第3章 专题：伏安法测电阻 课件 (共24张PPT) 高一物理鲁科版（2019）必修三

(共24张PPT)
第3章　恒定电流
专题：伏安法测电阻
进一步掌握串联电路和并联电路的特点，能用其区分滑动变阻器的两种接法，并能正确选择和应用。
重点
重难点
理解电流表的内接法和外接法，并能正确选择接法。
掌握伏安法测电阻的原理。
难点
滑动变阻器的两种接法
U0
S
R
A
B
P
Rx
1.限流式（滑动变阻器与测量电阻串联）
滑片P处在A、B两端时，待测电阻Rx的电压分别是多少？
滑片P处在A端： 滑动变阻器R接入阻值R= 0；
Rx所分电压最大，为电源电压U0
滑片P处在B端：滑动变阻器接入阻值R=Rmax；
待测阻值Rx所分电压Ux最小， Ux= IRx =
U0
S
P
Rx
R
A
B
2.分压式（滑动变阻器一部分与测量电阻并联之后，再与滑动变阻器另一部分电阻串联）
等效
U0
S
P
Rx
R
A
B
滑片P处在A、B两端时，待测电阻Rx的电压分别是多少？
U0
S
Rx
R
A
B
滑片P处在A端：滑动变阻器全部阻值Rmax与Rx并联，Rx所分电压最大，为电源电压U0
P
滑片P处在B端：Rx被短路，所分电压最小，为0。
限流式接法 分压式接法
电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器)
连接方法 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法
R两端的电压范围 0～U
适用情况 电压、电流变化不要求从零调起 (1)要求负载上电压变化范围较大，或从零开始连续可调
(2)负载电阻的阻值R远大于滑动变阻器的总电阻R0
1.如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V。
(1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
答案　4.8～8 V
(2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？
答案　0～8 V
(1)当S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部分不接入电路中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于8 V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小
(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片P在最下端时，R2两端电压为0，当滑片P在最上端时，R2两端的电压最大，为8 V，所以R2两端可获得的电压变化范围为0～8 V。
伏安法测电阻的两种接法
1.两种接法的比较
电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
A
V
R
A
V
R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差．
说明：测量值大于真实值，误差来源于电流表的分压。
分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即R>>RA。
电流表的内接法
电压表示数：UV=UR+UA>UR
电流表示数：IA=IR
大内偏大
A
R
V
说明：测量值小于真实值，误差来源于电压表的分流。分流越小，误差越小。所以该电路适合测量小电阻，即R<A
V
R
电流表的外接法
电压表示数：UV=UR
电流表示数：IA=IR+IV>IR
小外偏小
由于电流表不管采取哪种接法都有误差，实验中为了减小实验误差，具体应如何选择呢？
(1)直接比较法：当Rx>>RA时，采用内接法；
当Rx<2.电流表内、外接的选择方法
可记忆为“大内小外”。
内接法 外接法
电路
误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用
误差分析
适用情况 测大电阻 测小电阻
(3)试触法：
S
2.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式
如图甲或乙所示，结果由公式 计算得出，式中U与I分别为电压表
和电流表的示数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_____(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
Rx1
大于
3.如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V，c端与a端相连时，电流表示数为5.20 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，下列说法正确的是
A.电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω
D.电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
√
伏安法测电阻
试画出用伏安法测量一个定值电阻阻值的电路图(电流表用外接法，滑动变阻器用分压式接法)，并根据电路图连接实物图。
4.为了精确测量某待测电阻Rx的阻值(大约为60 Ω)，有以下器材可供选择。
电流表：A1(量程0～50 mA，内阻约6 Ω)
电流表：A2(量程0～3 A，内阻约0.6 Ω)
电压表：V1(量程0～3 V，内阻约3 000 Ω)
电压表：V2(量程0～15 V，内阻很大)
滑动变阻器：R1(0～5 Ω，允许最大电流2.0 A)
滑动变阻器：R2(0～1 kΩ，允许最大电流0.5 A)
电源：E(电压为3 V)
单刀单掷开关S一个，导线若干；
(1)电流表应选____，电压表应选_____，滑动变阻器应选_____。(均选填器材代号)
A1
V1
R1
(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。(要求测量值的范围尽可能大一些)
(3)通过分析，在本实验中Rx的测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
小于
内接法
电流表的内接法和外接法
外接法
大内偏大
小外偏小
限流接法
滑动变阻器的两类接法
分压接法
电压调节范围小
电压调节范围大
接法：一上一下
接法：一上两下