第11章 电路及其应用 章末综合提升-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步课件PPT(人教版)

第十一章　电路及其应用 章末综合提升 * * 巩 固 层 知 识 整 合 * * * * 提 升 层 能 力 强 化 * * 伏安法测电阻 * 1.原理：由R＝eq \f(U,I)知，只要测出电阻两端的电压及通过导体的电流就可算出导体的电阻。 2．电路：如图(a)所示，电流表接在电压表的两接线柱外侧，通常叫“外接法”；如图(b)所示，电流表接在电压表的两接线柱内侧，通常叫“内接法”。 (a)　　　　　(b) * * 3．伏安法测电阻的误差分析 如上(a)、(b)图所示，R为待测电阻，因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差。 * * (1)电流表外接法 电压表示数：UV＝UR，电流表示数：IA＝IR＋IV＞IR，R测＝eq \f(UV,IA)<eq \f(UR,IR)＝R真，测量值偏小，适用于测量小阻值的电阻。 外接法误差来源于电压表的分流作用，分流越小，误差越小，所以该电路适用于测量小电阻，即R≪RV。 * * (2)电流表内接法 电压表示数：UV＝UR＋UA>UR，电流表示数：IA＝IR，R测＝eq \f(UV,IA)>eq \f(UR,IR)＝R真，测量值偏大，适用于测量大阻值电阻。 内接法误差来源于电流表的分压作用，分压越小，误差越小，所以该电路适用于测量大电阻，即R≫RA。 * * 4．伏安法测电阻时电路选择的方法 (1)定量判定法 当已知待测电阻的大约值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV，则 当eq \f(Rx,RA)>eq \f(RV,Rx)，即Rx>eq \r(RARV)时，选用电流表内接法； 当eq \f(Rx,RA)<eq \f(RV,Rx)，即Rx＜eq \r(RARV)时，选用电流表外接法； 当eq \f(Rx,RA)＝eq \f(RV,Rx)，即Rx＝eq \r(RARV)时，选用电流表的两种接法都可以。 * * (2)试触法 若不知Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表的示数变化情况：①与a接触，若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高阻值电阻，应选用内接法，S应接b测量；②与b接触，若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用较强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用外接法，S应接a测量。 * * 【例1】　用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下： A．待测电阻Rx：范围在5～8 Ω，额定电流0.45 A B．电流表A1：量程0～0.6 A(内阻0.2 Ω) C．电流表A2：量程0～3 A(内阻0.05 Ω) D．电压表V1：量程0～3 V(内阻3 kΩ) E．电压表V2：量程0～15 V(内阻15 kΩ) F．滑动变阻器R∶0～100 Ω * * G．蓄电池：电动势12 V H．导线，开关 为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选________，电压表应选________，电流表应________(选填“内”或“外”)接。 * * [解析]　待测电阻Rx的额定电流为0.45 A，应选电流表A1，额定电压Umax＝0.45×8 V＝3.6 V，应选电压表V1；由于eq \r(RVRA) Ω＝eq \r(3 000×0.2) Ω＝eq \r(600) Ω，Rx＜eq \r(RVRA)，因此选用电流表的外接法测电阻。 [答案]　B　D　外 * * [一语通关]　 无论电流表内接还是外接，都会对电阻的测量带来系统误差，但对同一个待测电阻而言，选用两种不同的测量方法，相对误差是不一样的，所以从测量精确的角度出发，尽量选择相对误差较小的测量方法。 * 滑动变阻器的分压式和限流式接法 * 比较 内容 两种接法　　　 限流接法 分压接法 电路图(图中R为负载电阻，R0为滑动变阻器) * * 闭合开关前滑片位置 滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 滑片在最左端，即开始时R上得到的电压为零 负载两端的电压调节范围 eq \f(R,R0＋R)U～U 0～U 通过负载的电流调节范围 eq \f(U,R0＋R)～eq \f(U,R) 0～eq \f(U,R) * * 【例2】　 一只小灯泡标有“3 V　0.6 W”字样，现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻。电源电动势为12 V，内阻为1 Ω；最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；电流表的内阻为1 Ω；电压表的内阻为10 kΩ；开关一个、导线若干。 (1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用________(选填“内接”或“外接”)法。滑动变阻器应采用________(选填“分压式”或“限流式”)接法。 * * (2)在