演示实验电阻的测量.pptx

演示实验电阻的测量二、测量电路及基本工具1.滑动变阻器的连接.滑动变阻器在电路中也有如图1041a、b两种常用的接法：第1页/共27页演示实验电阻的测量 a叫限流接法，b叫分压接法.分压接法中被测电阻上电压的调节范围大.当要求电压从0开始调节，或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法.用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的.第2页/共27页演示实验电阻的测量 2.伏安法测电阻.有如图1042a、b两种接法，a叫外接法，b叫内接法.外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，测较小阻值应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，测较大阻值应采用内接法.第3页/共27页演示实验电阻的测量 如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图1043将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量.第4页/共27页演示实验电阻的测量3.使用多用表欧姆挡粗测电阻(1)原理如图1044所示.调0时Ig=E/(Rg+r+R)=E/R内，测量时I=E/(R内+Rx)只要将对应Rx值的电流刻度I改为阻值Rx，即为欧姆表.第5页/共27页演示实验电阻的测量(2)多用表面板如图1045所示直流电流、电压的刻度是均匀的，交流电流、电压和欧姆挡刻度是不均匀的.第6页/共27页演示实验电阻的测量 (3)使用步骤及注意事项：用螺丝刀进行机械调0(左侧0).选挡.测电流、电压时选择合适量程；测电阻时选择合适的倍率.以使指针指在中央1/3刻度范围，可用比估计值低1个数量级的倍率，如估计值为200就应该选10的倍率.用调0旋钮(电阻)进行调0(表笔直接接触，指针指右侧0刻度).将红黑表笔接被测电阻两端进行测量.将指针示数乘以倍率得测量值.将选择开关扳到OFF或交流电压最高档.第7页/共27页演示实验电阻的测量(4)注意：用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率.每次换挡后都要重新进行电阻调0.第8页/共27页演示实验电阻的测量4.螺旋测微器 固定刻度上的最小刻度为半毫米(上下两行，分别是表示半毫米线和整毫米线)；可动刻度每旋转一圈前进(或后退)半毫米.在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以每两条刻线间代表0.01mm.读数时，从主尺上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度，所以在最小刻度后还应该再估读一位)，再把两部分读数相加，得测量值.第9页/共27页演示实验电阻的测量图10-4-6中的读数应该是 9.203mm.第10页/共27页演示实验电阻的测量 5.电阻箱.图1047中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到这时电阻箱的实际阻值.如图所示，当时的阻值为84580.2第11页/共27页演示实验电阻的测量三、描绘小灯泡的伏安特性曲线.1.因为小灯泡的电阻较小(10左右)所以应该选用电流表外接法.2.小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线.为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由0逐渐增大到额定电压.所以滑动变阻器必须选用分压接法.第12页/共27页演示实验电阻的测量3.由实验数据作出的I-U曲线如图1048，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大.第13页/共27页演示实验电阻的测量 4.若选用“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表选用00.6A量程；电压表开始时应选用03V量程，当电压调到接近3V时改用015V量程.第14页/共27页演示实验电阻的测量四、测定金属的电阻率.1.被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；2.本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路.【注意】：开始时滑动变阻器的滑动触头应该在接入电路电阻最大的一端.本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化.第15页/共27页能力思维方法【例1】一个标有“220V 60W”的白炽灯泡，加上的电压U由0逐渐增大到200V，在此过程中，电流I和电压U的关系可用图像表示，题中给出的四个图线(如图1049所示)中，肯定不符合实际的是(C)第16页/共27页能力思维方法【解析】I-U图像的意义：斜率的倒数表示电阻，斜率越大，电阻越小，如果是曲线，电阻可以用该点曲线的切线斜率表示.温度越高，电阻率越大，电阻也就越大.灯泡在电压加大的过程中，灯丝中的电流增大，温度升高，电阻变大，所以C符合实际，A图表示电阻不变，B表示电阻变小，D表示先变小，后变大.A、B、D都不符合实际.第17页/共27页能力思维方法【例2】如图10410为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：图10410第18页/共27页能力思维方法待测电阻丝Rx(约100).直流毫安表(量程010mA,内阻50).直流电压表(量程03A,内阻5k).直流电源(输出电压4V，内阻可不计).滑动变阻器(阻值范围015，允许最大电流1A).开关一个，导线若干.第19页/共27页能力思维方法 (1)根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线.(2)在“测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图10-4-11，可知该金属丝的直径:d=0.90010-3 m.第20页/共27页能力思维方法【解析】本实验要求多测几组数据，并且有较大变化范围，由于Rx大于变阻器全部电阻，所以必须采用分压电路(如图10-4-12).在电表接法上因为Rx与毫安表内阻(50)较接近，而远小于电压表内阻(50)，故应采用电流表外接法.第21页/共27页能力思维方法(1)电路原理图如图10-4-13实物连线如下图所示(2)d=0.90010-3m图10-4-13第22页/共27页能力思维方法【解题回顾】对某一待测电阻Rx，如果已知RxR变(变阻器的全部阻值)，则电路不应选限流式.因为R变相对Rx太小，串联调节已经不起作用了.实物连线是难点，常见的错误有：接点不在接线柱上；电表量程选接不对，极性不对；滑线变阻器接线柱选错；不符合电路图(如内外接法、分压、限流电路接反)等等，应让学生多练习，多纠正方能突破.第23页/共27页能力思维方法【例3】用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值，若将选择倍率的旋钮拨至“100”的挡时，测量时指针停在刻度盘0附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤：A.将两根表笔短接.B.将选择开关拨至“1k”挡.C.将选择开关拨至“10”挡.D.将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数.E.调节调0电阻，使指针停在0刻度线上.F.将选择开关拨至交流电压最高挡上.第24页/共27页能力思维方法 将上述中必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理的顺序是 (填写步骤的代号)；若操作正确，上述D步骤中，指针偏转情况如图10-4-14所示，则此未知电阻的阻值Rx=.图10-4-14第25页/共27页能力思维方法【解析】用多用电表的欧姆挡测未知电阻时，指针停在中值(中心位置)附近时测量误差较小，当用“100”的挡测量时，指针停在0附近，说明该待测电阻的阻值相对该挡比较小，为了提高测量精度，应换低倍率“10”的挡来测量，换挡之后，必须重新调零，之后再接入未知电阻进行测量和读取数据.测后暂不使用此多用电表，应将选择开关置于交流电压最高挡上，这是为了安全，保证电表不受意外损坏，如下次再使用这块表测电流、电压等其他量时，一旦忘了选挡，用交流电压最高挡虽然测不出正确结果，但不会把电表烧坏.【答案】C、A、E、D、F、B，Rx=160()第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页