第七章恒定电流第三课时

第七章恒定电流第三课时测定电阻的方法

【考纲要求】

1.决定导线电阻的因素（实验探究）Ⅱ

【基础梳理】

测量电阻的基本方法有：

1.伏安法：

2.等效替代法：

3.欧姆表直接测量。

【课堂互动】

要点一：滑动变阻器的两种接法

方法点拨：滑动变阻器在实验电路中常用的接法有两种，分别用甲、乙两图表示：甲叫限流接法，乙叫分压接法．采用分压接法时，被测电阻Ｒｘ上的电压调节范围较大．当实验中要求被测电阻上的电压从零开始逐渐增大，或要求电压调节范围尽量大时，应该用分压接法．采

用分压接法时，应该选用总阻值较小的滑动变阻

器；采用限流接法时，应该选用总阻值和被测电

阻接近的滑动变阻器．

1. 两种接法的比较接法

由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围较大，限流式接法较节能.

2. 两种接法的选择

（1）

（2）两种接法的适用条件

①限流式接法适用于相对滑动变阻器总电阻而言测阻值小的电阻，但又不是相差很大，这样移动滑动触头调节范围大且方便.

②分压式接法适合测量大阻值电阻（与滑动变阻器的总电阻相比），因为Rx越大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化明显，便于调节.通常情况下（满足安全条件），由于限流电路连接简单，耗能较小，一般优先考虑用限流接法.

(3) 在下列情况下必须采用分压接法

①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节.

②如果实验所提供的电表量程或电阻元件允许的最大电流很小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流（电压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（电压），为了保护电表或电阻元件，必须采用分压接法.

③若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，采用限流接法时，即使变阻器的滑动片从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化范围也不够大，不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，因此要采用分压接法。

【典题演示1】按照限流式和分压式接法把下面的实物图连接起来．

【变式训练】检测一个标称值为5 Ω的滑动变阻器.可供使用的器材如下：

A. 待测滑动变阻器Rx：全电阻约5 Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）

B. 电流表A1：量程0.6 A，内阻约0.6 Ω

C. 电流表A2：量程3 A，内阻约0.12 Ω

D. 电压表V1：量程15 V，内阻约15 kΩ

E. 电压表V2：量程3 V，内阻约3 kΩ

F. 滑动变阻器R：全电阻约20 Ω

G. 直流电源E：电动势3 V，内阻不计

H. 游标卡尺 L. 毫米刻度尺 J. 电键S及导线若干

（1）用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表为（填“A1”或“A2”），所选电压表为（填“V1”或“V2”）.

(2) 在下面的虚线框中画出测量电路的原

理图，并根据所画原理图将下图中实物连接

成测量电路.

要点二：电流表内接法和外接法的选择

方法点拨：1. 电流表内接法

（1）电路组成：

（2）误差分析：电流表内阻的分压作用，电压表的测量值偏大．

（3）测量结果：Ｒ测＞Ｒ真．

2. 电流表外接法

（1）电路组成：

（2）误差分析：电压表内阻的分流作用，电流表的测量值偏大．

（3）测量结果：Ｒ测＜Ｒ真．

3. 内接法和外接法的选择当Ｒｘ》ＲＡ时，宜采用内接法；当Ｒｘ《ＲＶ时，宜采用外接法．

说明：Ｒｘ相对ＲＡ、ＲＶ的大小可由倍数关系确定，即：当Ｒｘ

外接法：当Ｒｘｘ两种接法都可以．一句话，小电阻采用电流表外接法，大电阻采用电流表内接法．

【典题演示2】伏安法测电阻时，为了提高测量的精度，可在连电路时，采用如图所示电路，将电压表的一端Ｐ预留出来，使Ｐ分别跟ａ、ｂ两点接触一下，同时注意观察电流表、电压表的示数，则下面的决定正确的是（）

Ａ. 两次比较若电流表Ａ示数变化显著，则Ｐ应接在ａ点

Ｂ. 两次比较若电流表Ａ示数变化显著，则Ｐ应接在ｂ点

Ｃ. 两次比较若电压表Ｖ示数变化显著，则Ｐ应接在ａ点

Ｄ. 两次比较若电压表Ｖ示数变化显著，则Ｐ应接在ｂ点

【变式训练】在“测定金属丝电阻率”的实验中，若粗估金属丝的电阻Ｒｘ为３Ω，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率Ｐ＜０.７５Ｗ，备有的仪器如下表：

Ａ. ６Ｖ电池组

Ｂ. 电流表（０～０.６Ａ，内阻０.５Ω）

Ｃ. 电流表（０～３Ａ，内阻０.０１Ω）

Ｄ. 电压表（０～３Ｖ，内阻１ｋΩ）

Ｅ. 电压表（０～１５Ｖ，内阻５ｋΩ）

Ｆ. 滑动变阻器（０～１００Ω，额定电流１Ａ）

Ｇ. 滑动变阻器（０～２０Ω，额定电流１Ａ）

（1）实验中用螺旋测微器测量导线直径时，可估读到ｍｍ，用毫米刻度尺测量导线长度时，可估读到ｍｍ；

（2）为尽可能减小误差，应从上表中选用的器材是（用字母代替）；

（3）画出电路图；

（4）在下图中，将各器材连成实验电路．

要点三：伏安法测电阻

【典题演示3】用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200 Ω），实验室提供如下器材：电池组E:电动势3 V，内阻不计

电流表A1：量程0~10 mA，内阻约为40~60 Ω

电流表A2：量程0~500 μA，内阻为r2=1 kΩ

滑动变阻器R1：阻值范围0~20 Ω，额定电流2 A

电阻箱R2：阻值范围0~9 999 Ω，额定电流 1 A

电键S、导线若干要求实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下面的问题：

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，应选的电流表是（填写器材代号）；

2.画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；

【典题演示4】某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距Ｌ＝０.７００ｍ，其间充满待测的导电溶液．用如下器材进行测量：电压表（量程１５Ｖ，电阻约３０ｋΩ）、

电流表（量程３００μＡ，内阻约５０Ω）、

滑动变阻器（１００Ω，１Ａ）、

电池组（电动势Ｅ＝１２Ｖ，内阻ｒ＝６Ω）、

单刀单掷开关一个、导线若干．

下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用２０分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示．

根据以上所述请回答下面的问题：丙

（1）玻璃管内径ｄ的测量值为ｃｍ；

（2）根据表中数据在图丙坐标中已描点，请作出Ｕ-Ｉ图象，根据图象求出电阻

Ｒ＝Ω（保留两位有效数字）；

（3）计算导电溶液的电阻率的表达式是ρ＝（用Ｒ、ｄ、Ｌ表示），测量值

为Ω·ｍ（保留两位有效数字）；

（4）请画出测量导电溶液电阻的电路图，并在图甲中补画出未连接的导线．