. 电源电压12 V
（I）实验中电流表应选用,电压表应选用.（填字母符号）. （2） 在实验电路中，滑动变阻器的连接方式为,其理由是. （3） 画出实验电路图.
（4）将图5中实物用导线连
【即学即练】
1. 图6甲是学生实验的有两个量程的电流表刻度盘，当用“一”和“0.6”两接线柱时， 能测量的最大电流是 &对应刻度盘上每一小格代表 4,图中表针示
数为 A；当使用电流表的“一”和“3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格
代表 A,图中表针示数为 .
图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不 得超过 V,每小格表示 V,图中指针示数 V；若使用的是较
大量程，则表盘刻度每小格表示-V,图中指针示数 K
2. 如图7所示为.伏安法测电阻的一种常用电路.以下分析正确的是（ A. 此接法的测量值大于真实值
乙 甲 B. 此接法.的测量值小于真实值
C. 此接法要求待一测电阻值小于电流表内阻
D. 开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端
3. 如图所示，电流表和电压表的读数分别为0.1/和10T,已知电 流表的内阻Rd=0.2。，那么待测电阻Rx的测量.值为,真实
参考答案 比较 项目 电路 误差 原因 测量 结果 适用 条件 电流表内接法 Rx电流表外接法 由于电流表内阻的分压作用，电压表 测量值偏大 R测=?=R.+Rx〉Rx，测量值偏大 Rx》R』,测量大电阻 由于电压表内阻的分流作用，电流表 测量值偏大 R洲一《一RR肾＜RX，测量值偏小 1 十 Kx Rx《R「，，测量小电阻 季= 33%
11
解题方法探究例】\"。。。。解析绝对变化E™,相对变化厂\"平 顷=1湖 大，故选用电流表内接法.Rx = ¥ = ；?匕=1 000 Q
1 3.0 mA
变式训练1 BC [若S分别接触a、b时，电流表示数变化显著，则说明电压的分流作 用强即Rx是一个高阻值电阻，应选用电流表内接法测量，故B选项正确；若电压表示 数变化显著，则说明电流表分压作用强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用电流表外接 法测量，故C选项正确.]
例2 (1)先确定采用电流表内接电路还是外接电路. 因为冬=票=2〈普=湍片=5。,所以采用电流表外接.
K/ DU Kx 1UU
(2)再确定滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法.
F
若采用限流式接法，则滑动变阻器阻值达到最大值时，电阻中电流最小，I=P /如P Kx十 K-TK/
100 + % + 50 ^
A36mA
，此时电阻Rx的电压约为3.6 均已超过电流表和电压表量
程，故必须采用滑动变阻器分压式接法.实验电路和实物连线如图所示. 变式训练2 (1必C (2)分压若用限流电路，电路中最小电流将会
超过电流表量程(3)/外接，如右图所示 (4)
实物图略
即学即练
1 - 0.6 0.02 0.340 0.1 1.70 3.0 0.1 2.20 0.5 1L0
2 -A [此实验的误差来源于电流表的分压，待测电阻的测量值IU=T，电压
表测量的是待测电阻和电流表的电压，U偏大，故R测〉R真，此接法要减小 误差，要求测量电阻R远大于电流表的内阻；开始实验时滑动头应在变阻器 「二 的最右端.] 〔 3・100Q 99.8 Q L_|i 解析 电流表与Rx串联，构成待测电阻Rx的电流表内接法电路.
U 10 U URX + U, URX LU “ R 测=Y =桓 100 Q.又 R 测=Y = ------- j ---- = + —= R 真 + 所以 R 真=R 测 一 R% = (100 — 0.2)0 = 99.8 0.
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