电阻的测量的方法及电路设计新课标人教版

1、 电路设计是高考实验部分的热点和难点，并经常结合电路设计是高考实验部分的热点和难点，并经常结合电阻的测量等相关知识点进行考查。这节课我们就电阻的测量方电阻的测量等相关知识点进行考查。这节课我们就电阻的测量方法来复习电路是如何设计的。法来复习电路是如何设计的。问题问题：问题1：在前面的复习中，电阻的测量有哪些常见方法？伏安法、欧姆表法等。伏安法、欧姆表法等。问题2：伏安法测电阻的原理V=VR RRRR测R真=+ARRR测R真外接法内接法URI用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电流用电流表测电流下一页下一页问题3：伏安法测电阻的测量电路如何设计？1.比值比较法,VxxARRRR若采用电流表外接

2、；采用电流表外接；,VxxARRRR若采用电流表内接。采用电流表内接。例例1、现欲测一阻值约为、现欲测一阻值约为10的电阻，所用电压表内阻的电阻，所用电压表内阻10K，所用电流表内阻所用电流表内阻1，那么应采用哪种测量电路？那么应采用哪种测量电路？安培表安培表外接外接2.点触法也可用来判断安培表的内外接：(1).接在接在a和和b时伏特表示数有明显变化，则时伏特表示数有明显变化，则 宜采用外接法；宜采用外接法；(2)接在接在a和和b时安培表示数有明显变化，则时安培表示数有明显变化，则 宜采用内接法宜采用内接法.下一下一页页上一上一页页设设计计思思路路外接法？外接法？内接法？内接法？滑动滑动变阻器

3、变阻器限流式？限流式？分压式？分压式？AVAV问题4：如何设计完整的电阻测量电路？测量电路供电电路下一页下一页上一页上一页问题5：如何选择供电电路滑动变阻器的接法？A、一般情况或者没有特别说明的情况下，一般情况或者没有特别说明的情况下， 由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式优先考虑限流连接方式B、R变变RX 或或 R变变 RX ，要选用限流连接要选用限流连接方式方式1) R变变RX2)要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据。3)实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件实验所提供的电压表、

4、电流表的量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流均超过所允许的最大电流，节，电路中的实际电流均超过所允许的最大电流，在这种情况下，必须采用限流接法。在这种情况下，必须采用限流接法。思考：思考：闭合开关闭合开关S前前P分别放在何处？分别放在何处？RXSPbR变1.限流式限流式ab处处a处RxAabP2.分压式分压式下一页下一页上一页上一页例例2：要测定一个要测定一个Rx 约约5 的电阻，手头备有的器材有几种：的电阻，手头备有的器材有几种： A电池组电池组(E=3V，r1) B电流表电流表(量程量程00.6A，内阻内

5、阻0.1) C电流表（量程电流表（量程03A，内阻内阻001） D电压表电压表(量程量程03V，内阻内阻3K) E电压表电压表(量程量程015V；电阻电阻15k) F滑动变阻器滑动变阻器(最大值最大值10，限流限流1A) G变阻器变阻器(最大值最大值2000，限流限流0.3A) H电键，导线若干电键，导线若干（1） 试选定一个较合适的实验方案，选用器材的是试选定一个较合适的实验方案，选用器材的是（2） 画出原理图画出原理图A B D F H分析：分析：1估计电流：估计电流：I=E/（Rx+r）=0. 5A 电流表宜选电流表宜选 B 项项2根据电源电压为根据电源电压为3V 电压表选电压表选 D

6、项项3供电电路若用滑动变阻器分压式，变阻器供电电路若用滑动变阻器分压式，变阻器10和和2000都都太大，所以用太大，所以用限流式限流式 ，滑动变阻器选滑动变阻器选 F 4用比值法得出：测量电路用用比值法得出：测量电路用电流表外接法电流表外接法上一页上一页下一页下一页实验电路图为实验电路图为：AV供电电路AV测量电路(3)将下列实物图连接成电路图将下列实物图连接成电路图+-1.从电源从电源+到到-2.先连接干路先连接干路再连接再连接支路支路上一页上一页下一页下一页点击连线点击连线题后记题后记1：1. 对于电表的选择，要注重量程的选择，既不要太小（否则会烧坏电表），也不要太大（否则误差就会大）2.

7、题中如果给出了某用电器的“铭牌”，就先算出相应 的额定电流、额定电压、电阻及功率，这有助于我们选择电表及滑动变阻器3.实物连成电路时，从电源的正极出发，先连干路后支路，注意滑动变阻器的分压式接法，电键要在干路上4.连好实物图后，对照电路再检查，注意检查导线是否连好实物图后，对照电路再检查，注意检查导线是否接在接线柱上（导线中间不应分叉），电表量程、正负接在接线柱上（导线中间不应分叉），电表量程、正负极是否恰当，滑动变阻器的触头是否处在恰当位置等极是否恰当，滑动变阻器的触头是否处在恰当位置等上一页上一页下一页下一页例例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 k ，可供可供选择

8、的器材是：选择的器材是：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 ）直流稳压电源直流稳压电源 E （15V，1A）滑动变阻器滑动变阻器 R (1 k, 1W)电键电键K和若干根导线试选择适当的器材，选取适和若干根导线试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图并连当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图并连接实物图。接实物图。上一页上一页下一页下一页解答解答: 画出实验电路图如下：画出实验电路图如下： 电流表电流表A1 (0-100A,

9、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 ）A2V1RX25K=15V1K + 上一页上一页下一页下一页点击一次点击一次 课堂巩固：课堂巩固： 图图11为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：需的器材实物图，器材规格如下：( (1)1)待测电阻待测电阻RxRx（约约100100）(2)(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程0 01010mAmA，内阻内阻5050）(3)(3)直流电压表（量程直流电压表（量程0 03 3V

10、V，内阻内阻5 5kk）(4)(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4 4V V，内阻可不计）内阻可不计）(5)(5)滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0 01515，允许最大电流允许最大电流1 1A A）(6)(6)电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线 高考零距离高考零距离 94年年25题题因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接外接”因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，接成分压电路， 分析分析：上一页上

11、一页下一页下一页VARX电路图实物上一页上一页下一页下一页替代法测电阻替代法测电阻探究探究1：若现在只提供一只安培表和一个电阻箱，那又如何测电阻？若现在只提供一只安培表和一个电阻箱，那又如何测电阻？探究探究2：如果只提供一个伏特表和一个变阻箱，那又如何测电阻？如果只提供一个伏特表和一个变阻箱，那又如何测电阻？能力拓展：能力拓展：替代法测电阻，必要的器材是：电阻箱电阻箱和安培表安培表(或伏特表伏特表)探究探究3：若提供的电流表若提供的电流表(电压表电压表)读数不准确，但能用指针偏转的大读数不准确，但能用指针偏转的大小来表示流过电阻的电流大小，是否可以测未知电阻？小来表示流过电阻的电流大小，是否可

12、以测未知电阻？使两次指针偏转角度一样，电阻箱的示数即为待测电阻的阻值使两次指针偏转角度一样，电阻箱的示数即为待测电阻的阻值上一页上一页下一页下一页例例4、(2004年北京，年北京，22)为了测定电流表为了测定电流表A1的内阻，采用如图所示的电路其中的内阻，采用如图所示的电路其中A1是待测电流表，量程为是待测电流表，量程为300微安，内阻约为微安，内阻约为100欧；欧；A2是标准电流表，量程是是标准电流表，量程是200微安；微安；R1是电阻箱，阻值范围是电阻箱，阻值范围0999.9欧；欧； R2是滑动变阻器；是滑动变阻器；R3是保护电阻；是保护电阻； E是电池组，电动势为是电池组，电动势为4 V

13、，内阻不计；内阻不计；S1是单刀单掷开关，是单刀单掷开关， S2是单刀双掷开关是单刀双掷开关 (1)根据电路图，请画出连线，将器材连接成实验电路根据电路图，请画出连线，将器材连接成实验电路上一页上一页下一页下一页（2）写出实验的主要测量步骤。）写出实验的主要测量步骤。比较法测电阻比较法测电阻能力拓展：能力拓展： 用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻 待测电阻待测电阻Rx的阻值（的阻值（4080欧）；欧）； 电源电源E，电动势约为电动势约为2.0V，内阻内阻r=2欧欧； 电流表电流表A，量程为量程为50mA，内阻内阻r=20欧；欧； 电阻电阻R0=30欧欧 单刀双掷开关单刀双掷开关K

14、，导线若干。导线若干。 探究四：探究四：(1)测量中要求电流表的读数不小于其量程的测量中要求电流表的读数不小于其量程的1/3，请作出实验电路及，请作出实验电路及Rx 的表达式。的表达式。RxRx=I1（ r+R。）。）/（ I2 r）上一页上一页下一页下一页I1I2E= I1（ r+R。）。）= I2 （ r+ Rx ）小结小结题目题目1： 有一电阻有一电阻RX，其阻值在其阻值在100200之间，额定功之间，额定功率为率为0.25W,要用伏安法较准确地测量它的阻值。实验器材有：要用伏安法较准确地测量它的阻值。实验器材有： 电流表电流表A1（50mA，100）;电流表电流表A2（1A，20） 电

15、压表电压表V1（10V，10k） ;电压表电压表V2（15V，30k） 变阻器变阻器R1（20 ，2A）；）；变阻器变阻器R2（1000 ，1A） 9V电源，内阻不计；电键；导线。电源，内阻不计；电键；导线。 1）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是： 。 2）画出所用实验电路）画出所用实验电路 讨论与探究讨论与探究-实战演练篇实战演练篇上一页上一页下一页下一页A1 、V1、 R1分压式和外接法分压式和外接法A1V1小结小结题目题目2. 从下表中选出适当的实验器材从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量一个刻度盘总设计一电路来测量一个刻度

16、盘总共有共有10个小格且刻度均匀、但量程未准确确定的电压表个小格且刻度均匀、但量程未准确确定的电压表V1的量程的量程U1m。要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测出多组数据。（）画要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测出多组数据。（）画出电路，标明所用器材的代号。（）若选用测量数据中的一组合理出电路，标明所用器材的代号。（）若选用测量数据中的一组合理数据来计算数据来计算V1的量程的量程U1m，（表中各电表的内阻都是已知量）（表中各电表的内阻都是已知量）则表达式则表达式为为U1m= 式中各字母代表的是式中各字母代表的是上一页上一页小结小结讨论与探究讨论与探究-实战演练篇实战演练篇下一页下一页

17、器材（代号）器材（代号）规格规格待测电压表待测电压表V1量程在量程在2525V左右，内阻左右，内阻r1=250k标准电压表标准电压表V2量程在量程在2 2V左右，内阻左右，内阻r2=20k电流表电流表A量程在量程在3 3 A左右，内阻左右，内阻r3=0.003滑动变阻器滑动变阻器R总阻值总阻值1 k稳压电源稳压电源E E30V，内阻很小内阻很小开关开关、导线导线 V1V2R电路图电路图U2是是V2的示数，的示数， N是是V1偏转的格偏转的格数。数。3某同学在做自来水电阻率的测定课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图1所示电路进行测量两电极相距L=0.700m，其间充满待测的自

18、来水图中器材如下：电压表（量程15V，内阻约30k）、电流表（量程300A，内阻约50）、滑动变阻器（100，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6）、单刀单掷开关一个、导线若干。表1是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示：表1电极1电极2图1U/V1.03.05.07.09.011.0I/A2265109155190240下一页下一页探究探究图201020345主尺游标尺cmU/V0I/A图350100 150 20024681012根据以上材料请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为 cm；(2)根据表1数据在图3坐标中作出U-I图象,根据图象求出电阻R= (3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是= ,测量值为 m(保留两位有效数字)；