11.4.3电路设计与电阻的测量 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

电路设计与电阻的测量 第十一章 2019人教版 必修一 一、电流表的两种接法 新知讲解 A V Rx A V Rx “外接法”:电流表接在电压表两接线柱外侧 “内接法”:电流表接在电压表两接线柱内侧 因电流表有分压、电压表有分流作用,两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？ 1.伏安法测电阻误差分析 （1）电流表内接法 A V Rx 电压表示数： 电流表示数： 大 准 内接法电阻的测量值是什么，与真实值比是偏大还是偏小？ 误差来源于什么？ 电流表的分压，分压越小，误差越小。 测量大电阻，即Rx>>RA情况下，使用内接法误差较小。 （2）电流表外接法 A V Rx 电压表示数： 电流表示数： 准 外接法电阻的测量值是什么，与真实值比是偏大还是偏小？ 大 误差来源于什么？ 电压表的分流，分流越小，误差越小。 测量小电阻，即Rx<<RV情况下，使用外接法误差较小。 2.伏安法测电阻的内外接选择 即大电阻用内接法，小电阻用外接法 （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 误差：大内偏大，小外偏小 结论：大内小外 （2）公式计算法 当 （即 )时用电流表内接法 当　　 （即 )时用电流表外接法 当　　 （即 )时两种接法均可 （3）试探法 V A S a b R 若伏特表示数有明显变化，即　　　　 用外接； 若安培表示数有明显变化，即　　　　 用内接。 按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。 二、控制电路的设计 新知讲解 测量未知电阻时，需取同一电阻的多组电压和电流值。此时可接入滑动变阻器，能起到直接改变测量电阻的电流或电压大小的作用，达到测多组数据的实验效果。 那么，滑动变阻器该如何接入电路呢？ 1.滑动变阻器的两种接法 限流式 U0 S R A B P Rx 分压式 U0 S P Rx R A B 目的：调节滑动变阻器使得电阻有多组U、I数据 2.限流式接法的特点 U0 S R A B P Rx 内阻不计 滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况: 当滑片P处于B端：滑变接入阻值RP=Rmax； 待测电阻的电流 待测阻值所分电压 所分电压最小 当滑片P处于A端：滑变接入阻值RP=0; U0 所分电压最大 待测电阻的电流 待测阻值所分电压 3.分压式接法的特点 电源内阻不计 U0 S P Rx R A B 滑片P在移动过程中，待测电阻RX的电压和电流变化情况 当滑片P处于B端： 滑变接入阻值RP=Rmax，此时Rx被短路 待测电阻的电流 待测阻值所分电压 所分电压最小 为0 为0 当滑片P处于A端： 滑变全部阻值Rmax与Rx并联 待测电阻的电流 待测阻值所分电压 所分电压最大 电源电压U0 限流接法: 优点:电路结构简单、操作方便、耗能少。 缺点：电压或电流不能从0变起、调节范围小。 U0 S R A B P Rx U0 S P Rx R A B 分压接法： 优点:电压或电流能从0调节，调节范围大。 缺点：电路结构复杂、操作不方便、耗能多。 4.两种接法的优缺点 （注：当两种接法均可时，一般采用限流接法。） 5.滑动变阻器的接法 以下3种情况必须用分压接法： (1)当要求电压或电流从0变起或要求大范围内测量电压和电流时; (2)当待测电阻的阻值大于滑动变阻器的总阻值时（小控大）; (3)当采用限流接法，无论怎样调节都不能保证电路的安全时（额定电流） （4）在题目中有以下语言暗示时，例如，要求多测几组测量数据，要求精确测量等，一般也采用分压式接法。 三、测量电阻的三种方法 新知讲解 1．“伏安法”测电阻 伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等，本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用，主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。 众所周知，电流表电压表均有内阻，那么应该如何测量哪？ 可以用伏安法吗？ 课 堂 小 结 $$