高二物理电阻测量专题人教版知识精讲 .docx
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1、精品名师归纳总结高二物理电阻测量专题一人教版【本讲训练信息 】一.教学内容:电阻测量专题一二.学问要点:一电阻测量的新理念:从 95 年到 2005 年十年间, 全国高考与各省市高考的物理试卷中,以设计性试验的形式 考查电阻测量的原理和方法的试题就有40 多个, 涉及定值电阻、 电压表内阻、 电流表内阻、电源内阻的测量等情形。 就是这种在伏安法的基础上演化而来的设计性试验,每年却让很多考生失利。 这主要是由考生观念不新,思路不广, 在运用伏安法时, 生搬硬套造成的。 在此, 老师向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法,帮忙考生开阔思路,提高创新才能。“伏伏”法、“安安”法、“加 R”法等测量电
2、阻的新方法是伏安法的原理同详细的测量实际相结合的产物,是对伏安法测电阻的原理的丰富和进展,假如同学把握了这一新理念, 就能制造性的完成电阻的测量这一类设计性试验。1. “伏伏”法“伏伏” 法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流或算电流 ,此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程,仍要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。1.1 利用“伏伏”法测电压表的内阻 例 1为了测量量程为 3V 的电压表 V的内阻内阻约 2000,试验室可以供应的器材有:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流表A1 ,量程为0.6 A ,内
3、阻约0.1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表V2 ,量程为5V ,内阻约 3500。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变阻箱变阻箱R1 阻值范畴为 0R2 阻值范畴为 09999。99.9。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结滑动变阻器R3 ,最大阻值约为 100,额定电流1.5 A。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电源 E,电动势 6V,内阻约0.5。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结单刀单掷开关 K,导线假设干。1请从上述器材中挑选必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的试验电路,画出电路原理图图中的元件要用题
4、中相应的英文字母标注,要求测量尽量精确。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2写出运算电压表V 的内阻RV 的运算公式为RV。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与解: 多数考生解答此题,毫不徘徊的套用伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V,内阻约 2000,电压表中的最大电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结流为 I3A 20001.5mA0.0015 A ,认为电流表不能精确测量,但由于创新才能差,也可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。答案:
5、 1测量电压表V 的内阻的试验电路如图1 所示。2电压表 V 的示数 U,电压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结表V2 的示数 U 2 ,电阻箱 R1 的读数r1。依据欧姆定律, 利用通过电压表的电流与通过电阻R1Ur1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的电流相等,算出电压表的电阻为RV。U 2U可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 利用“伏伏”法测定值电阻的阻值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 例 2用以下器材测量电阻Rx 的阻值9001000 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电源 E,有肯定内阻,电动势约为9.
6、0V 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表V1 ,量程为1.5V ,内阻 r1750。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表V2 ,量程为 5V,内阻 r22500。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结滑线变阻器 R,最大阻值约为 100。 单刀单掷开关K,导线假设干。1测量中要求电压表的读数不小于其量程的1 ,试画出测量电阻3Rx 的一种试验电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原理图原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2假设电压表V1 的读数用U 1 表示, 电压表V2 的读
7、数用U 2 表示, 就由已知量和测得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结量表示Rx 的公式为 Rx。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与解: 很多考生解析此题,第一思维考虑的就是伏安法,由于此题没有电流表,思维受阻,当然做不正确。只有极少数有“伏伏”法新观念的考生才能做正确。由于此题要运用“电压表算电流”这一创新思维。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案:1测量电阻Rx 的试验电路如图 2 所示。2电压表V1 的示数U 1 ,电压表V2 的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结示 数 U 2, 电 压 表 V1的 内 阻r1 , 根 据
8、串 联 、 并 联 电 路 的 规 律 , 算 出Rx 的 电 阻 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RU 2U 1xr1 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U 12. “安安”法“安安” 法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压或算电压 ,此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外,仍要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。2.1 利用“安安”法测电流表的内阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 例 3从以下器材中选出适当的试验器材,设计一个电路来测量电流表方法简捷,有尽可能高的精确度,
9、并测量多组数据。1画出试验电路图:标明所用器材的代号。A1 的内阻r1 ,要求可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2假设选取测量中的一组数据来运算r1 ,就所用的表达式 r1,式中各符号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的意义是:。器材代号与规格如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流表A1 ,量程10mA,内阻待测约 40。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流表A2 ,量程500A ,内阻 r2750。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表 V,量程 10V,内阻 r210k可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归
10、纳总结电阻 R1 ,阻值约为 100。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结滑动变阻器R2 ,总阻值约 50。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电池 E,电动势1.5V ,内阻很小。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电键 K,导线假设干。分析与解: 大多数考生看到此题,第一感觉考虑的就是伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到要满意“有尽可能高的精确度”的条件,认为电压U可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的测定,不能选量程是10V 的电压表。由于电流表两端答应施加的最大电压约为0.4V ,因可编辑资料 - - - 欢迎下载精
11、品名师归纳总结而电压表不能精确测出电流表的两端的电压,但由于缺乏创新精神, 想不出其他方法, 也做不正确。只有极少数有“安安”法新思路的考生才能做正确。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案: 将电流表A2 并联在电流表A1 的两端,利用电流表测量电压。要满意“多测几组可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数据”,滑动变阻器R 采纳分压接法。试验电路如图3 所示,其表达式 rI 2r21,式中 I 、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2I 2 、 r1 、 r 2 分别表示通过电流表A1 、1I1A2 的电流和它们的内阻。可编辑资料 - - - 欢迎下载精
12、品名师归纳总结2.2 利用“安安”法测定值电阻的阻值 例 4用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材代号与规格如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流表A1 量程250mA ,内阻r1 为 5。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结标准电流表A2 量程300mA,内阻r2 约为 5。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结待测电阻R1 阻值约为 100,滑动变阻器R2 最大阻值 10。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电源 E电动势约为 10V,内阻 r 约为 1,单刀单掷开关 S,导线假设干。1要求方法简捷, 并能测多组数据, 画出试验电路原理图
13、, 并标明每个器材的代号。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2试验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的运算公式是R1。分析与解 :绝大多数考生解答此题,首选的就是伏安法,由于此题没有电压表,思维受阻,当然做不正确。只有极少数有“安安”法新观念的考生才能做正确。由于此题需要运用“电流表算电压”这一创新思维。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案:1试验电路如图 4 所示。2A1 、A2 两电流表的读数I 1 、 I 2 ,待测电阻 R1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的阻值运算公式
14、是R1I 1I 2I 1r1 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. “加 R”法“加 R”法又叫“加爱护电阻”法。在运用伏安法测电阻时,由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满意安全、精确的原就,加爱护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程,仍要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。3.1 利用“加 R”法测电流表的内阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 例 5某电流表的内阻在0.10.2之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 待测的电流表A1 量程0.6 A 。可编辑资料 - - -
15、 欢迎下载精品名师归纳总结B. 电压表V1 量程 3V,内阻约 2k。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C. 滑动变阻器R1 最大电阻 10。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D. 定值电阻R2 阻值 5。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结E. 电源 E电动势 4VF. 电键 S 及导线假设干。1画出试验电路图。 2如测得电压表的读数为U,电流表的读数为 I ,就电流表 A1内阻的表达式为:RA。分析与解: 很多考生读完此题,就知道试验原理是伏安法,由于设计电路时没有考虑可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表和电流表的量程,当然做不正确
16、。少数考生想到电流表的内阻在0.10.2之间,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结量程为0.6 A ,电流表上的最大电压为0.12V,因而电压表不能并联在电流表的两端,由于可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结缺乏创新意识,也做不正确。只有极少数有“加R”法新理念的考生才能做正确,由于此题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结必需将一个阻值为5的定值电阻R2 与电流表串联,再与电压表并联,才满意要求。再者可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结量程为 3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势4V,但可在电路中接入滑动变阻器进行爱护。滑动变阻器在本试验中分压
17、与限流的连接方式均符合要求,但考虑限流的连接方式节能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结些,因而滑动变阻器采纳限流的连接方式。故此题设计电路图如图5 所示。电流表A1 内阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U的表达式为:RAIR2 。3.2 利用“加 R”法测电源的内阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 例 6测量电源 B 的电动势 E 及内阻 r E 约为量程为 3V 的抱负电压表V。4.5V, r 约为 1.5。可选用的器材如下:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结量程为0.5A 的电流表 A有肯定内阻 。可编辑资料 - - - 欢迎下载
18、精品名师归纳总结固定电阻 R4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结滑动变阻器 R 。 电键 K,导线假设干。1画出试验电路原理图,图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2试验中,当电流表的读数为I 1时,电压表的读数为U 1 。当电流表的读数为I 2 时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电压表的读数为示。U 2,就可求出E=, r。用I 1 、 I 2 、 U 1 、U 2 及 R 表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与解: 不少考生解析此题,第一理念就是沿用课本上的测电源电动势及内阻原理可编辑资
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