2012届高考物理恒定电流专题复习教案（五）.docVIP

2012高考复习 电学部分 精讲精练 恒定电流 4 电阻的测量 【课标要求】 1．理解运用欧姆定律进行电阻的测量 2．理解安培表、伏特表内阻对测量造成的系统误差 3．掌握一些特殊测量电阻的方法1．伏安法：根据欧姆定律，用伏特表、安培表测出电阻两端电压和通过电阻的电流，求出电阻值． 伏安法测量电阻有两种基本电路：内接法和外接法． 内接法和外接法比较： 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差原因 电流表测量结果准确，电压表测量结果偏大，原因为电流表的分压作用。 电压表测量结果准确，电流表测量结果偏大，原因是电压表的分流作用． 测量结果 (偏大) （偏小） 适用条件 ＞＞ ＜＜ 如何选择 为减小测量误差，可先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进行比较，若＜，则可视为小电阻，用外接法，测量结果偏小；若＞，则可视为大电阻，用内接法，测量结果偏大。 2．测量时如何选择仪器的规格 选择仪器，一要注意仪器的安全，二要使电表指针有较大偏转，三要便于操作。 例如：待测电阻R，约为10Ω，额定功率为2W．电阻允许通过的电流：P=I2R，约为0.45A，两端电压最大为4.5V． 电源选择：若供选电源有：1个电动势为1.5V的干电池，蓄电池一组，其电动势为6.0V，1个电动势为10V的电源．1.5V电源、电压太低，产生电流太小，不易读准确，10V电源，太高，电流较大，容易超过电阻额定功率，故选6.0电源为好． 直流电压表的选择：电压表量程应略大于5.0V为好，但不能过大．例如，电压表V1：量程10V，内阻10kΩ，V2，量程30V，内阻30kΩ,选V1即可． 直流安培表的选择：安培表量程应大于0.5A，不宜太大．例如：安培表A1量程为0.6A内阻0.5Ω，A2量程3.0A，内阻0.1Ω．选A1即可． 3．滑动变阻器的使用 如图所示，把B与C接入电路，起控制电路电流作用，当滑动头P从右端向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小．注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。 如果把变阻器C、D接线柱与电源连接，C与B与用电器相连。用电器与CP间电阻并联，用电器与CP间电压相等，改变P的位置改变用电器两端电压，实现调制电压作用。 当滑线变阻器总电阻为R0，负载电阻为R，变阻器CP间电阻为R(时,CP间总电阻，若R＞＞R/,无论P在什么位置，RCP=R(,负载电压UR的大小只由R(决定,即，所以，可看成负载上的电压与R(成正比,比较理想的分压作用．因此实验中选择滑动变阻器时，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。 4．几种测量电阻的方法： 1．用电压表和已知阻值的定值电阻R0来测量待测电阻的阻值： （1）用电压表和定值电阻来测量待测电阻的阻值 这种方法的原理是串联电路的分压原理．其典型的电路图如图，分别用电压表测量出定值电阻R0和待测电阻Rx的电压U0和Ux，因为串联电路的电流处处相等，故而有：，所以可得．但是这种方法需要连接两次电路，而考试时一般都要求我们采用一次接线，这时我们可以采用如图的电路图．当开关断开时，我们可以用电压表测出定值电阻两端的电压U0，当开关闭合时，我们可以用电压表测量出电源的电压U，按上面的分析，我们可以得到： 。当然，一次接线还有其它的接法，你能自己完成吗？ 另外，近来有的省市将单刀双掷开关引入了试题，这时我们可以采用如右图的电路图。当开关掷向１时，电压表测量的是R0两端的电压U0；当开关掷向2时，电压表测量的是Rx两端的电压Ux．故有： ． （2）用电流表和已知阻值的电阻R0测量待测电阻的阻值： 用电流表和定值电阻R0来测量待测电阻Rx的阻值这种方法的原理是并联电路的分流原理．其典型的电路图如图，用电流表分别测量出通过R0和Rx的电流Io和Ix，因为并联电路各支路两端的电压相等，所以有，故而有： ．显然，如果只有一个开关和电流表，这种方法需要采用两次接线，请同学们仿照上面电压表的例子自己完成一次接线或用单刀双掷开关与电流表测量电阻的电路图。 另外，用电流表和定值电阻测量待测电阻的阻值还有一种方法：先将定值电阻单独接入电路，读出这时电流表的读数I1，然后再将定值电阻与待测电阻串联接入电路，读出这时电流表的读数I2．因为电源电压不变，所以有：,因此有。 （3）用等效法测量电阻 如图所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路．其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱（电阻箱的最大电阻值大于Rx）．其实验步骤如下： （1）按照电路图连接好电路，在闭合开关前，将滑动变阻器R的滑片P置于滑动变阻器的阻值最大端，并且将电阻箱R0的阻值调至最大； （2）闭合开关S； （3）闭合开关S2，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表