第四课时电阻测量测定金属的电阻率4/4考点剖析【教学要求】1．学会电阻测量的实验设计方案和掌握数据处理方法。2．学会测量金属丝电阻率的测量方法。【知识再现】伏安法测电阻1．原理：局部电路欧姆定律2．两种测量电阻的电路：(如以下图)它们的等效电路图:(如以下图)3．两种控制电路；(如以下图)重点突破知识点一确定电流表内接、外接的方法1．阻值比较法：先将待测电阻的粗约值与电压表、电流表内阻进展比较，假设R《RV，宜采用电流表外接法；假设R》RA，宜采用电流表内接法。2．临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有RA/RX=RX/RV，所以为临界值，待测电阻比临界值大，用内接法；待测电阻比临界值小，用内接法；待测电阻与临界值相差不多，两种方法都可以。3．实验试探法：按图接好电路，让电压表的一根接线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有显著的变化，而电流表的示数变化不显著，那么可采用电流表外接法；如果电流表的示数有显著的变化，而电压表的示数变化不显著，那么可采用电流表内接法。判断示数变化是否显著时，要比较变化量比初始示数的比值，比值大的说明变化显著。．【应用1】(07北京西城模拟)某同学用伏安法测一个未知电阻，他先将电压表接a点，读得两表示数分别为U1＝3.()V，I1＝3.0mA，然后将电压表改接在a点，读得两表示数分别为U2＝2.9V，I2＝4.0mA，如以下图。由此可知电压表应接到点误差较小，测得R值应为Ω。导示:两种接法中两表示数变化分别为：可见电流表示数的变化较电压表示数变化明显，这说明电压表的分流作用较大。为了减小误差，应采用电流表内接法，即电压表接在a点。当电压表接在a点时，R＝U1／I1知识点二测量电阻的其他方法1．比例法：利用串、并联电路的特点测量电阻，即利用串联电路中电流处处相等，电压与电阻成正比；并联电路中，电压相等，电流与电阻成反比测量电阻。(1)串联测量法：如以下图，用两个完全相同的电压表分别并联在待测电阻RX和标准电阻R0上，记下两个电压表的示数UX和U0，那么待测电阻RX为：RX=R0UX/U0(2)并联测量法：如以下图，用两个完全相同的电流表分别串联在待测电阻RX和标准电阻R0，记下两个电流表的示数IX和I0，那么待测电阻RX为：RX=R0I0/IX。4/4\n2．替代法：不管是伏安法还是比例法，由于电压表的内电阻不可能是无穷大，电流表的内电阻不可能是零，所以原那么上说，总是存在由仪表内阻产生的系统误差。但不用仪表又无法测量，那么有没有方法可以消除仪表内阻所造成的系统误差呢?这就是采用替代法。（1）用电阻箱、电流表测量：用一个单刀双掷开关S和标准电阻箱R0、待测电阻RX以及电流表如图连接电路。将单刀双掷开关S接1。记录下通过待测电阻RX的电流强度IX；将单刀双掷开关改接到2，调节电阻箱R0的阻值，使电流表的示数I0＝IX，这时标准电阻箱的电阻示数就等于待测电阻RX的阻值。因为单刀双掷开关在1、2两个不同位置时，除了R0取代了RX以外，电路的其余局部完全相同，所以当两次电流表示数相等时，应有RX＝R0。(2)用电阻箱、电压表测量：用一个单刀双掷开关S和标准电阻箱R0、待测电阻RX以及电压表如图连接电路，当将单刀双掷开关S接1，记录下待测电阻RX两端的电压UX；将单刀双掷开关改接到2，调节电阻箱R0的阻值，使U0＝UX，这时标准电阻箱的电阻R0数就等于待测电阻RX的阻值。以上方法测量电阻时，不管电流表或电压表的内阻多大，对测量结果都不发生影响，测量结果的精细程度完全取决于标准电阻箱R0的精细程度。【应用2】(05全国高考)利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv。图中B为电源(内阻可忽略不计)，R为电阻箱，S为电键。(1)将图中实物连接为测量所用的电路。(2)写出实验中必须记录的数据(用符号表示)，并指出各符号的意义：。(3)用(2)中记录的数据表示Rv的公式为Rv＝知识点三滑动变阻器的两种接法1．滑动变阻器的构造如以下图。金属电阻丝绕在绝缘瓷筒上，A、B是其两个引出端。C、D是金属杆的两个端点，可在杆上滑动的金属滑片P把金属杆与电阻丝(绝缘漆已被刮去)连接起来。2．滑动变阻器的两种接法(3)两种电路的选择：①负载电阻的阻值RX远大于变阻器总电阻R0须用分压式电路。②要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开场连续可调，须用分压式电路。③负载电阻的阻值RX小于变阻器的总电阻R或相差不多，并且电压、电流表示数变化不要求从零起调，可采用限流式。④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功率较小。【应用3】如以下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下；(1)待测电阻RX(约100Ω)；(2)直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)；(3)直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)；(4)直流电源(输出电压4V，内阻不计)；(5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)；(6)开关1个，导线假设干条。根据器材的规格和实验要求，在此题的实物图上连线。4/4\n知识点四电学实验仪器的选择1．平安因素：通过电源、电阻、电流表、电压表等的电流不能超过其允许的额定电流。2．误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的2/3左右，即在量程符合要求的情况下选量程小的。3．便于操作：如选用滑动变阻器应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大局部电阻线。【应用4】用伏安法测量某电阻RX的阻值，现有实验器材如下：A．待测电阻RX：范围在5～8Ω，额定功率1WB．电流表A1：量程0一0.6A(内阻0.2Ω)C．电流表A2：量程0～3A(内阻0.05Ω)D．电压表V1：量程0～3V(内阻3kΩ)E．电压表V2：员程0—15V(内阻15kΩ)F．滑动变阻器R：0～100ΩG．蓄电池：电动势12VH．导线，开关为了较准确地测量，并保证器材平安，电流表应选，电压表应选，并画出电路图。成功体验1．(07南京二模）某同学要用“伏安法”测定一个待测电阻RX（阻值约为200Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：电池组E（电动势为3V，内阻不计）；电流表A1（量程为0～10mA，内阻约为40Ω～60Ω）；电流表A2（量程为0～500μA，内阻为1000Ω）；滑动变阻器R1（阻值范围为0～20Ω，额定电流为2A）；电阻箱R2（阻值范围为0～9999Ω，额定电流为1A）；开关S，导线假设干．请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能的考虑更加准确地测量RX的阻值）：（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。（2）请在图乙的方框中画出测量RX阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．（3）实验中，将电阻箱R2的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R1，使两表的示数如以以下图所示，可4/4\n读出电流表A1的示数是，电流表A2的示数是，测得Rx的阻值是．参考答案1．（1）如以下图（2）如以下图（,分压、外接）；（3）6.4mA（6.40mA也同样对）、240μA(238-242μA)、1.9Ω4/4
