高中二年級(jí)物理演示實(shí)驗(yàn)電流阻的測(cè)量隨堂講義

高中二年級(jí)物理演示實(shí)驗(yàn)電流阻的測(cè)量隨堂講義第一頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量一、演示實(shí)驗(yàn)第二頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量二、測(cè)量電路及基本工具1.滑動(dòng)變阻器的連接.滑動(dòng)變阻器在電路中也有如圖10—4—1a、b兩種常用的接法：第三頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量a叫限流接法，b叫分壓接法.分壓接法中被測(cè)電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大.當(dāng)要求電壓從0開(kāi)始調(diào)節(jié)，或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)應(yīng)該用分壓接法.用分壓接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值小的；用限流接法時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值和被測(cè)電阻接近的.第四頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量2.伏安法測(cè)電阻.有如圖10－4－2a、b兩種接法，a叫外接法，b叫內(nèi)接法.外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測(cè)量值總小于真實(shí)值，測(cè)較小阻值應(yīng)采用外接法；內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測(cè)量值總大于真實(shí)值，測(cè)較大阻值應(yīng)采用內(nèi)接法.第五頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量

如果無(wú)法估計(jì)被測(cè)電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖10－4－3將電壓表的左端接a點(diǎn)，而將右端第一次接b點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，觀察電流表和電壓表的變化，若電流表讀數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測(cè)量；若電壓表讀數(shù)變化大，說(shuō)明被測(cè)電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測(cè)量.第六頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量3.使用多用表歐姆擋粗測(cè)電阻(1)原理如圖10－4－4所示.

調(diào)0時(shí)Ig=E/(Rg+r+R)=E/R內(nèi)①，測(cè)量時(shí)I=E/(R內(nèi)+Rx)②

只要將對(duì)應(yīng)Rx值的電流刻度I改為阻值Rx，即為歐姆表.第七頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量(2)多用表面板如圖10－4－5所示直流電流、電壓的刻度是均勻的，交流電流、電壓和歐姆擋刻度是不均勻的.第八頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量(3)使用步驟及注意事項(xiàng)：①用螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)0(左側(cè)0).②選擋.測(cè)電流、電壓時(shí)選擇合適量程；測(cè)電阻時(shí)選擇合適的倍率.以使指針指在中央1/3刻度范圍，可用比估計(jì)值低1個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200Ω就應(yīng)該選×10的倍率.③用調(diào)0旋鈕(電阻)進(jìn)行調(diào)0(表筆直接接觸，指針指右側(cè)0刻度).④將紅黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量.⑤將指針示數(shù)乘以倍率得測(cè)量值.⑥將選擇開(kāi)關(guān)扳到OFF或交流電壓最高檔.第九頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量(4)注意：①用歐姆擋測(cè)電阻，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小，應(yīng)增大倍率；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大，應(yīng)減小倍率.②每次換擋后都要重新進(jìn)行電阻調(diào)0.第十頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量4.螺旋測(cè)微器固定刻度上的最小刻度為半毫米(上下兩行，分別是表示半毫米線和整毫米線)；可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一圈前進(jìn)(或后退)半毫米.在可動(dòng)刻度的一周上平均刻有50條刻線，所以每?jī)蓷l刻線間代表0.01mm.讀數(shù)時(shí)，從主尺上讀取整、半毫米數(shù)，然后從可動(dòng)刻度上讀取剩余部分(因?yàn)槭?0分度，所以在最小刻度后還應(yīng)該再估讀一位)，再把兩部分讀數(shù)相加，得測(cè)量值.第十一頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量圖10-4-6中的讀數(shù)應(yīng)該是

9.203mm.第十二頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量5.電阻箱.圖10－4－7中的電阻箱有6個(gè)旋鈕，每個(gè)旋鈕上方都標(biāo)有倍率，將每個(gè)旋鈕上指針?biāo)傅臄?shù)值(都為整數(shù))乘以各自的倍率，從最高位依次往下讀，即可得到這時(shí)電阻箱的實(shí)際阻值.如圖所示，當(dāng)時(shí)的阻值為84580.2第十三頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量三、描繪小燈泡的伏安特性曲線.1.因?yàn)樾襞莸碾娮栎^小(10Ω左右)所以應(yīng)該選用電流表外接法.2.小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓的升高，燈絲溫度的升高而增大，所以U-I曲線不是直線.為了反映這一變化過(guò)程，燈泡兩端的電壓應(yīng)該由0逐漸增大到額定電壓.所以滑動(dòng)變阻器必須選用分壓接法.第十四頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量3.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I-U曲線如圖10－4－8，說(shuō)明燈絲的電阻隨溫度升高而增大，也就說(shuō)明金屬電阻率隨溫度升高而增大.第十五頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量4.若選用“3.8V0.3A”的小燈泡，電流表選用0～0.6A量程；電壓表開(kāi)始時(shí)應(yīng)選用0～3V量程，當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時(shí)改用0～15V量程.第十六頁(yè)，共28頁(yè)。演示實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量四、測(cè)定金屬的電阻率.1.被測(cè)電阻絲的電阻較小，所以選用電流表外接法；2.本實(shí)驗(yàn)不要求電壓調(diào)節(jié)范圍，可選用限流電路.【注意】：開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)該在接入電路電阻最大的一端.本實(shí)驗(yàn)通過(guò)的電流不宜太大，通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化.第十七頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【例1】一個(gè)標(biāo)有“220V60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由0逐漸增大到200V，在此過(guò)程中，電流I和電壓U的關(guān)系可用圖像表示，題中給出的四個(gè)圖線(如圖10－4－9所示)中，肯定不符合實(shí)際的是(C)第十八頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【解析】I-U圖像的意義：斜率的倒數(shù)表示電阻，斜率越大，電阻越小，如果是曲線，電阻可以用該點(diǎn)曲線的切線斜率表示.溫度越高，電阻率越大，電阻也就越大.

燈泡在電壓加大的過(guò)程中，燈絲中的電流增大，溫度升高，電阻變大，所以C符合實(shí)際，A圖表示電阻不變，B表示電阻變小，D表示先變小，后變大.A、B、D都不符合實(shí)際.第十九頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【例2】如圖10－4－10為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻絲阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：圖10－4－10第二十頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法①待測(cè)電阻絲Rx(約100).②直流毫安表(量程0～10mA,內(nèi)阻50).③直流電壓表(量程0～3A,內(nèi)阻5k).④直流電源(輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計(jì)).⑤滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15，允許最大電流1A).⑥開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.第二十一頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在本題的實(shí)物圖上連線.(2)在“測(cè)定金屬絲的直徑時(shí)，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)如圖10-4-11，可知該金屬絲的直徑:d=0.900×10-3m.第二十二頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【解析】本實(shí)驗(yàn)要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，并且有較大變化范圍，由于Rx大于變阻器全部電阻，所以必須采用分壓電路(如圖10-4-12).在電表接法上因?yàn)镽x與毫安表內(nèi)阻(50)較接近，而遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻(50)，故應(yīng)采用電流表外接法.第二十三頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法(1)電路原理圖如圖10-4-13實(shí)物連線如下圖所示(2)d=0.900×10-3m圖10-4-13第二十四頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【解題回顧】對(duì)某一待測(cè)電阻Rx，如果已知Rx＞R變(變阻器的全部阻值)，則電路不應(yīng)選限流式.因?yàn)镽變相對(duì)Rx太小，串聯(lián)調(diào)節(jié)已經(jīng)不起作用了.實(shí)物連線是難點(diǎn)，常見(jiàn)的錯(cuò)誤有：接點(diǎn)不在接線柱上；電表量程選接不對(duì)，極性不對(duì)；滑線變阻器接線柱選錯(cuò)；不符合電路圖(如內(nèi)外接法、分壓、限流電路接反)等等，應(yīng)讓學(xué)生多練習(xí)，多糾正方能突破.第二十五頁(yè)，共28頁(yè)。能力·思維·方法【例3】用多用電表的歐姆擋測(cè)量一未知電阻的阻值，若將選擇倍率的旋鈕撥至“×100Ω”的擋時(shí)，測(cè)量時(shí)指針停在刻度盤(pán)0Ω附近處，為了提高測(cè)量的精確性，有下列可供選擇的步驟：A.將兩根表筆短接.B.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“×1kΩ”擋.C.將選擇開(kāi)關(guān)撥至“×10Ω”擋.D.將兩根表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端，記下讀數(shù).E.調(diào)節(jié)調(diào)0電阻，使指針停在0Ω刻度線上.