高考物理二轮复习专项突破讲义伏安法测电阻人教版

1、伏安法测电阻伏安法测电阻伏安法测电阻伏安法测电阻（一）（一）伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理 例例1 例例2 （二）（二）滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用 1. 滑动变阻器的两种主要连接方式滑动变阻器的两种主要连接方式2. 滑动变阻器的作用滑动变阻器的作用3. 分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较：（三）（三）伏安法测电阻的电路伏安法测电阻的电路（四）例题（四）例题 例例3 例例4 例例5 例例6伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理：rx=ux ix . 注意注意u、 i、 r三个量必须是三个量必须是同一段同一段电路中的量，由于电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一

2、定产生误差。电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。 1. 电流表内接法电流表内接法avrxia=ix uv=ux+ua uxr测测= uv ia = rx+ ra rx = ux / ix 小结内接法：电流为真实值，电压偏大小结内接法：电流为真实值，电压偏大, 测量值大于真实值测量值大于真实值, 当当rx ra 时，时， r测测rx 2. 电流表外接法：电流表外接法：avrxuv=ux ia=ix+iv ixr测测= uv ia = rx rv （rx+ rv ） rx = ux / ix 小结外接法：电压为真实值，电流偏大小结外接法：电压为真实值，电流偏大, 测量值小于真实值测量值小于

3、真实值 当当rx rv 时，时， r测测rx 例例1. 用内阻为用内阻为3000的电压表和内阻为的电压表和内阻为10的电流表的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60v，电流表的示数都是，电流表的示数都是0.2a，则，则r1的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 ，r2的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 。avr2avr1甲甲乙乙300 290300333 练习练习. 用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻法，测得某电阻rx的阻值分别为的阻值分别为 r1 和和r2 ，则

4、所测，则所测的测量值和真实值的测量值和真实值rx之间的关系是之间的关系是 （ ） （a）r1 rxr2 （b） r1 rxr2 （c）r1r2rx （d）r1r2rxa例例2、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头按下图接好，并空出伏特表的一个接头p，将，将p分别分别与与a，b 两点接触一下，如果安培表示数显著变化，两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则则p 应接在应接在处，如果伏特表示数显著变化，处，如果伏特表示数显著变化，则则p

5、 应接在应接在 处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，因此采用内接法可以减小误差，p 应接在应接在b 处。处。 rabpva而当伏特表示数变化而当伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。内阻相比。 因此采用外接法可以减小误差，因此采用外接法可以减小误差，p 应接在应接在a 处。处。ab三、滑动变阻器的使用三、滑动变阻器的使用abcd串联限流电路串联限流电路并联分压电路并联分压电路分压器分压器1. 滑动变阻器的滑动变阻器的两种

6、主要连接方式：两种主要连接方式：rxra bc (d)rxr（1）保护电表不受损坏；）保护电表不受损坏；（2）改变电流电压值，多测量几次，求）改变电流电压值，多测量几次，求r x 的的 平均值，减少误差。平均值，减少误差。 2. 变阻器的作用变阻器的作用分压接法分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。限流接法限流接法的优点是：电路连接简便，的优点是：电路连接简便， 附加功率损耗较小。附加功率损耗较小。 3.分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较： a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法当两种接法均可满足实验要求时，一

7、般选限流接法 b. 当负载电阻当负载电阻rx 较小，变阻器总阻值较小，变阻器总阻值r 较大是较大是rx 的几倍时，的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法 c. 当负载电阻当负载电阻rx 较大是较大是r 的几倍时，变阻器总阻值的几倍时，变阻器总阻值r 较小，较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法 d. 当要求电压从当要求电压从0 变起，一定用分压接法变起，一定用分压接法限流电路分压电路电压范围电流范围uurrrxx0uxxrurruxru0 限流器电路，限流

8、器电路， 安培表内接法安培表内接法 rxrarxav 限流器电路限流器电路， 安培表外接法安培表外接法 rxrvrxva av 分压器电路分压器电路， 安培表内接法安培表内接法 rxraavrx 分压器电路分压器电路， 安培表外接法安培表外接法 rxrvvarx伏安法测电阻的电路例例4.在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约所用电压表的内阻约为为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选择能够尽量减小选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上点标于坐标图上(如右图所示

9、如右图所示). (1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出i-u图线图线,由此求得该电由此求得该电阻的阻值阻的阻值rx= 欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图画出此实验的电路原理图.2.4103mavrx 大电阻用大电阻用内接法，变阻器内接法，变阻器用分压器接法，用分压器接法，电路图如图示电路图如图示.(2)答：答：01.0 2.0 3.01.00.51.5u(伏伏)i(毫安毫安)例例3 3：有一个电阻有一个电阻rx，其阻值大约是，其阻值大约是25 25 k ，可供选，可供选择的器材是：择的器材是：电流表电流表a1 (0-1001 (0-100a,

10、2 , 2 k) )电流表电流表a2 (0-5002 (0-500a, 300), 300)电压表电压表v1 (0-101 (0-10v, 100 , 100 k）电压表电压表v2 (0-502 (0-50v, 500 , 500 k）直流稳压电源直流稳压电源 e （1515v，1 1a）滑动变阻器滑动变阻器 r (1 (1k, 1, 1w) )电键电键k k和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解：解：1电压表、电流表的选择电压表

11、、电流表的选择例例3 3若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，电路中的最小电流为电路中的最小电流为 imin = 15v /26k = 0.577ma=577a，rxva25k15v1k 超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。分压器接法。varx25k15v1k若电压表选若电压表选v2(50v),因为电源电压因为电源电压15v不足其量程不足其量程 的的1/3，所以，所以电压表应选电压表应选v1（10v）。由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻r rx x 中的最大电流为中的最大电流为 imax= 10v /25k = 0.4ma

12、 = 400a，所以所以电流表选电流表选a2（500 a ）。2滑动变阻器的选择滑动变阻器的选择 滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，为了使电流电压有较明显的变化，为了使电流电压有较明显的变化， 在在限流电路限流电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器的阻值 r（35）rx 在在分压器电路分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器的阻值 r（1/31/5）rx 在本题中不要求选择滑动变阻器。在本题中不要求选择滑动变阻器。3.安培表内接法和外接法的选择安培表内接法和外接法的选择 因为因为 rx = 25k ra = 300 所以采用所以

13、采用安培表内接法安培表内接法例例3 34分压电路和限流电路的选择分压电路和限流电路的选择 分压电路分压电路可以使待测电阻上的电压从零调可以使待测电阻上的电压从零调到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外功率大；功率大；限流电路限流电路对电压的调节范围较小但对电压的调节范围较小但连线简单，限流电路消耗的额外功率小连线简单，限流电路消耗的额外功率小 我们可根据这两种电路的特点，按照实验我们可根据这两种电路的特点，按照实验要求进行选择。要求进行选择。 在上面例题中，如果用限流电路，因待测在上面例题中，如果用限流电路，因待测电阻值是滑动变阻器总阻值的电阻值是滑动

14、变阻器总阻值的25倍，所以变阻倍，所以变阻器对电流、电压的的调节作用很小这里我们器对电流、电压的的调节作用很小这里我们应该应该选用选用调节作用范围大的调节作用范围大的分压器电路分压器电路例例3 3解答解答: : 根据上述分析，选择电流表和电压表应为：根据上述分析，选择电流表和电压表应为： 电流表电流表 a1 (0-100a, 2 k) 电流表电流表 a2 (0-500a, 300) 电压表电压表 v1 (0-10v, 100 k） 电压表电压表 v2 (0-50v, 500 k ） 选择接法：电流表用选择接法：电流表用 ，变阻器用，变阻器用 ，内接法内接法分压器接法分压器接法画出实验电路图如下

15、：画出实验电路图如下：a2v1rx25k=15v1k 实物图连线如图示：实物图连线如图示：+rxva av例例5 用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻r，试把图中给出，试把图中给出的器材连接成测量的器材连接成测量r的合适的电路。图中安培表的量的合适的电路。图中安培表的量程为程为0.6a，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3v，内阻，内阻为几为几k ；电源的电动势为；电源的电动势为6v，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。位置。解：解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器

16、金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-例例6(2011江苏卷江苏卷t11)某同学利用如图某同学利用如图8.21所示的实验所示的实验电路来测量电阻的阻值电路来测量电阻的阻值(1)将电阻箱接入将电阻箱接入a、b之间，闭合开关适当调节滑动变之间，闭合开关适当调节滑动变阻器阻器r后保持其阻值不变改变电阻箱的阻值后保持其阻值不变改变电阻箱的阻值r，得到，得到一组电压表的示数一组电压表的示数u与与r的数据如下表：的数据如下表：如图8.21电阻电阻r/w w5.010.015.025.035.0电压电压u/v1.001.501.802.142.32请根据实验数据作出请根据实验数据作出u-r关系图象关系图象(2)用待测电阻用待测电阻rx替换电阻箱，替换电阻箱，读得电压表示数为读得电压表示数为2.00 v利用利用(1)中测绘的中测绘的u-r图象可得图象可得rx=_ w w.(3)使用较长时间后，电池的电动势使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大若仍用本实验装置和可认为不变，但内阻增大若仍用本实验装置和(1)中中测绘的测绘的u-r图象测定某一电阻，则测定结果将图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填选