内容正文:
第四章
微专题3 电表内阻的测量
闭合电路
必修第三册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 YJ
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核心
目标 1.理解电流表内、外接法,滑动变阻器分压式、限流式接法的原理及适用情况,理解伏安法测电阻的原理.
2.理解替代法、半偏法,安安法、伏伏法、电桥法测电表内阻的原理和方法,理解伏安特性曲线实验要点.
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探究
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伏安法测电阻
2.电流表的两种接法
内接法 外接法
电路
分类悟法
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分类悟法
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4.选择电流表内、外接的常用方法
(1) 直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况,当Rx≫RA时,采用内接法;当Rx≪RV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”.
(2) 公式计算法
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(3) 试触法:适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况.如图所示,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化.若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.
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4.内接法的误差来自电流表的分压,外接法的误差来自电压表的分流,哪个误差小就选哪一个.
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(多选)用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法.如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点;他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,则下列说法中正确的是 ( )
A.R与电压表阻值接近,应选择电流表内接电路
B.如果选择电流表内接电路,测量值大于真实值
C.R与电流表阻值接近,应选择电流表外接电路
D.如果选择电流表外接电路,测量值大于真实值
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AB
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解析:由图示电路图可知,电压表的一端接A点,另一端接到B点时,电压表与电阻并联,电流表测电阻与电压表的电流之和,另一端接到C点时,电流表测通过电阻的电流;若电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明电压表分流较大,而电流表分压较小,故R阻值较大,与电压表阻值较近,故应选择电流表内接电路;如果选择电流表内接法,测量值是待测电阻和电流表电阻的串联总电阻,大于真实值,如果选择电流表外接法,测量值是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻,小于真实值,A、B正确,C、D错误.
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探究
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滑动变阻器的限流式和分压式接法
限流式 分压式
电路组成
特点 耗能低,但电压调节范围小 电压调节范围大,并且可从零开始变化
闭合开关前滑片位置 滑片在最左端,以保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 滑片在最左端,开始时Rx两端的电压为零
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限流式 分压式
滑动变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“一上两下”的接法
调压范围 0~U
适用情况 适合测量阻值小的电阻
待测电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多,或R稍大,且电压、电流变化不要求从零调起 适合测量阻值较大的电阻
(1) 要求待测电阻上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调
(2) 待测电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R
注意点 金属杆的两个端点不能同时接入电路,否则电流将从金属杆流过而将滑动变阻器短路
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(多选)滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
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AD
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解析:若将a、c两端连在电路中,aP部分将连入电路,则当滑片OP向右滑动时,aP部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,A正确;若将a、d两端连在电路中,也是aP部分将连入电路,则当滑片OP向右滑动时,aP部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,B错误;A、B两个选项中均为限流式接法,可见在限流式接法中,a、b两个接线柱中任意选一个,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,C错误;在滑动变阻器的分压式接法中,a、b两个接线柱必须接入电路,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,D正确.
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探究
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电阻(电表内阻)的测定方法
图(1)