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  • 您的位置:在点网 > 教案 > 高中教案 > 高中物理伏安法测电阻教案 正文 2017-08-04

    高中物理伏安法测电阻教案

    相关热词搜索:

    篇一:高三物理总复习 电学实验:伏安法测电阻

    电学实验(一)

    一、伏安法测电阻:R测=U/I

    1.已知用伏安法测电阻的实验中,所用的电压表的内阻RV=1KΩ,电流表的内阻为RA=0.1Ω,若待测电阻的阻值大约5Ω,画出实验电路图;若待测电阻的阻值大约20Ω,画出实验电路图。

    2.如图,用伏安法测电阻Rx时,当K接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当接K接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A,为了较准确地测定Rx ,K应接在 点,,测得的Rx,测量值与真实值的关系是

    3.如图所示的电路待测电阻Rx电阻,已知电压表的读数为20V, 电流表读数为0.4A, 电压表的的内电阻为2KΩ,电流表的的内电阻为0.01Ω,待测电阻Rx的测量值为 Ω,真实值为 Ω.

    限流内接法 限流外接法分压内接法 分压外接法

    3.实验器材的选择 选材标准:

    (1)安全:通过用电器的电流、电压不能超过其额定值; (2)精确:测量时,电压表、电流的指针应偏到量程的

    1

    以上; 3

    (3)便于操作:滑动变阻器除了满足电压要求外,要便于调节,一般选总阻值较小的滑动变阻器。

    选材步骤:

    ①找出唯一器材

    ②画草图(暂不接入电流表和电压表)

    ③估算电流、电压最大值(在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值),选电流表,电压表(

    1

    以上) 3

    ④确定电路连接方式和其他器材

    4.实物图连接

    基本方法:电源正极出发,先主路,再支路;先串联,再并联。 注意事项:①电表要正进负出,量程正确

    ②电线接在接线柱上,不交叉

    ③开关要控制整个电路,滑动变阻器连线要正确;

    1.有一只电阻Rx,其阻值大约在40-50Ω之间,需要进一步测定其阻值。现有的器材有: ①电池组E(电动势9V,内阻约0.5Ω) ②伏特表V(量程0-15V,内阻约20kΩ) ③毫安表A1(量程0-50mA,内阻约20Ω)④毫安表A2(量程0-300mA,内阻约4Ω) ⑤滑动变阻器R1(0-100Ω,额定电流1A)⑥滑动变阻器R2(0-1700Ω,额定电流0.3A) ⑦电键一只,导线若干。

    有两种可供选择的电路如图1和图2所示。实验中要求多测几组电流、电压值。

    (1)为了实验能正常进行并减小系统误差,而且要求滑动变阻器要便于调节,应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器,在实验中应选图______所示的电路。该实验的系统误差主要是由____________

    引起的,这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。

    (2)若已知所用的毫安表的内阻,则应选用图_____所示的电路进行测量。 (3)将图1和图2 在甲图和乙图中连成实物图。

    图甲 图乙

    2.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:

    A.电池组(3V,内阻10Ω); B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);

    C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω); D.电压表(0~3V,内阻3kΩ):

    E.电压表(0~15V,内阻15kΩ);F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);

    G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A); H.开关、导线

    (1)实验电路应采用电流表______ 接法(填“内”或“外”) (2)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,上述器材中应选用的是_____ _

    (3)画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据原理路将图中给定的器材连成实验电路图。

    3.用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图,各器材规格为: ⑴待测电阻RX(约100Ω)⑵直流毫安表(量程0-10mA,内阻50Ω)

    ⑶直流电压表(量程0-3V,内阻5kΩ)⑷直流电源(输出电压3V,内阻可不计)

    ⑸滑动变阻器(0-15Ω,允许最大电流1A)

    ⑹电键一只,导线若干。 根据器材的规格和实验要求,在下面方框中画出实验电路图,并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。

    4.用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,选用能够尽量减小系

    统误差的电路进行实验,所测得的各组数据已用实心点标在了坐标纸

    上。

    (1)根据各点表示的数据描出该电阻的伏安特性图线,并由此图线得出该电阻的阻值为RX=______Ω(保留2位有效数字)。 (2)在方框中画出实验电路图。

    (3)将实物连接成实验电路。

    篇二:实验二伏安法测电阻

    实验二伏安法测电阻

    一. 教学内容:

    伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标:

    1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。

    2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。

    考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现, 三. 重难点解析:

    1、伏安法测电阻原理分析: (1)测量原理:根据欧姆定律

    过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。

    I?

    UU

    R?

    R,得到I,用电压表测出电阻两端的电压和通

    2.试触法选择内、外接法:具体方法是,在如图所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电压表的一个接线柱分别接触b/c两点,观察电压表和电流表的示数变化,如果电流表变化明显,说明电压表内阻对电路影响较大,

    应采用内接法;如果电压表变化明显,说明电流表内阻对电路影响较大,应采用外接法。 题型1、伏安法实验原理问题:

    用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压表一端先后接到b点和c点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a、________两点。

    二.滑动变阻器的限流接法和分压接法:

    滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压,但在相同条件下调节效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。

    两种接法的选用原则

    (1)负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。若接成限流式,当改变滑动变阻器的阻值时,电路中电流变化不明显,测得的电压和电流取值范围小。

    例1. 某电压表的内阻在的器材:

    待测电压表V(量程3V); 电流表电流表电流表

    (量程(量程(量程

    ); ); )

    );

    之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用

    滑动变阻器R(最大阻值电源(电动势4V); 电键K。

    (1)所提供的电流表中,应选用____________。

    (2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。(97年高考)

    例2. 已知某电阻丝的电阻约为A. 量程为

    ,内阻是

    ,现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用;

    的电流表。 的电压表。

    B. 量程为3V,内阻是C. 阻值是

    ,额定电流为2A的滑动变阻器。

    D. 蓄电池(6V)。 E. 开关一个,导线若干。

    要求:画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图,测量数据要尽量多。

    (3)若电源的电动势较大,负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大,

    如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小,若采用限流接法,无论怎样调节,电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压),为了保护电表或其它元件,必须采用分压接法。

    例3. 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:

    待测电阻(约);

    ,内阻,内阻

    ); );

    直流电流表(量程直流电压表(量程

    直流电源(输出电压3V,内阻不计); 滑动变阻器(阻值范围电键一个,导线若干条。

    根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。

    (4)当负载电阻的阻值

    小于变阻器总电阻R或相差不多时,若两种电路都可以对负,允许最大电流1A);

    载的电流和电压有明显的调节,或两种电路都满足实验要求,且电压、电流变化不要求从零调起,则多采用限流式接法,这样的接法电源负担轻,能耗小。

    例4. 在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻,已知金属丝的电阻为

    ;电流表量程3A,内电阻约

    ,额定电流

    ;电压表量程3V,内电阻约

    ,约

    ;电源电动势6V;

    滑动变阻器R的总电阻

    。试画出测量金属丝电阻的电路图。

    篇三:试验复习教案 伏安法测电阻

    实验复习教案伏安法测电阻

    湖北 武汉市洪山高级中学

    【课题】伏安法测电阻实验专题 【课型】综合复习课 【目标】在掌握测量电阻R、测量电阻率ρ以及测量电源电动势E和内阻r的基本原理和方法的基础上,通过类比、迁移、重组,使学生:

    1、能合理设计、正确评价实验方案; 2、能恰当选择、正确使用实验器材;

    3、能控制实验条件、分析实验误差、正确处理数据。

    通过复习,进一步培养学生应对开放性电学实验的迁移能力和创新能力,增强自信心,提高应试水平。

    【重点】伏安法测电阻的原理和方法 【难点】合理设计方案,正确选择器材 思维方法:类比—迁移—重组 【教法】研究性复习

    复习方法:问题—分析—互动 【教具】多媒体、投影仪 【课时】2课时 【过程】

    引入:高考内容和形式的改革,正指导着高考实验命题的创新,纵观多年来全国各地的高考物理试卷,伏安法测电阻及其情景迁移创新的试题几乎每年必有,每卷都有。无怪乎有人说:“伏安法测电阻是当前高考永恒的考题”。尽管命题内容似曾相识,但考查方式和能力要求却推陈出新。该复习课就是以“改造教材中的实验 — 关注设计型实验 — 突出试验能力和综合素养”为对策、重点复习电阻测量的实验。

    设问:伏安法测电阻的求解思路,有哪几个重要步骤? 互动、讨论、回答??

    小结:一般来讲,有五个步骤,即明确实验原理、设计合理电路、选择合适器材、确定控制电路以及确定测量电路。

    【例1】从表一中选择适当器材:

    (1)至少设计两种方案,用以测量电流表Ax的内阻Rx,画出测量电路原理图,要求电路中各器材用表一中代号标示出;

    (2)写出Rx的表达式,并说明该式中各符号的意义。

    表一

    1

    学生讨论、分层互动、反馈展示??

    说明:什么是控制电路和测量电路 表达式:Rx?U1

    Ix

    代号意义: U1和Ix分别是电压表V1和电流表Ax的读数 问:可行吗?

    引导学生分析:Ax的满偏电压仅为0.1V,而V1的量程为1V,以致因V1读数很小,难以精确测量,同时通过R2分压也十分困

    难,因此,该方案不可行。

    再问:能否使V1有清晰读数,且流过Ax的电流又不超过其量程呢? 点拨:电流表改装知识迁移 — Ax串联电阻R1。 表达式:Rx?U1?R1

    Ix

    代号意义:U1和Ix分别是V1和Ax的读数,R1为电阻箱电阻值 又问:方便吗?

    引导学生分析:V1量程仅为1V,而电源电动势约为3V,以至R2只能在大约1/3长度范围内调解,故该方案虽然可行,但不方便,且不安全。

    点拨:能否从电压表的选择或控制电路的变换上去分别考虑呢?

    用电压表V2代替方案2中的V1

    说明:适当调节R1,使Ax读数清晰且安全。 表达式:Rx?代号意义:略

    2

    U2

    ?R1 Ix

    说明:该方案采用限流式控制电路 表达式:Rx?

    U1

    ?R1 Ix

    代号意义:略

    追问:为什么选用R3?

    引导学生分析:设V1读数为1V、Ax读数为10mA时(均为满

    量程),则R3两端电压约为2V。计算表明:R1约为90Ω,而R3约为200Ω,故只能选用R3。

    小结:方案3、4是伏安法测电阻的常规方法,符合设计原则。

    思路转化:方案3、4都是通电压表V1或V2以及电流表Ax的读数,根据欧姆定律来测量Rx的。事实上,V1和V2的内阻均已知,如果能测出通过他们的电流,不同样也间接测得了它们两端的电压吗?同时也就回避了V1和V2量程相对大而读数不够精确的问题。

    说明:把V1看成阻值为r3的定值电阻 表达式:

    Rx?

    ?rI

    2

    XX

    3

    代号意义:I2、Ix分别为A2、Ax读数,r3为V1内阻

    问:可行吗?

    引导学生分析:电压表V1内阻r3=800Ω远大于电流表Ax的内阻(约10Ω),以至因r3分流很小,而使两电流表读

    数十分接近而难以区分,系统误差太大。

    点拨:电压表V1的读数已无意义,何不用一个阻值与10欧姆相当的定值电阻替代呢?

    用电阻箱R1替代方案5中的V1

    表达式:

    R

    ?x

    ?

    R2

    X

    1

    X

    代号意义:略

    点拨:如果能直接读出两支路的电流,问题不就更简单了吗?

    表达式:

    R

    x

    ?

    rI

    2X

    2

    代号意义:I2、Ix分别为A2、Ax读数,r2为A2内阻 问:可行吗?

    引导学生分析:A2、Ax两表的满偏电压分别为0.08V和0.10V,通过调

    R

    1

    R3,只要加在两并联电表两端的电压不超过0.08V,就

    能使他们同时有较明显读数,以保证测量精确,此方案可行。

    追问:电路还能再简化一些吗?

    3

    如果电流表两端电压为0.08V,则可计算得到干路上电阻>105Ω,于是去掉方案7中的R1或R3,电路将进一步被简化,其表达式同方案7。

    小结:方案6、7、8称为比较法,均符合设计原则。

    讨论:方案7能设计成分压电路吗?若可以,电阻如何选择?(课外完成)

    思路再转化:回到方案7,如果在R1与A2、Ax并联电路间用单刀双掷开关连接,能够更方便地测量Rx吗?

    说明:当K先后拨到1和2时,分别调R1(设阻值分别为R1和R1以使两表读数相等(设为Ix,且Ix≤10mA),根据欧姆定律,应有

    E=Ix(Rx+R

    1

    +r)

    E=Ix(r2+R1+r) r为电源内阻

    学生讨论:如何求Rx? 表达式:Rx=r2+R1-R1 代号意义:R1和R1为电阻箱两次阻值

    问:能直接读出Rx吗? 当K拨到1,调R3,使I2=Ix(<10mA),再将K拨到2,保持R3不变,调R1,使I2'=Ix . 得到表达式:Rx= R1

    代号意义:R1为电阻箱阻值。 学生讨论:如何求Rx?

    小结:方案9、10称为等效法,符合设计原则。

    拓展:如果没有提供其它电表,你能依据等效思路设计一个新的方案求Rx吗?

    说明:此方案为典型的电流表半偏转法,只闭合S1,调R3,使Ax满偏(10mA);再闭合S2,只调节R1,使Ax半偏(5mA)。根据欧姆定律和并联电路规律,可以得到Rx=R1/(1-R1)。通过分析,可以

    R3

    '

    ''

    '

    判断R3?R1。 于是得到表达式:Rx= R1 代号意义:R1为电阻箱阻值

    问:比较真实值Rx与测量值R1的大小?(Rx>R1) 讨论:有的同学提出如下方案,非常简便,你赞同吗?

    4

    说明:在Ax清晰读数范围内,两次调节R1(R1和R1值),得到Ax读数I1、I2,根据欧姆定律, 应有

    E=I1(Rx+ R1)

    '

    2(Rx +R1)

    问:如何求Rx? 得到表达式:Rx?I2R1'?I1R1

    I1?I2

    '

    又问:此方案合理吗?

    点拨:请审查所给电池的规格,说明所设计方案不合理。

    归纳:上述可行方案见表二。 5

    篇四:《点亮高考》物理系列教案:8.2《电流表和电压表_电阻的测量》

    第2讲 电流表和电压表 电阻的测量

    ★考情直播

    考点一 电压表和电流表

    (1)电流表原理和主要参数

    电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I成正比,即θ=kI,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻Rg:即电流表线圈的电阻;满偏电流Ig:即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U:即指针满偏时,加在表头两端的电压,故Ug=IgRg

    (2)电流表改装成电压表

    方法:串联一个分压电阻

    R

    ,如图所示,若量程扩大n倍,即n=

    U

    ,则根据分压原理,需串联的电阻值Ug

    UR

    Rg?(n?1)Rg,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。 Ug

    R?

    (3)电流计扩大量程

    方法:并联一个分流电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=

    I

    ,Ig

    则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值R?故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。

    IgIR

    Rg?

    Rgn?1

    需要说明的是,改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压Ug,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

    [例1] (2008海南卷)14、一毫安表头满偏电流为9.90 mA,内阻约为300 Ω.要求将

    此毫安表头改装成量程为1 A

    是量程为2 A的标准电流表,R0为电阻箱,R

    为滑动变阻器,S为开关,E为电源.

    ⑴完善下列实验步骤:

    ①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;

    ②将滑动变阻器的滑动头调至 端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零; ③合上开关;

    ④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A;

    ⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“增大”、“减小”或“不变”);

    ⑥多次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为 ,同时毫安表指针满偏.

    ⑵回答下列问题:

    ①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω,由此可知毫安表头的内阻为 .

    ②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电

    流为A.

    ⑧对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素: 。 答案:(1)①如图;②b;⑤减小;⑥1A;(2)①310;②0.495(0.494~0.496均可);③例如:电阻

    箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化;标准表和毫安表头的读数误差;电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。

    解析:(1)将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表;在调节电阻箱时,由于接入回路的电阻增加,故电流表电流会减小;为了能成功改装为1A的量程的电流表,需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A;(2)电阻箱的电阻读数为3.1Ω,此时毫安表满偏,电阻箱上的电流为1000mA-9.9mA=990.1mA,根据并联电阻值与电流值成反比,可计算毫安表的内阻为310Ω;若毫安表半偏,电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A;本实验可能因

    电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化,导致标准电流表的示数无法精准显示1A,还有电

    表本身读数上的误差,以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。

    [规律总结] 解决电压表或电流表量程扩大问题,关键是要理解表头中只能通过的最大电流是电表偏转的最大角度,同量理解指针偏转的角度与流过表头的电流大小成正比.作为多量程问题,要注意每一次扩大量程,都要以前一次为基础,画出其电路示意图,才不会将扩大部分与原来部分弄错.

    考点二电阻的测量

    一、实验原理:

    原理是欧姆定律.因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/ I 即可得到阻值.

    二.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示) 三、实验电路选择

    1、测量电路——电流表内外接法选取 (1)电路的对比

    a、直接比较法:当待测电阻Rx较小且远小于电压表内阻Rv时,应选用外接法;当待测电阻Rx较大且远大于电流表内阻RA时,应选用内接法。

    b、临界值法:当待测电阻Rx<RARV时,视Rx为小电阻,应选用外接法;当Rx>RARV时,视Rx为大电阻,应选用内接法;当Rx=RARV时,两种接法均可。

    2、控制电路——滑动变阻器分压式、限流式接法选取

    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.

    (1)电路的对比

    (2)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

    Ⅰ、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.

    Ⅱ、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(b)连接时,因RL>>R0>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=

    U

    ·Rap,R0

    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.

    Ⅲ、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

    Ⅰ、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.

    Ⅱ、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.

    Ⅲ、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.

    xx

    额定功率为1 W);电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.

    为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. [解析]:由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为

    U=PR??5≈2.2 V,I=P/R?/5=0.45 A. 则电流表应选A1,电压表应选V1. 又因RA?RV?

    0.2?3000=24.5 Ω>Rx,则电流表必须外接.

    因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻Rx上的最小电流为Imin=电路如图所示.

    [规律总结] 1、器材选用与电路选择应注意从两个方面去考虑:一是分析待测电路,二是分析控制电路。

    ①在滑动变阻器作限流作用时,为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围,又能使电流变化均匀,选择变阻器时,应使其总电阻R0大于RX,一般在2—5倍为好。

    ②在滑动变阻器作为分压作用时,一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1RX—0.5RX之间为好。

    [例题3] 某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A.待测电流表A1(量程0.6A); B.电压表V1(量程3V,内阻约2kΩ) C.电压表V2(量程15V,内阻约10kΩ);

    D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)

    E6

    =0.11 A<I额,故可用限流电路.?

    Ex?R5?50

    E.定值电阻R2(阻值5Ω) F.电源E(电动势4V) G.电键S及导线若干 (1)电压表应选用_____________; (2)画出实验电路图;

    (3)如测得电压表的读数为V,电流表的读数为I,则电流表A1内阻的表达式为:RA = ______________。

    篇五:高中物理实验 测定金属的电阻率教案

    实验:测定金属的电阻率

    [教学目标]

    一、知识目标

    1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法,初步接触电路和器材的选择。 2、熟练掌握螺旋测微器的读数。 3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。 二、能力目标

    1、学会使用常用电学仪器及正确读数,学会根据原理电路连接实物电路,培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。

    2、学会正确使用螺旋测微器。

    3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。 三、德育目标

    1、建立融洽的师生关系,培养学生间相互协作的精神。

    2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯,培养学生严紧求实的科学态度。 [教学重点]

    (1)测定金属电阻率的原理; (2)螺旋测微器的使用和读数; (3)对学生实验过程的指导。 [教学难点]

    (1)螺旋测微器的读数; (2)实验中的重要注意事项。 [教学方法] 学生分组实验 [教 具] 多媒体 [教学设计]

    实验:测定金属的电阻率

    实验目的:

    学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 实验原理:

    用刻度尺测一段金属导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d,用伏安法测

    2

    导线的电阻R,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS/L=πdR/4L 实验器材:

    金属丝、千分尺、安培表、伏特表、(3伏)电源、(20Ω)滑动变阻器、电键一个、导线几根

    【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用,直径0.4毫米左右,电阻5~10欧之间为宜,在此前提下,电源选3伏直流电源,安培表选0 0.6安量程,伏特表选0 3伏档,滑动变阻器选0 20欧。 实验步骤

    (1)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取

    2

    平均值D求出其横截面积S=πD/4.

    (2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L,测三次,求出平均值L。

    图1

    (3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1,然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。

    点拨:为避免接线交叉和正负极性接错,接线顺序应遵循:电源正

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    极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极,最后将伏特表并接在待测电路的两端,即先接干路,后接支路。

    (4)检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组I、U值,分别计算电阻R再求平均值,设计表格把多次测量的D、L、U、I记下来。

    【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A以下,本实验由于安培表量程0~0.60A,每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕立即断开电键S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。

    计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U和电流I

    平均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。 实验记录

    导线的横截面积=(公式)= (代入数据)= m

    【注意事项】 (1)测量金属导线的直径时要用螺旋测微器,直接测量的结果要估读下一位数字。

    (2)金属导线的电阻和电流表的内阻相差不很大,因此在用伏安法测电阻时应采用电流表的外接法,开始实验时滑动变阻器在电路中的阻值应调至最大,实验过程中通过金属导线的电流不宜过大,以防止温度升高电阻率发生变化。

    【点拨】(1):为了减少电阻的计算误差,可以作U-I图象求出电阻的平均值 【点拨】(2):经验表明,引起实验误差的原因可能是:

    ①采用外接法则由于伏特表的分流影响,造成电阻测量值偏大,若误用内接法则安培表分压影响更大。

    ②仪表量程太大且读数不准 ③计算未遵从有效数字运算法则

    实验中易混淆的是:R=U/I和R=ρL/S两个定律,这两个定律都是实验定律,但前者是研究电阻与电流、电压两者之间关系;后者是研究导体本身的性质即电阻与材料、长度、截面积三者之间关系,与所在的电路因素或是否接入电路无关,注意R=U/I中,电阻与U、I无关;R=ρL/S中,电阻率与L和S无关,使用这两式时ρ是不变的。

    易错的是:测量电路(内、外接法)、控制电路(限流式和分压式)、量程的选择及有效数字、电阻R平均值的计算等。

    易忘的是:金属丝未接入电路就测量其长度,用千分尺测直径D前未查零误差、测D时未按三个不同位置测量取平均值。 实验结论

    由实验表中数据计算得出,待测金属丝的电阻率平均值。

    例题分析:

    某电压表的内阻在20~50k?之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:

    待测电压表电流表电流表电流表

    (量程3V);

    (量程200?A); (量程5mA); (量程0.6A);

    滑动变阻器R(最大阻值1k?);

    电源?(电动势4V); 电键S。

    ⑴所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)。

    ⑵为了尽量减小误差,要求测多组数据,画出符合要求的实验电路(其中电源和电键及其连线已画出)。

    〖解答:⑴若将电压全部加在待测电压表上,电流的最大值为Imax≈

    43

    ×10=200(?A),在保证表20

    不被烧

    坏、且读数比较准确时,应选电流表

    ⑵为减小实验误差,又保证电压表不损坏(量程为3V),应采用分压式接法接入

    滑动变阻器(因电压表内阻至少是R的20倍)。若采用限流式接法接入滑动变阻器

    时,电压表有可能损坏,所以正确电路如图所示。〗 巩固练习

    1.运用R=U/I和R=ρL/S的实验原理测定金属丝的电阻率,某同学总结如下几点,你认为正确的是[ ]

    A.选定金属丝接入电路的长度越长,金属丝上的电压降越大。 B.金属丝两端的电压越高,其电阻越大。 C.金属丝电阻随温度改变而改变。

    D.选定金属丝长度一经固定,这段长度的电阻就为定值。(答案:C) 2.测定一根粗细均匀的阻值约为几欧的金属丝的电阻率可供选择的实验器材如下:

    A.伏特表(0 3伏,内阻3千欧) B.伏特表(0 15伏,内阻20千欧) C.安培表(0 0.6安,内阻1欧) D.安培表(0 3安,内阻0.2欧)

    E.滑动变阻器(0 20欧,I允=1.00安)

    F.滑动变阻器(0 100欧,I允=0.60安) G.6伏电池组

    H.电键、导线若干

    ①电路实验时应选用器材:______(填序号) ②画出试验原理图。 【以下题目供参考】

    3.实验室中现在器材如实物图1所示,有:

    电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻约5Ω;电流表A3,量程为250mA,内阻约5Ω;电阻箱R1,最大值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑动变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S,导线若干。

    要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。

    (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻答:( ) (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。 (3)你要读出的物理量是()用这些物理量表示待测内阻的计算公式是( )

    R2

    A1

    R1 图1

    E

    S

    A3

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