鲁科版高中物理必修第三册第3章恒定电流微专题（三）伏安法测电阻滑动变阻器的两种连接方式课件（43页ppt）

(共43张PPT)
第3章　恒定电流
微专题（三）：伏安法测电阻　
滑动变阻器的两种连接方式
核心素养：1.知道伏安法测电阻的两种电路，知道滑动变阻器在电路中的两种连接方 式. 2.理解电流表内接法和外接法的误差来源和适用范围，能根据实际情况选择合适 的接法. 3.理解滑动变阻器限流式和分压式两种接法的优缺点及适用范围，能根据具 体问题选择合适的接法并能解决实际问题.
第*页
研习任务一　伏安法测电阻
核心　归纳
1. 电流表的两种接法
电流表内接法 电流表外接法
电路图
误差原因 电流表分压
U测＝Ux＋UA 电压表分流
I测＝Ix＋IV
电阻测
量值
适用条件 RA Rx RV Rx
口诀 大内偏大 小外偏小
2. 电流表内、外接的选用原则
（1）直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计，当Rx RA时，采用内接 法，当Rx RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法.
（2）公式计算法：
（3）试触法：如图所示，把电压表的接线端分别接b、c两点，观察两电表的示数变 化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用内接法，若 电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法.
研习　经典
甲
乙
Rx1
大于
小于
　　
（a） （b）
A. 560 Ω，偏大 B. 560 Ω，偏小
C. 700 Ω，偏小 D. 700 Ω，偏大
D
（a） （b）
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研习任务二　滑动变阻器的两种接法
核心　归纳
1. 两种接法的比较
比较内容 限流式接法 分压式接法
电路（图中R为负载电阻， R0为滑动变阻器）
闭合开关前滑片位置 滑片在最左端，即保证滑 动变阻器接入电路中的阻 值最大 滑片在最左端，即开始时R 两端的电压为零
负载两端的电压调节范围 0～U
通过负载的电流调节范围
2. 两种接法的特点：限流式接法的耗能低、接法简单，但电压调节范围小；分压式 接法较复杂、耗能高，但电压调节范围大，且电压表、电流表的示数均可从零变化.
3. 必须采用分压式接法的几种情况
（1）被调节的用电器的电压或电流要求从0开始连续调节；
（2）采用限流电路时，电路中的最小电流仍超过电表量程或超过元件允许的最 大电流；
（3）所提供的滑动变阻器的电阻远小于用电器的电阻时.
研习　经典
[典例2]　在如图所示的电路中，滑动变阻器的最大值为R0，负载为R，电路两端所加 的电压为U0，并保持不变.
（1）开关S断开，滑动变阻器的滑片移动时，电阻R两端的电压U的变化范围是 多少？
（2）开关S闭合，滑动变阻器的滑片移动时，电阻R两端的电压U'的变化范围是 多少？
0～U0
[解析]　（2）开关S闭合，滑动变阻器的滑片在b端时，电阻R被短 路，其两端电压为零；滑动变阻器的滑片在a端时，电阻R与变阻器并 联，其两端电压为U0，所以电阻R两端的电压U'变化范围是0～U0.
[训练2]　有一待测电阻Rx，其阻值在1 000～1 100 Ω之间，实验室准备用来测量该电 阻的阻值的实验器材有：
电压表V（量程0～15 V，内电阻约20 kΩ）
电流表A1（量程0～10 mA，内电阻约20 Ω）
电流表A2（量程0～300 mA，内电阻约40 Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A）
滑动变阻器R2（最大阻值为300 Ω，额定电流为0.1 A）
直流电源E（电动势为9 V、内电阻约为0.5 Ω）
开关及导线若干
实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流—电压 的关系图线，为了实验能正常进行，减小测量误差，还要求滑动变阻器便于调节.
（1）电流表应选用 （填实验器材的代号）.
（2）滑动变阻器应选用 （填实验器材的代号）.
解析：本题考查了电阻的测量实验.（2）实验要求电表读数从零开始变化，并能多测 几组电流、电压值，滑动变阻器应采用分压接法，为方便调节，可选择阻值较小的变 阻器R1.
A1　
R1　
（3）甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是 图.
丙　
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课后提素养
A. Rx真实值更接近50 Ω，比50 Ω略大
B. Rx真实值更接近50 Ω，比50 Ω略小
C. Rx真实值更接近80 Ω，比80 Ω略大
D. Rx真实值更接近80 Ω，比80 Ω略小
D
A. 60 V B. 40 V C. 80 V D. 120 V
B
3. 用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法，若所用电压表内阻约为5 000 Ω，电流表内阻约为0.5 Ω.
（1）当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用 （填“甲”或“乙”）电路.
甲　
（2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电 阻的测量值为 Ω，真实值为 Ω.
20　
20.1　
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课时作业
[基础训练]
A. R1＞R＞R2 B. R＞R1＞R2
C. R1＜R＜R2 D. R＜R1＜R2
解析：甲图中电压值是准确的，而由于电压表的分流导致电流值偏大，故测量结果将 小于真实值；而乙图中电流值是准确的，而由于电流表的分压导致了电压表示数偏 大，故测量结果将大于真实值，故R1＜R＜R2，故选项C正确.
C
1
2
3
4
5
6
7
8
A. 电阻的真实值更接近500 Ω，且大于500 Ω
B. 电阻的真实值更接近500 Ω，且小于500 Ω
C. 电阻的真实值更接近400 Ω，且大于400 Ω
D. 电阻的真实值更接近400 Ω，且小于400 Ω
B
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
A. 当a连接b时，电流表的测量值小于通过待测电阻的电流
B. 当a连接b时，电压表的测量值大于待测电阻两端的电压
C. 当a连接c时，电流表的测量值小于通过待测电阻的电流
D. 当a连接c时，电压表的测量值大于待测电阻两端的电压
D
1
2
3
4
5
6
7
8
解析：当a连接b时，此时电流表测量的是流过电阻和电压表的电流之和，所以电流表 的测量值大于通过待测电阻的电流，故A错误；当a连接b时，电压表测量的是电阻的 电压，所以电压表的测量值等于待测电阻两端的电压，故B错误；当a连接c时，此时 电流表测量的只有流过电阻的电流，所以电流表的测量值等于通过待测电阻的电流， 故C错误；当a连接c时，此时电压表测量的是电阻的电压和电流表的电压之和，所以 电压表的测量值大于待测电阻两端的电压，故D正确.故选D.
1
2
3
4
5
6
7
8
A. 甲图中滑动变阻器R0属分压式接法
B. 甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节
C. 乙图中滑动变阻器R0属限流式接法
D. 乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节
解析：由题图知，当滑片P连线上不接电阻时，为限流式接法，当滑片P上连接电阻 时为分压式接法.甲图中滑动变阻器R0属限流式接法，乙图中滑动变阻器R0属分压式 接法，故A、C均错误；滑动变阻器采用分压式接法时，待测电阻两端的电压和电流 能从零开始调节，采用限流式接法时则不能，故甲图中电阻R两端的电压不能从零开 始调节，乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节，故B错误，D正确.故选D.
D
1
2
3
4
5
6
7
8
5. 有一待测的电阻器Rx，其阻值在40～45 Ω.实验室的实验器材有：
电压表V（量程0～10 V，内电阻20 kΩ）
电流表A1（量程0～50 mA，内电阻约20 Ω）
电流表A2（量程0～300 mA，内电阻约4 Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A）
滑动变阻器R2（最大阻值为300 Ω，额定电流为0.1 A）
直流电源（8 V）
开关、导线若干
1
2
3
4
5
6
7
8
（1）实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流值、电压值，请选择合适 的器材画出实验原理图.（所用器材要用题目中给定的符号标出）
如图所示
1
2
3
4
5
6
7
8
（2）用（1）中的电路图进行实验时，测量值 （填“大于”“等于”或“小 于”）真实值.
小于　
1
2
3
4
5
6
7
8
[能力提升]
A. 把R2的滑片向左移动
B. 把R2的滑片向右移动
C. 把R1的滑片向左移动
D. 把开关S断开
解析：变阻器R2处于分压状态，电容器两端电压等于变阻器R2左半段的电压，故要减 小变阻器R2左半段的电阻值，变阻器R2滑片应该向左移动，A正确，B错误；R1与电 容器串联，是断路状态，对电容器两端电压没有影响，C错误；开关S断开，电容器 相当于接在电源两端，电压变大，尘埃向上运动，D错误.故选A.
A
1
2
3
4
5
6
7
8
7. 在描绘一个标有“3 V，1.8 W”的小灯泡的伏安特性曲线实验中，要求灯泡两端 的电压能从零开始逐渐增加到3 V.
（1）实验电路图应选择下图中的 .
甲
乙
丙
乙
1
2
3
4
5
6
7
8
（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I和电压表示 数U. 实验中电流表选择0～0.6 A量程，电压表选择0～3 V量程.某次电表示数如图所 示，电流表示数为 A，电压表示数为 V，此时小灯泡的电阻R ＝ Ω（保留两位有效数字）.
　　
0.50
2.60
5.2
1
2
3
4
5
6
7
8
（3）根据实验数据，画出小灯泡的I－U图像如图所示.由图可知，当小灯泡两端的电 压增加时，小灯泡的电阻将 （填“增大”或“减小”）.
增大
1
2
3
4
5
6
7
8
8. 某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值.
（1）现有电源（4 V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50 Ω，额定电流2 A），开关 和导线若干，以及下列电表：
A. 电流表（0～3 A，内阻约0.025 Ω）
B. 电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）
C. 电压表（0～3 V，内阻约3 kΩ）
D. 电压表（0～15 V，内阻约15 kΩ）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （填器材前 的字母）；实验电路应采用图中的 （填“甲”或“乙”）.
B　
C　
甲　
甲　　　　　　　　　　乙
1
2
3
4
5
6
7
8
解析：（1）因电源的电压为4 V，因此电压表选3 V量程，即电压表选C；因为测阻值 约为5 Ω的电阻Rx，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8 A，故电流表选择0.6 A 的量程，即电流表选B；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知待测电 阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图.
1
2
3
4
5
6
7
8
（2）图丙是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请根据在（1）问中 所选的电路图，补充完成图中实物间的连线.
丙
见解析图
解析：（2）根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连 接，如图所示.
1
2
3
4
5
6
7
8
丁　　　　　　　 　　　戊
5.2　
1
2
3
4
5
6
7
8