2013届实验专题 电阻的测量 - 学生.docVIP

2013届高三一轮复习讲义-------电阻的测量 在电学实验中，电阻的测定是一个重要内容，因为测量方法灵活多样，已成为高考设计性实验命题的热点。现将常见的电阻测量方法归纳如下： 伏安法 （根据部分电路欧姆定律） 用伏安法测量一个电阻，连接成如图所示的电路。 当把伏特表的右端接于a点时（安培表外接）： ，当RRV时误差小。 当把伏特表的右端接于b点时（安培表内接）： ，当RRA时误差小。 用伏安法测电阻，首先要判明电流表应该内接还是外接。 电路选择： （1）已知R、RA、RV的大小关系 当R/RARV/R时，采用外接电路；当R/RARV/R时，采用内接电路。 （2）R、RA、RV的大小关系未知 当把伏特表的右端分别接于a点和b点时，观察哪块表的示数有明显的变化。若安培表的示数变化明显，表明伏特表的分流作用较大，安培表的分压作用较小，应采用安培表内接电路（伏特表避嫌）。反之，采用安培表外接电路（安培表避嫌）。 二、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法. 负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻） 负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻） 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法 E≤UL≤E ≤IL≤ EIL 分压接法 0≤UL≤E 0≤IL≤ E（IL+Iap） 比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小 其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0RL时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化.在分压电路中，不论R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化. 二、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取. 1.下列三种情况必须选用分压式接法 （1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法. （2）当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图2-13-1（b）连接时，因RLR0＞Rap,所以RL与Rap的并联值R并≈Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压UL=IR并=·Rap，显然UL∝Rap,且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作. （3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法. 2.下列情况可选用限流式接法 （1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法. （2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法. （3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法. 三．电表仪器的选择原则 实验器材的选择是通过合理选择实验器材来考查学生实验知识和能力的，其命题点主要是电学实验器材．根据选择器材的原则——安全可行、测量精确、操作方便，可归纳出解答这类实验题的思路方法是： （1）仔细审题，弄清实验的目的、原理以及各实验器材的作用，然后构思实验方案，明确方法和步骤，最后根据物理概念、规律找出各实验器材的物理参量（规格）间的依存关系和制约关系，由已知条件通过估算，从而合理选择实验器材． （2）根据具体要求，从不同角度去选择实验器材．例如确保实验正常进行来选择实验器材：对于电压表、电流表要考虑被测量值不超出仪器的量程，对滑动变阻器要考虑其阻值是否适合使用的需要，通过它的电流不能超过额定值．总之，实验所用的器材都必须符合实验的要求．从尽可能减小实验误差来选择实验器材，在实验原理和设计上不考虑电源内阻、电流表内阻和电压表的分流作用时，就应选内阻小的电源和电流表，内阻较大的电压表．而且选用的电压表、电流表在测量时，应使其指针偏转达到满偏的二分之一以上，这样取得的测量结果有较小的误差． 四．实验数据的处理 1、实验数据处理、分析题的思路是： （1）对实验数据的分析、处理的题目．首先仔细研究题目给出的图表和数据，认真分析，然后运用物理数学知识推算各物理量，最后得出正确的结论． （2）对实验结果讨论的题目．主要是运用数学知识论证结果正确与否，以及实验结果的适用条件和范围． （3）对实验误差分析的题目，应从实验装置、操作、记录等方面去分析误差的原因