11.4 串联电路和并联电路（第3课时）伏安法测电阻 导学案 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.4 串联电路和并联电路（第3课时） 伏安法测电阻 【学习目标】 1．能分析电流表内接法和外接法测电阻的系统误差 2．能分析滑动变阻器的两种接法 【复习引入】 1. 改装成大量程的电压表应______联_____的电阻 2.改装成大量程的电流表应______联_____的电阻 3、由欧姆定律可得：R= 。 【合作探究】 任务一、伏安法测电阻原理分析： 1、测量原理：根据欧姆定律 ，得到 ，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫 。 2、两种测量电路的比较 （1）内接法和外接法：所谓伏安法测电阻中的内、外接法是电流表相对电压表测量范围而言，若电阻和电流表串联，在电压表的测量范围之内，称 接法；若是电压表仅测量电阻的电压，电流表在电压表的测量范围之外，称为 接法。 V V A A （2）两种接法的比较 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数：UV＝UR＋UA＞UR 电流表示数：IA＝IR ，R测＝＞＝R真 电压表示数：UV＝UR电流表示数： IA＝IR＋IV＞IR ，R测＝＜＝R真 误差来源 电流表的 作用 电压表的 作用 适用情况 测 电阻 测 电阻 3、应用探究 例1、在如图所示的电路中，a、b两图分别为测量电阻Rx的电路图，以下说法中正确的是（ ） A．a图中电阻测量值真实含义是待测电阻和电流表串联的总电阻 B．b图中电阻测量值真实含义是待测电阻和电流表串联的总电阻 C．a图中误差由电流表分压引起，为了减小误差，就使R＜＜Rv，故此方法测较大电阻好 D．b图中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R＞＞RA，故此方法测较大电阻好 例2、用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。如所用电压表内阻约为5000Ω，电流表内阻约为0.5Ω。 （1）当测量100Ω左右的电阻时，宜采用 电路。 （2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、0.5A，则此电阻的测量值为 Ω，比其真实值 。（结果保留三位有效数字） 方法总结：电流表内、外接的选择方法 (1) 直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，可记忆为“大内小外”． (2) 公式计算法 当＜ 即Rx＞时，用电流表内接法， 当＞ 即Rx＜时，用电流表外接法。 任务二、滑动电阻器的两种接法 1、滑动变阻器在电路中起调节电路和保护电路作用，有限流式和分压式两种接法。 分压式接法 限流式接法 2、两种接法的选取 ① 要求测量电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时，必须采用 式接法。 ② 当测量电路电阻阻值R远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用 式接法。 ③ 若用“限流法”一般选用阻值_____一些的滑动电阻器，但不是越大越好，因为阻值很大时，在实验过程中可能只用到其阻值较小的一部分，这样滑动触头只能在很短的范围内调节，使用起来很不方便，一般选择总阻值是待测电阻阻值的2倍（R滑＝2Rx）。 若用“分压式”，一般选择总阻值较____的滑动电阻器，这样可使待测电路的电压变化和在滑动电阻器上滑动的长度变化近似成正比，调节起来比较方便。 巩固练习 1、（多选）如图所示的电路测量待测电阻Rx电阻时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是( ) A. 由于电压表的分流作用，使电阻值的测量值小于真实值 B. 由于电流表的分压作用，使电阻值的测量值小于真实值 C. 电压表的内电阻越大，测量越精确 D. 电流表的内电阻越大，测量越精确 2、如图所示，用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是2.70V，电流表的读数是10.0mA，电压表的内阻是3.00kΩ，电流表的内阻是10Ω，那么的精确值最接近（　　） A．297Ω B．271Ω C．263Ω D．280Ω 3、用伏安法测量某定值电阻的阻值，分别采用如图所示中（甲）（乙）两种电路，甲、乙电路测得的电阻分别为R1和R2，假定被测定定值电阻的真实值是R，则（　　） A．R1=R2=R B．R1＞R＞R2 C．R1＜R＜R2 D．R1＞R2＞R 4、分别用如图所示的甲、乙两种电路测量同一待测电阻，图甲中两电表的示数分别为3 V、4 mA；图乙中两电表的示数分别为4 V、3.8 mA，则待测电阻Rx的真实值(　　) A． 略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 5、用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不