电学实验基础：伏安法测电阻 课件【知识建构+高效助教】高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.4电学实验基础-伏安法测电阻要点电表量程的选择（安全、精确）游标卡尺和螺旋测微器、电表读数测量电路的选取和误差分析分压式限流式接法以及滑动变阻器的选择电路图与实物图的连接实验数据的处理一、电表的使用和读数1、选择合适量程:使得测量时指针偏转角度要尽可能大,一般要求超过量程1/3以上,但又不能超过量程。2、使用事项1、使用前应先进行零点调整(机械调零)2、红表笔插“+”插孔,黑表笔插“-”插孔3、红表笔接电势高处,黑表笔接电势低处,

即电流从红表笔进表,从黑表笔出表估读规则(1)最小分度是“1,0.1,0.01,…”时,估读到最小分度的(最小分度后面加一位)(2)最小分度是“2,0.2,0.02,…”时,估读到最小分度的(最小分度后面不加)(3)最小分度是“5,0.5,0.05,…”时,估读到最小分度的(最小分度后面不加)电表所选量程测量值0~3V0~15V0~3A0~0.6A实物图连接（1）限流式接法VARX实物图连接（2）分压式接法VARX伏安法测电阻常见的电路图AVRxAVRx测量电路控制电路供电电路测量电路：电流表内接和外接。控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。测量值：电流表的内接和外接AVRX电流表内接AVRX电流表外接偏大大电阻，适用范围：误差：偏小小电阻，学习新知——如何判断大电阻还是小电阻

如图，有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为6V、0.15A，接b时得到数据为5.8V、0.2A，那么该电阻测得较为准确的数值及它与真实值比较的情况是（）A．29Ω，大于真实值 B．40Ω，大于真实值C．29Ω，小于真实值 D．40Ω，小于真实值BAVRX

滑动变阻器限流式和分压式接法ARxARx限流式分压式可调的电压范围：U0≤Ux≤Um可调的电压范围：0≤Ux≤UmARxV限流式接法的实物连线分压式接法的实物连线顺序AVRx小试牛刀——2016年10月浙江学考节选“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，要求采用分压电路、电流表外接。小王的连线如图所示，闭合开关前请老师检查，老师指出图中标示的5根连线有2处错误，错误连线是

；小王正确连线后，闭合开关s前，应将滑动变阻器滑片C移到

（填“A”或“B”）。①②③④⑤①和④AVRx滑动变阻器的选则原则中学实验中滑动变阻器特点：阻值大的滑动变阻器，陶瓷管直径更大。但滑片左右可移动的范围相近。不同滑动变阻器，电阻改变的次数差不多。具体实验中，我们该选择哪种规格的滑动变阻器呢？限流式电路中滑动变阻器的选择待测电阻:10ΩA.滑动变阻器1ΩB.滑动变阻器10ΩC.滑动变阻器100ΩD.滑动变阻器1000Ω问：用哪个滑动变阻器更合适？（提示：滑动变阻器都只改变了10次）AVRx学习新知——限流式电路中滑动变阻器的选择RUx05.000.14.950.24.900.34.850.44.810.54.760.64.720.74.670.84.630.94.5914.55待测电阻10Ω滑动变阻器1ΩAVRx限流式电路中滑动变阻器的选择待测电阻10Ω滑动变阻器10ΩRUx05.0014.5524.1733.8543.5753.3363.1372.9482.7892.63102.50AVRx限流式电路中滑动变阻器的选择待测电阻10Ω滑动变阻器100ΩRUx05.00102.50201.67301.25401.00500.83600.71700.63800.56900.501000.45AVRx限流式电路中滑动变阻器的选择待测电阻10Ω滑动变阻器1000ΩRxUx05.001000.452000.243000.164000.125000.106000.087000.078000.069000.0510000.05AVRx限流式电路中滑动变阻器的选择理想情况：电压可调节范围大，读数区分明显。滑动变阻器规格越大，电压变化范围越大。滑动变阻器越规格小，电压变化越线性（均匀）。综合考虑范围和区分度情况。限流式电路中滑动变阻器的选择待测电阻10Ω，滑动变阻器15Ω结论：限流式电路中滑动变阻器的选择：和待测电阻差不多，或者略大。滑动变阻器分压式接法的选取原则待测电阻10Ω滑动变阻器1Ω滑动变阻器10Ω滑动变阻器100Ω滑动变阻器1000Ω问：用哪个滑动变阻器更合适？（提示：滑动变阻器都只改变了10次）ARx学习新知——滑动变阻器分压式接法的选取原则结论：滑动变阻器越小，电压变化越线性。选取原则：和待测电阻差不多（考虑到节能）。ARxV学习新知总结：一、滑动变阻器选取的原则：应和待测电阻差不多。限流式：差不多或者略大。分压式：差不多，略大略小均可以（变阻器相对越小时，调节越线性）二、以下情况必须选择分压式1、待测电阻的电压需要从0V开始变化。2、题目暗示需要较大范围或较多的数据。3、提供的滑动变阻器都比待测电阻小得多。

ADE某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100μA，内阻约2kΩ)；B．电流表(量程500μA，内阻约300Ω)；C．电压表(量程15V，内阻约100kΩ)；D．电压表(量程50V，内阻约500kΩ)；E．直流电源(20V，允许最大电流1A)；

F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定功率1W)；G．开关和导线若干。电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：BC在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电流为0.3A。

部分连线的实物照片如图甲所示，请在答题纸上完成实物连接图；用伏安法测量一定值电阻的实验，所用的器材及规格如下：待测电阻Rx(约5Ω)直流毫安表(量程0－0.6A，内阻约2Ω)直流电压表(量程0－3V，内阻约5kΩ)直流电源(输出电压3V，内阻可不计)滑动变阻器(0－20Ω，允许最大电流1A)电键一只，导线若干(1)根据所给器材的规格和实验要求，设计电路，并在图甲和图乙中补画出正确的连接线．(2)实验开始时滑动变阻器的滑片应滑到_____侧．(3)如图丙某次测量过程中电压表的读数_____V，电流表的读数________A.(4)使用这个电路测量电阻值________．(选填“偏大”或“偏小”)解析：(1)由图可知，本题中采用分压接法，因待测电阻阻值与电流表的内阻接近，属于小电阻，故应采用电流表外接法；根据实物图得出对应的电路图如图所示．(2)为了实验安全，开始时应使测量电路两端的电压为零；故滑动变阻器的滑片滑到最右侧．(3)电流表采用0.6A的量程，最小分度为0.02A，故读数为0.42A；电压表量程为3V，最小分度为0.1V，故读数为2.26V.(4)因测量电路采用电流表外接法，因为电压表的分流，使电流表示数偏大，由欧姆定律可知，测量值偏小．答案：(1)见解析图(2)右(3)2.26

0.42

(4)偏小在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材：A．电池组(电动势约3V)B．电流表(3A，内阻约0.0125Ω)C．电流表(0.6A，内阻约0.125Ω)D．电压表(3V，内阻约4kΩ)E．电压表(15V，内阻约15kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．开关、导线若干(1)实验时电流表、电压表和滑动变阻器应分别选取________、________和________．(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“内”或“外”)接法，测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)．自我检测为研究额定电压为2.5V的某电阻(额定电压下的阻值约2200Ω)的伏安特性曲线，做了如下实验：(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线，提供的器材如下：A．毫安表mA(量程2mA，内阻约30Ω)B．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)C．滑动变阻器R1(阻值0～10kΩ，额定电流0.5A)D．滑动变阻器R2(阻值0～10Ω，额定电流2A)E．直流电源(电动势3V，内阻约0.2Ω)F．开关一个，导线若干滑动变阻器应选用________(选填器材前的字母)．(2)如图LS1­3所示的实物电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．

2．(1)D

(2)如图所示在“测定金属电阻率”的实验中,需要伏安法测电阻，测得接入电路的金属丝的长度为l，横截面的直径为d，已知其电阻大约为25Ω.(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5V)、导线、开关外，电流表应选(填代号，下同)________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．电流表A1(量程40mA，内阻约0.5Ω)电流表A2(量程10mA，内阻约0.6Ω)电压表V1(量程6V，内阻约30kΩ)电压表V2(量程1.2V，内阻约20kΩ)滑动变阻器R1(0～10Ω)滑动变阻器R2(0～2kΩ)请在下面的虚线框内画出设计的实验电路图．2．(1)A1

V2

R1如图所示某同学测量阻值约为

25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100μA，内阻约

2kΩ)；B．电流表(量程500μA，内阻约

300Ω)；C．电压表(量程1