11.3電阻率的測量實(shí)驗(yàn)3伏安法測電阻電路分析課件高二上學(xué)期物理人教版

10.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量實(shí)驗(yàn)3伏安法測電阻——電路分析

人教版（2019）必修第三冊學(xué)習(xí)目標(biāo)1.伏安法測量導(dǎo)體電阻的電路設(shè)計(jì)中，能夠通過合理選擇電流表的內(nèi)接法還是外接法來減小電阻值的測量誤差。2.利用滑動(dòng)變阻器進(jìn)行控制電路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)需要，兼顧節(jié)能的理念，能夠恰當(dāng)?shù)倪x擇分壓還是限流接法，確保電路安全、電流（或電壓)易于調(diào)節(jié)。測量電阻方法：伏安法

Rχ研究對象：測量工具控制工具導(dǎo)入新課

初中認(rèn)為電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻無窮大，稱之為理想電表。

電表內(nèi)阻的存在，會(huì)對電阻的測量值產(chǎn)生怎樣的影響？

為易于調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓和通過的電流，電路中如何接入滑動(dòng)變阻器？思考：VARχRES電路的基本組成●測量電路：Rx與電壓表、電流表組成?！窨刂齐娐罚河苫瑒?dòng)變阻器研究對象：Rx測量部分控制部分電源部分●電源部分EVARχRsP一、測量部分【測量電路的兩種接法】●S導(dǎo)線接a：電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，稱電流表外接法●S導(dǎo)線接b：稱電流表內(nèi)接法Sab

1.結(jié)構(gòu)2.測量值3.誤差來源：4.適用條件：

AVRx(稱Rx為小電阻）電壓表示數(shù)：電流表示數(shù)：R測<R真思考：

誤差產(chǎn)生根源在于接入電路的哪一個(gè)電表？

采用該種接法，則待測電阻測量值與真實(shí)值相比，偏大還是偏??？電壓表的分流——電流表接法一：外接法分析：2.測量值3.誤差來源:4.適用條件:AVRx(稱Rx為大電阻）

電流表示數(shù)：電壓表示數(shù)：R測>R真電流表的分壓——電流表接法二：內(nèi)接法分析：1.結(jié)構(gòu)思考：采用電流表內(nèi)接法誤差情況又如何？

如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為10V和0.1A，電壓表內(nèi)阻為500Ω，那么待測電阻R的測量值比真實(shí)值

，測量值為

，真實(shí)值為

。小100Ω125ΩAVRcd練習(xí)1現(xiàn)在想用伏安法測電阻，若電壓表、電流表、電阻的阻值（估計(jì)值）為以下值，電流表應(yīng)選擇哪種接法？（1）RV≈20000ΩRA≈1ΩRx≈30Ω（2）RV≈5000ΩRA≈0.1ΩRx≈200Ω電流表外接法電流表內(nèi)接法大內(nèi)偏大小外偏小口訣：總結(jié)小結(jié)Ⅰ直接比較法設(shè)待測電阻Rx、電流表的內(nèi)阻RA、電壓表的內(nèi)阻RV，若已知三者的大約值，則Rx是大電阻還是小電阻的判別法如下：稱Rx為小電阻稱Rx為大電阻

Ⅱ阻值比值法當(dāng)

時(shí)，稱Rx為大電阻稱Rx為小電阻當(dāng)

時(shí)，Ⅲ公式判別法

選用電流表內(nèi)接法選用電流表外接法若電流表示數(shù)有明顯變化，

即

b具體操作：按電流表外、內(nèi)接的方式依次連接，觀察電流表、電壓表示數(shù)

變化情況。Ⅳ電壓表試探法若電壓表示數(shù)有明顯變化，

即

電流表外接法VASaR

電流表內(nèi)接法測量未知電阻時(shí)，需取同一電阻的多組電壓和電流值。此時(shí)可接入滑動(dòng)變阻器，能起到直接改變測量電阻的電流或電壓大小的作用，達(dá)到測多組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)效果。那么，滑動(dòng)變阻器該如何接入電路呢？二、控制部分ABDCP

A、B是繞在絕緣棒上的電阻絲兩個(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。ABDCP【滑動(dòng)變阻器】限流式接法分壓式接法【控制電路的兩種接法】RxU0SRABPRx限流作用，控制或調(diào)節(jié)電路中的電流。⑶設(shè)滑動(dòng)變阻器總阻值為Rmax，電源兩端電壓為U0,待測電阻阻值為Rx。

試分析：待測電阻Rx兩端電壓和通過的電流變化范圍。⑵滑動(dòng)變阻器在電路中的作用是什么？⑴閉合電鍵前，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的A端還是B端？思考滑動(dòng)變阻器接法一：限流式接法1.接法B端利弊：電路結(jié)構(gòu)簡單、耗能少電壓或電流不能從0變起、調(diào)節(jié)范圍?、女?dāng)滑片P處于B端，滑變接入阻值RP=Rmax2.電壓和電流調(diào)節(jié)范圍Ux=U0⑵當(dāng)滑片P處于A端，滑變接入阻值RP=0小結(jié)：待測電阻Rx兩端電壓范圍：3.適用條件Rmax＞Rx，且相差不多，最好Rmax為Rx

的2倍左右。關(guān)鍵點(diǎn)：抓住滑動(dòng)變阻器總阻值Rmax與待測電阻Rx大小關(guān)系B端U0SPRxRAB⑶待測電阻Rx兩端電壓和通過的電流變化范圍又如何？⑵滑動(dòng)變阻器在電路中的作用是什么？⑴閉合電鍵前，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的A端還是B端？思考分壓作用，變阻器一部分電壓加在待測電阻上?；瑒?dòng)變阻器接法二：分壓式接法1.接法利弊：電壓或電流能從0調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍大電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能多Ix=0Ux=0Ux=U0⑴當(dāng)滑片P處于A端，滑變?nèi)孔柚礡max與Rx并聯(lián)2.電壓和電流調(diào)節(jié)范圍⑵當(dāng)滑片P處于B端，Rx被短路小結(jié)：待測電阻Rx兩端電壓范圍：Rmax相比Rx小，若Rmax<<Rx則更佳3.適用條件結(jié)構(gòu)上:頭重腳輕●要求Rx兩端電壓從零開始變化(零起必分)●用限流式接法時(shí)，電路中的最小電流超過用電器的I額。（燒表必分）●Rmax<<Rx時(shí)(滑小必分)●要求電壓變化范圍大或要求多測處幾組U、I值，一般分壓式。以下情況必須接成分壓式：練習(xí)2在測量某金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，

⑴用如圖所示電路測量，要求電壓能從零開始測量，并能多測量幾組數(shù)據(jù)，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中僅添加一根導(dǎo)線完成實(shí)驗(yàn)的電路連接。

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的

_______（選填“左”或“右”）端；

測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，再拆除導(dǎo)線，

最后整理好器材。左練習(xí)3電阻絲的電阻約為5Ω，為準(zhǔn)確測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供如下實(shí)驗(yàn)器材，A.電池組(3V，內(nèi)阻約1Ω)B.電流表A1(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C