专题19 电学实验一 电阻测量类实验（讲义）-【难点突破】2024年高考物理二轮专题综合能力突破训练

专题18 电学实验一 电阻测量类实验 01专题网络·思维脑图 02考情分析·解密高考 03高频考点·以考定法 04核心素养·难点突破 05创新好题·轻松练 考点内容 学习目标 导体电阻率和小灯泡伏安特性曲线 1.掌握游标卡尺、测微仪的使用；2.会根据实际需要选择测量电路和控制电路；3.掌握伏安法及特殊法测量导体电阻和电表内阻；4掌握电源电动势和内阻测量及特殊图像处理方法及误差分析 电源电动势和内阻测量 半偏法测电表内阻 1、 游标卡尺读数 1． 构造：主尺，游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)，游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) 2． 用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． 3． 原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 4． 读数：从主尺上读出整毫米数x，然后再从游标尺上找出第k条刻度线与主尺上某一刻度线对齐，即记录结果表示为(x＋k×精确度) mm. 2、 螺旋测微器 1． 构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度． 2． 原理：固定刻度B的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3． 读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)． 如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 3、 测量电路与控制电路的选择 1． 电流表的内、外接法 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx测量值大于真实值 R测＝＝<Rx 测量值小于真实值 适用于测量 大阻值电阻 小阻值电阻 两种电路选择标准 当RA≪Rx或Rx>时，选用电流表内接法 当RV≫Rx或Rx<时，选用电流表外接法 2． 滑动变阻器两种连接方式的对比 限流接法 分压接法 对比说明 电路图 串、并联关系不同 负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大 闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件 3． 滑动变阻器两种接法的选择 滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式． 滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况： 1　 要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大； 2　 当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)； 3　 若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流． 4、 实验器材的选取与实物图的连接 1． 实验器材选择的技巧 1　 电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的.有时也可以从测量数据来确定选择的电表． 2　 滑动变阻器：分压选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器，限流选最大阻值为待测电阻2～3倍的滑动变阻器．电流半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的． 3　 定值电阻：若用于电表改装，阻值与改装后的量程匹配，若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的以上且不超过电流表、电压表量程． 2． 实物图连接的注意事项 1　 画线连接各元件，一般先从电源正极开始，按照电路原理图依次到开关，再到滑动变阻器，按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来，再将要并联的元件并联到电路中去． 2　 连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉． 3　 要注意电表的量程和正、负接线柱，要使电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出． 4　 滑动变阻器的接法：限流法，导线分别连接到上、下接线柱上(两个接线柱)；分压法，导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下共三个接线柱)． 5、 伏安法测导体电阻率注意事项 1． 本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般