物理人教版（2019）必修第三册11.4.2串联电路和并联电路（共36张ppt）

(共36张PPT)
第二课时——伏安法测电阻
串联电路和并联电路
思考：给你电压表、电流表各一个，请设计一个电路测出电阻丝的电阻
电阻的测量
——伏安法
1、基本原理：
2、伏安法测电阻的两种电路
①电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
②电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
因为电流表、电压表都有电阻,因此两种方法测量电阻都有误差。
A
V
Rx
A
V
Rx
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用电阻的定义式可以算出电阻的阻值R。
测
测
测
R真
？
3、伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法
电压表示数是否等于Rx两端电压？
电流表示数是否等于流过Rx的电流？
小结1：电流表外接法测量值偏小，适于测量小阻值电阻 。
说明：误差来源于电压表的分流。
<
A
V
Rx
电阻的测量
电压表分流越小，误差越小。所以该电路适合测量小电阻，即
怎样减小误差？
测量结果
测量结果修正（根据测量值算出真实值）：

电流表内接法
电压表示数是否等于Rx两端电压？
电流表示数是否等于流过Rx的电流？
小结2：电流表内接法测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
说明：误差来源于电流表的分压。
A
V
Rx
>
3、伏安法测电阻的误差分析
电阻的测量
电流表分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即
怎样减小误差？
测量结果
测量结果修正（根据测量值算出真实值）：

4、伏安法测电阻测量电路的选择
①若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当
时，说明Rx大，内接法误差较小，选用电流表内接法．
时，说明Rx小，外接法误差较小，选用电流表外接法．
当
用外接法．
即
用内接法．
电阻的测量
例1.已知电压表的内阻是1000Ω，电流表的内阻是10Ω，试判断测量下列电阻时应选用什么连接方法。
A、约为2Ω B、约为50Ω C、约为150Ω
中值法
内接误差取决于
外接误差取决于
<
>
思路：哪个误差小用哪个！
笔记P63 针对训练2
4、伏安法测电阻测量电路的选择
电阻的测量
②若Rx、RA、RV的阻值关系都不能确定
若电流表的示数相对于准确值的变化明显，
A
V
Rx
a
b
试触法：电压表的接线端分别试接a、b点，观察两电表的示数变化
若电压表的示数相对于准确值的变化明显，
练透P156 6.
设接a时两表读数为I1，U1
设接b时两表读数为I2，U2
说明电流表的分压作用对电路影响大，Rx为小电阻
应选用外接法。
不让分压，
说明电压表的分流作用对电路影响大，Rx为大电阻
应选用内接法。
不让分流，
测量未知电阻时，需取同一电阻的多组电压和电流值。此时可接入滑动变阻器，能起到直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。
那么，滑动变阻器该如何接入电路呢？
滑动变阻器(控制电路)的两种接法
你能说出滑动变阻器的各个部件的名称吗？
示意图
电路符号
A
B
C或者D
1.限流式：一上一下接线(一上两下也可以)
+
-
2.分压式：一上两下接线
+
-
伏安法测电阻
外接法
内接法
误差来源
测量结果
测量条件
伏特表的分流
电流表的分压
R真＞R测
R真＜R测
Rx>>RA
Rx<限流式
分压式
可调范围
变阻器
电能损耗
较大阻值
较小阻值
较小
较大
控制电路的选择
测量电路的选择
请看导学笔记P38页
两种接法的适用情况
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W
B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω）
C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω）
D.电压表V1：量程0—3V（内阻3KΩ）
E.电压表V2：量程0—15V（内阻15KΩ）
F.滑动变阻器R：0—10Ω
G.蓄电池：电动势12V
H.导线，电键.
为了较准确的测量，并保证器材安全，电压表应选 ，电流表应选 ，并画出电路图。
由 Ω>Rx知，应选外接法
先确定测量电路
额定电流Im= ≈0.45A，应选电流表A1
额定电压Um= ≈2.8V(2.2～2.8)，应选电压表V1
若用限流，待测电阻上电压会超过额定电压，故用分压式电路
再确定控制电路
分析：
4、伏安法测电阻测量电路的选择
电阻的测量
②若Rx、RA、RV的阻值关系都不能确定
若电流表的示数相对于准确值的变化明显，
A
V
R
a
b
试触法：电压表的接线端分别试接a、b点，观察两电表的示数变化
若电压表的示数相对于准确值的变化明显，
例2、当S接a时，电压表的示数为2.2v，电流表的示数为5.0mA；当S改接为b时，电压表的示数为2.8v，电流表的示数为4.0mA。该同学要获得较精确的测量结果，应选取电流表内接还是外接？
设接a时两表读数为I1，U1
设接b时两表读数为I2，U2
说明电流表的分压作用对电路影响大，
应选用外接法。
不让分压，
说明电压表的分流作用对电路影响大，
应选用内接法。
不让分流，
思考2：给你电压表、电流表、滑动变阻器各一个，设计电路测出电阻丝的电阻
5、限流和分压电路的选取（控制电路——滑动变阻器的选择）
①限流式
E
s
R
A
B
P
Rx
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
限流式电路的特点:
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小。 但电路结构较为简单。
2.电能损耗较小。
电阻的测量
②分压式
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大。 但电路结构较为复杂。
2.电能损耗较大。
E
s
P
Rx
R
A
B
5、限流和分压电路的选取（控制电路——滑动变阻器的选择）
电阻的测量
A.0~10V B.0~20V
C.10~20V D.20~30V
在图中,AB间的电压为30V,改变滑动变阻器触头的位置,可以改变CD间的电压,UCD的变化范围是( )
R
V
R
R
A
B
C
D
C
如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则它们带电荷量分别为 和 .
1.44X10-5C
R1
R2
R3
C1
C2
A
B
4.8X10-6C
四个电阻R1、R2 、R3、R4如图所示连接,若R1=R2=R3=R4=2Ω,且R1两端的电压为4V,求:
(1)电路的总电阻.(2)电阻R2两端的电压
R总=1.2Ω
R1
R2
a
b
R3
R4
c
d
U2=6V
R1
R2
a
b
c
d
R3
R4
A.保持R2不变,增大R1
B.增大R1 ,减小R2
C.保持R2不变,减小R1
D.增大R2 ,减小R1
如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计，R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V时，电流表的指针G刚好满偏，当a、b间的电压为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是( )
AB
R1
R2
a
G
b
A.两只电表的指针偏转角相同
B.两只电表的指针都不偏转
C.电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角
D.电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
用两只完全相同的电流表,分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表,将它们串联起来接入电路中,如图所示,此时( )
C
A
V
s
G
RA
RV
G
s
如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值 ,测量值为 ,真实值为 .
小
100Ω
125Ω
A
V
R
c
d
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,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用 图测得Rx的误差较小,测量值Rx= .
（a）
1000Ω
A
V
A
V
Rx
Rx
(a)
(b)
如图所示为一双量程电压表的示意图.已知电流表G的量程为0~100μA,内阻为600Ω,则图中串联的分压电阻R1= Ω, R2= Ω
G
R1
R2
+
5V
15V
4.94X104
105
如图所示,电路由电流计与四个电阻连接而成.电流计内阻Rg=80Ω,满偏电流Ig=1mA. R1=R2=10Ω ,R3=194Ω ,R4=790Ω.若使用12接线柱电路可做电流表.量程为 .若使用13接线柱可做 表.量程为 .若使用14接线柱电路可做 表.量程为 .若使用15接线柱可做 表.量程为 .
R1
R2
1
R3
R4
2
3
4
5
电流
电压
电压
5mA
10mA
1V
5V
如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1:R2:R3为( )
A.4:2:1
B.2:1:1
C.3:2:1
D.以上都不对
R1
R1
R2
R3
R3
a
b
c
d
A
R2
R3
R3
a
b
c
d
R1
R1
R2
a
b
c
d
100V
20V
40V
40V
100V
50V
25V
25V
如图所示电路中, R1=20Ω, R2=40Ω, R3=60Ω, R4=20Ω, R5=40Ω,则下列说法正确的是 ( )
A.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=84V
B.若UAB=140V,C、D端开路,则UCD=140V
C.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R1的电流为0.6A
D.若UCD=104V,A、B端短路,则通过R3的电流为0.4A
R1
R4
R3
R2
R5
A
B
C
D
ACD
R1
R4
R3
R2
R5
A
B
C
D
有四盏灯，接入如图的电路中, Ｌ1和Ｌ2的电阻均为484Ω,Ｌ3和Ｌ4的电阻均为1210Ω, 把电路接通后,四盏灯的电流之比I1:I2:I3:I4= .
L1
U
L2
L3
L4
7:5:2:7
有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω的电流表G,若把它改装成量程为10V的电压表,应 一个 Ω的分压电阻,该电压表的内阻为 Ω;若把它改装成量程为3A的电流表,应 联一个 Ω的分流电阻,该电流表的内阻为 Ω
串
并
1600
2000
0.668
0.667
一量程为100μA的电流表,内阻为100Ω,表盘刻度均匀,现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表,则该电压表的量程是 V,用它来测量电压时,表盘指针位置如图所示,此时电压表的读数大小为 V
1
0.80
50
100
1Ｖ
0.5Ｖ
一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路,今有一质量为m的带电液滴悬浮在两极板之间静止不动,要想使液滴上升可采用的办法是( )
A.增大R1
B.增大R2
C.增大R3
D.减小R2
R1
R2
R3
C
CD
四、“半偏法”测电流表内阻
五、对改装的电压表进行校对
如图所示是将滑动变阻器作为分压器用的电路,A、B为分压器的滑片放在变阻器的中央,下列判断哪些正确( )
A.空载时输出电压为UAB=UCD/2
B.当接上负载R时,输出电压UAB>UCD/2
C.负载R越大,UAB越接近UCD/2
D.负载R越小,UAB越接近UCD/2
C
A
P
B
D
ABC
C
A
P
B
D
C
A
P
B
D
R/2
R/2