对电阻的进一步研究(公开课)

1、第二章 电路 伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。要工具。电流与电压成正比电流与电压成正比线性关系线性关系 若导体的伏安特性曲线是过原点的直线，则这种若导体的伏安特性曲线是过原点的直线，则这种元件称为元件称为。 例例1、一个标有一个标有“220，60”的白炽灯泡，的白炽灯泡， 在一从零逐渐在一从零逐渐增加到增加到220的电压的作用下。在此过程中，的电压的作用下。在此过程中， 电压和电流电压和电流的关系可用图象表示。题中给出的四个图，符合实际的是的关系可用图象表示。题中给出的四个图，符合实际的是 （ ）ABCDB 串联电路中电流处处相等串联电路

2、中电流处处相等串联电路中串联电路中各电阻两端的电压与阻值成正比各电阻两端的电压与阻值成正比 串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和 2121URIUR PbPbabURUR 电路图如图所示，输入电压电路图如图所示，输入电压为为U，a、b之间的电阻为之间的电阻为Rab， p、b之间的电阻为之间的电阻为Rpb,求：求：1、输出电压为、输出电压为Upb多大？多大？2、如果滑片、如果滑片P移动，移动， Upb的大的大小范围小范围并联电路中总电流等于各支路的电流之和。并联电路中总电流等于各支路的电流之和。并联电路中各支路两端的电压相等。并联电路中各支路两端的电压相等。

3、并联电路中总电阻的倒数等于各支路上电阻并联电路中总电阻的倒数等于各支路上电阻倒数之和。倒数之和。2121RRRRR并并联电路中通过各支路的电流和各支路的电阻成反比并联电路中通过各支路的电流和各支路的电阻成反比分流作用分流作用讨论：讨论：1 1、不同阻值的电阻、不同阻值的电阻串联串联，总电阻与其中，总电阻与其中任何一个任何一个电阻电阻有何关系？有何关系？ 串联电路的总电阻串联电路的总电阻大于其中任一部分大于其中任一部分电路的电阻电路的电阻2 2、不同阻值的电阻、不同阻值的电阻并联并联，总电阻与其中，总电阻与其中任何一个任何一个电阻电阻有何关系？有何关系？ 若不同的电阻并联若不同的电阻并联, ,总

4、电阻小于其中最小总电阻小于其中最小的电阻的电阻4 4、并联电路中、并联电路中, ,支路增多支路增多, ,总电阻如何变？总电阻如何变？若并联电路的支路若并联电路的支路增多增多, ,总电阻将总电阻将减小减小3 3、并联电路中、并联电路中, ,某一电阻增大某一电阻增大, ,总电阻如何变？总电阻如何变？ 多个电阻并联时多个电阻并联时, ,其中任意一个电阻其中任意一个电阻增大增大, ,总电阻也随总电阻也随之之增大增大如图所示，如图所示， R1=4，R2=R3=2，R4=4, R5=6,求求AB间的等效电阻间的等效电阻R3R1AR2R4BR5课后题课后题 3四、四、滑动变阻器的两种连接方式滑动变阻器的两种

5、连接方式限流式和分压式电路限流式和分压式电路：讨论：讨论：当当滑片滑片P往往右滑右滑时，时，电流怎么变？电流怎么变？讨论：滑片向讨论：滑片向a端移时，端移时，Rx两端的电压怎么变？两端的电压怎么变？讨论：讨论：1、当待测电阻远大于变阻器电阻时，我们应该选择限流法、当待测电阻远大于变阻器电阻时，我们应该选择限流法还是分压法？还是分压法？2、当待测电阻的、当待测电阻的电压从零电压从零开始连续变化时，我们应该选择开始连续变化时，我们应该选择限流法还是分压法？限流法还是分压法？3、题目所提供的实验仪器，电表的量程不够（即变阻器电、题目所提供的实验仪器，电表的量程不够（即变阻器电阻调到最大，电流或电压仍

6、超过量程，或超过待测电阻的额阻调到最大，电流或电压仍超过量程，或超过待测电阻的额定电流）时，我们应该选择限流法还是分压法？定电流）时，我们应该选择限流法还是分压法？待测电阻两端待测电阻两端电压变化范围：电压变化范围： （电源内阻不计）（电源内阻不计）URRRxx U0 UU URx远远大大于于R1、 限限流电路与流电路与分分压电路压电路的特点的特点小小大大Rx小于小于R或相差或相差不大就用限流式不大就用限流式UURRRxx2. 两种连接两种连接电路的比较电路的比较：U0 xxRURRUxRU0UIxU(IxIR) (1)要求要求待测电阻的待测电阻的电压或者电流从电压或者电流从0开始调开始调,或

7、者要求用图或者要求用图象处理数据象处理数据 (2)题中所提供的实验器材题中所提供的实验器材（电源、（电源、电电流表、电压表、流表、电压表、待待测电阻测电阻、滑动变阻器等）的、滑动变阻器等）的量程或最大允许电流小于限流量程或最大允许电流小于限流电路中的最小电流。电路中的最小电流。 (3)待测待测电阻远电阻远大大于于滑动变阻器的电阻滑动变阻器的电阻3. 如何选取滑动变阻器的连接方式如何选取滑动变阻器的连接方式：注意：注意：在在两种电路均可使用的情况下，应优先采两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流接法总能耗较小。用限流式接法，因为限流接法总能耗较小。以下三种情况必须选择分压式接法

8、以下三种情况必须选择分压式接法RXR以大控小以大控小以小控大以小控大小大大 用伏安法较准确用伏安法较准确地地测量一阻值约为测量一阻值约为100100的定值电的定值电阻，提供的器材规格如下：阻，提供的器材规格如下：蓄电池蓄电池E E（输出电压（输出电压6V6V，内阻很小），内阻很小）直流毫安表（直流毫安表（0 020mA20mA，内阻约，内阻约5050）直流电压表（直流电压表（0 03V3V，内阻约，内阻约5K5K）滑动变阻器滑动变阻器R R（0 01515，允许通过的，允许通过的最大电流为最大电流为1A1A）电键一只，导线若干电键一只，导线若干根据实验要求，画出实验电路图。根据实验要求，画出实

9、验电路图。例例1：RRXKE，rmAV五电学实验中电路器材的选择安全不损坏实验仪器精确尽可能减小实验误差方便在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材便于操作，读得的数据便于处理（1）滑动变阻器应选与被测电阻（或用电器）阻值相当的，相差不大则选阻值较小的（2）电流表选量程合适，内阻小 电压表选量程合适，内阻大考点考点1基本仪器的读数基本仪器的读数 (1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径是示，则金属丝的直径是_mm.(2)图乙用图乙用0.6 A量程时量程时,对应刻度盘上每一小格代表对应刻度盘上每一小格代表_A,表针的示数

10、是表针的示数是_A；当使用；当使用3 A量程时，对应刻度盘上量程时，对应刻度盘上每一小格代表每一小格代表_A，图中表针示数为，图中表针示数为_A.2.1500.020.440.12.20图丙使用较小量程时，每小格表示图丙使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为，图中指针的示数为_V若使用的是较大量程，则若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格这时表盘刻度每小格表示表示_V，图中表针指示的是图中表针指示的是_V.(3)旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从接线柱接线柱A流入，从流入，从B流出，则接入电路流出，则接入电路的电阻为的电阻为_.今欲将接入电路今欲将接入电路

11、的电阻改为的电阻改为2087 ，最简单的操作方，最简单的操作方法是法是_ _若用两个这样的电阻箱若用两个这样的电阻箱,则可得到的电则可得到的电阻值范围为阻值范围为_.0.11.700.58.51987 将将“1k ”旋钮调到旋钮调到2， 再将再将“100”旋钮调到旋钮调到0019998 【解析】【解析】(1)固定刻度示数为固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.(2)使用使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为量程时，刻度盘上的每一小格为0.0

12、2 A，指针，指针的示数为的示数为0.44 A；当换用；当换用3 A量程时，每一小格为量程时，每一小格为0.1 A，指针，指针示数为示数为2.20 A.电压表使用电压表使用3 V量程时量程时,每小格表示每小格表示0.1 V,指针示数为指针示数为1.70 V；使用使用15 V量程时，每小格为量程时，每小格为0.5 V，指针示数为，指针示数为8.5 V.(3)电阻为电阻为1987 .最简单的操作方法是将最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到旋钮调到2,再将再将“100”旋钮调到旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是每个电阻箱的最大阻值是9999 ,用用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻这样两个电阻箱串

13、联可得到的最大电阻29999 19998 .故两个这样的电阻箱故两个这样的电阻箱,则可得到的电阻值范围为则可得到的电阻值范围为019998 .创新实验评析创新实验评析【范例】【范例】碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜已知碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜已知某碳膜电阻阻值约为某碳膜电阻阻值约为10 ，其结构如图所示，现通过实验测，其结构如图所示，现通过实验测定碳膜厚度，备用器材如下：定碳膜厚度，备用器材如下：A电流表电流表(量程量程00.6 A，内阻约为，内阻约为0.2 )B电流表电流表(量程量程03 A，内阻约为，内阻约为0.03 )C电压表电压表(量程量程03 V，内阻约为，内阻约为3

14、0 k)D电压表电压表(量程量程015 V，内阻约为，内阻约为150 k)E滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为2 ) H学生电源学生电源(4 V)F滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为20 ) I螺旋测微器螺旋测微器G滑动变阻器滑动变阻器(最大值为最大值为200 ) J游标卡尺游标卡尺实验主要步骤：实验主要步骤：(1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值电流表选用伏安法较准确地测量电阻的阻值电流表选_，电压表选电压表选_，滑动变阻器选，滑动变阻器选_(填标号填标号)(2)在虚框中画出电路图在虚框中画出电路图(3)若测得电阻值为若测得电阻值为R，该材料的电阻率为，该材料的电阻率为，则碳膜厚度的表

15、，则碳膜厚度的表达式为：达式为：d_(用用R、D、L、表示表示)ACFLRD器材器材代号代号规格规格电池组电池组E EE=9E=9伏，伏，r r约为约为0.50.5欧欧伏特表伏特表V V量程量程0-100-10伏，内阻伏，内阻20K20K欧欧mAmA表表A A1 1量程量程0-50mA0-50mA，内阻约，内阻约2020欧欧mAmA表表A A2 2量程量程0-300mA0-300mA，内阻约，内阻约4 4欧欧滑动变阻器滑动变阻器R R1 1阻值范围阻值范围0 0至至100100欧欧滑动变阻器滑动变阻器R R2 2阻值范围阻值范围0 0至至17001700欧，额定电流欧，额定电流0.30.3安安

16、电键电键K K 导线几根导线几根 一个阻值约为一个阻值约为4040欧至欧至5050欧的电阻欧的电阻R Rx x，现要进一步，现要进一步测其阻值，手边有如下器材：要求选出适用的器材，正测其阻值，手边有如下器材：要求选出适用的器材，正确选用电路，多测几组电流、电压值。确选用电路，多测几组电流、电压值。例例3：E ，rKR1mARXV从下列给出的器材中选出适当的实验器材，设计一个测量阻值约从下列给出的器材中选出适当的实验器材，设计一个测量阻值约为为15k电阻电阻Rx的电路，要求方法简捷，的电路，要求方法简捷，Rx两端的电压从两端的电压从零开始零开始变化，尽可能提高测量的精度。变化，尽可能提高测量的精

17、度。 A电流表电流表A1（量程（量程1mA，内阻，内阻r1约为约为50） B电流表电流表A2（量程（量程300A，内阻，内阻r2约为约为300） C电流表电流表A3（量程（量程500A，内阻，内阻r3约为约为500） D电压表电压表V1（量程（量程10V，内阻，内阻r4=15K） E电压表电压表V2（量程（量程3V，内阻，内阻r5=10K） F定值电阻定值电阻R1（阻值约为（阻值约为25，额定电流为，额定电流为1A） G滑动变阻器滑动变阻器R2（阻值（阻值050，额定电流为，额定电流为1A） H滑动变阻器滑动变阻器R3（阻值（阻值01k，额定电流为，额定电流为0.1A） I电池（电池（E3V，

18、内阻很小，但不能忽略），内阻很小，但不能忽略） J电键，导线若干电键，导线若干测量时所用器材为测量时所用器材为_（选填代号）（选填代号）在虚线框内根据所用器材画出测量电路原理图；若选测量数据的在虚线框内根据所用器材画出测量电路原理图；若选测量数据的一组来计算一组来计算Rx，则表达式为，则表达式为Rx=_ ，式中各符号，式中各符号的意义是：的意义是：_。5/xURIUrB E G I J14. （15分）如图所示，竖直平面内有一与水平面成=30的绝缘斜面轨道AB，该轨道和一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道BCD相切于B点。整个轨道处于竖直向下的匀强电场中，现将一质量为m带正电的滑块（可视为质点）从斜面上的A点静止释放，滑块能沿轨道运动到圆轨道的最高D点后恰好落到斜面上与圆心O等高的P点，已知带电滑块受到的电场力大小为Eq=mg，滑块与斜面轨道间的动摩擦因数为，空气阻力忽略不计。求：（1）滑块经过D点时的速度大小；（2）滑块经过圆轨道最低C点时， 滑块对轨道的作用力FC ； （3）A、B两点之间的距离d。E+q14 4. 解析：