高考物理一轮复习 第7章 恒定电流课件

第 七 章 恒 定 电 流本章备考特供 名师坐堂讲方法解题方法系列讲座(七)测量电阻的七种常用方法1“伏伏”法“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流(或算电流)，此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形，设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 典例1为了测量量程为3 V的电压表的内阻(内阻约2 000 )，实验室可以提供的器材有：电流表A1，量程为0.6 A，内阻约0.1 ；电压表V2，量程为5 V，内阻约3 500 ；变阻箱R1阻值范围为09 999 ；变阻箱R2阻值范围为099.9 ；滑动变阻器R3，最大阻值约为100 ，额定电流1.5 A；电源E，电动势6 V，内阻约0.5 ；单刀双掷开关K，导线若干 (1)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表的内阻的实验电路，画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注)，要求测量尽量准确 2“安安”法“安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压)，此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形，设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 典例2从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测量多组数据电流表A1，量程10 mA，内阻待测(约40 )电流表A2，量程500 A，内阻r2750 电压表V，量程10 V，内阻r310 k电阻R1，阻值约为100 滑动变阻器R 2，总阻值约50 电源E，电动势1.5 V，内阻很小 开关S，导线若干(1)画出实验电路图，标明所用器材的代号(2)若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1_，式中各符号的意义是_ 解析必选的器材有电源E、开关S、导线若干，A1的满偏电压约为UA1 Ig1r10.4 V，为满足尽可能高的精度的要求，量程10 V的电压表V不能选用，而电流表A2的内阻确定，且满偏电压UA2Ig2r20.375 V，可当电压表用来测A1的电压由于并联的A1、A2端电压只有零点几伏，而电源电动势有1.5 V，可串联R1作保护电阻，为满足多测几组数据，滑动变阻器R2采用分压式供电方式，电路图如图所示 4“加R”法“加R”法又叫“加保护电阻”法在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 典例4某电流表的内阻在0.1 0.2 之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A待测电流表A(量程0.6 A)；B电压表V(量程3 V，内阻约2 k)；C滑动变阻器R1(最大电阻10 )；D定值电阻R2(阻值5 )；E电源E(电动势4 V)；F电键S及导线若干 (1)画出实验电路图；(2)如测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，则电流表A内阻的表达式为：RA_. 5替代法(1)等效替代法就是在测量的过程中，让通过待测电阻的电流(或电压)和通过电阻箱的电流(或电压)相等，电路如图所示，将单刀双掷开关调到a，闭合S1，调节R，使安培表读数为I0，保持R不动，将单刀双掷开关调到b，调节R0使安培表读数仍为I0，则电阻箱的读数就是待测电阻的阻值 (2)测量原理：下图是用伏特表完成的实验，同学们自己分析测量原理 典例5为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1，分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池完成下列实验步骤中的填空： (1)将S拨向接点1，接通S1，调节_，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的_，此即为待测微安表头内阻的测量值 解析本题方法为替代法当S接1与接2时通过电路的电流I相同，可知待测A的内阻与RN的电阻相同答案(1)R0标准电流表(或A0)(2)RN标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值 6半偏法半偏法是上面方法的一个特例，测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半偏法，电路图如图所示 甲图实验时先断开开关S，闭合S，调整滑动变阻器R01(限流法连接)，使电流表满偏(即指针指满刻度处)；再闭合S，调整电阻箱R1，使电流表半偏，读出此时电阻箱的阻值R，则电流表的电阻rAR.(测量结果偏小)乙图实验时先闭合开关S及S，调整滑动变阻器R02(分压法连接)，使电压表满偏；再断开S，调整电阻箱R2，使电压表半偏，读出此时电阻箱的阻值R，则电压表的电阻rVR.(测量结果偏大) 典例6在把电流表改装成电压表的实验中，测定电流表的内阻时，备有如下器材：A电流表(量程2 mA，内阻约几十欧)；B滑动变阻器(阻值范围01 k)；C滑动变阻器(阻值范围05 k)；D电阻箱(阻值范围0999.9 )；E电阻箱(阻值范围09 999 )；F电源(电动势2 V，有内阻)；G电源(电动势6 V，有内阻)； 另外有开关和导线若干 (2)实验时要进行的步骤有：A合上S1；B合上S2；C将R1的阻值调至最大；D调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度；E调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满偏刻度的一半；F断开S1、S2，拆开电路，清理桌面；G记下R 2的阻值；H按上图所示的电路图连接好电路，断开S1、S2.以上步骤的合理顺序是_ (3)若步骤G中记录的R2阻值为62.6 ，则被测电流表的内阻Rg的测量值为_.(4)电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是：R测_R真(填“”、“”或“”) 解析滑动变阻器的选择，调节滑动变阻器应该能够使电流表满偏，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相比较可以忽略不计，滑动变阻器的阻值大约等于E/Ig，可得滑动变阻器的阻值大约是1 k或者是3 k，这里要先考虑电源的选择，电源的电动势越大，滑动变阻器接入的阻值应该越大，电阻箱接入后对整个电路的电流的影响就应该越小，所以电源应该选择电动势大的G，即电动势是6 V，电源的电动势确定后，滑动变阻器只能选择C才可以满足条件 电阻箱的选择应该看电流表内阻的大约值，由于电流表内阻只有几十欧姆，所以电阻箱选D即可选电阻箱D的另外一个原因是电阻箱D的精确程度要比另外一个电阻箱的精确程度高实验误差的分析从电阻箱接入电路后对电流的影响入手，当电阻箱接入电路后，电路中的总电流增大，而电流表的电流需要通过原来满偏电流的一半，所以通过电阻箱的电流要超过电流表满偏电流的一半，根据并联电路分流特点，电阻越小分流越大，所以电阻箱的实际阻值小于电流表内阻，测量值偏小答案(1)CDG(2)HCADBEGF(3)62.6(4) 7电桥法典例7如图为测量电阻的电路，Rx为待测电阻，R为保护电阻，阻值未知，定值电阻R1、R2的阻值及电源电动势、内阻均未知，R是电阻箱，G是零刻线在表盘中央的电流表测量Rx的步骤是：连接好图示电路，合上开关S，调节电阻箱的阻值，使G的读数为零，记下此时电阻箱读数R3；调换R1、R2的位置连接好电路，合上开关S，再调节电阻箱的阻值，使G读数为零，记下此时电阻箱读数R 3.