伏安法测电阻教案1.docVIP

伏安法测电阻 鄂州市第二中学 姜晓永 教学目标： 1、理解伏安法测电阻的原理 2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，无论用“内接法”还是“外接法”测出阻值都 有误差 3、理解两种方法的误差原因，并能在实际中作出选择 重、难点分析 重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法 难点：根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差 引入新课： 拿出一个电阻，但不知道阻值，问学生如何测出这个电阻。 教学过程： 伏安法及测量原理 测量原理：用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路的欧姆定律可以测出电阻的阻值R，即R=，这种用伏特表和安培表测量电阻的方法叫伏安法。 二、伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表和两接线柱外侧，叫外接法。如图： 电流表接在电压表和两接线柱内侧，叫内接法。如图： 伏安法测电阻的误差分析 上面两图中，Rx为待测电阻，因为电流表、电压表分别有分压、分流作用，因此两种方法测量电阻都有误差。 1、电流表外接法 电压表示数 UV = UR 电流表示数 IA = IR + IV IR R测 = = = Rx 测量值偏小，适于测量小阻值电阻 。 说明：误差来源于电压表的分流作用，分流越小，误差越小，所以该电路适合测量小电阻，即Rx《 RV. . 2、电流表内接法 电压表示数 UV = UR +UA UR 电流表示数 IA = IR R测 = = RA + Rx = Rx 测量值偏大，适于测量大阻值电阻。 说明：误差来源于电流表的分压作用，分压越少，误差越小，所以该电路适合测量大电阻，即Rx 》RA . 伏安法测电阻电路的选择 1、直接比较法： 当 Rx 》RA 用内接法。 当 Rx《 RV. 用外接法。 2、定量判断法 若已知待测电阻的大约值 Rx，电流表内阻RA和电压表内阻RV.，则 当Rx(即Rx为大电阻)用内接法. 当Rx(即Rx为小电阻)用外接法. 当Rx=时,内、外接法均可。 3、试触法：当Rx、RA、Rv大约值都不清楚时用此法。 如图所示将电压表的一个接线空着，分别轻触电流表的A、B接线柱，观察电压表和电流表的示数变化情况。 若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高值电阻，应选用内接法，接线应接B测量。 若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用强，即Rx是一个低值电阻，应选用外接法，接线应接A测量。 小结： 练习： 例1：有一待测电阻RX，约为100Ω ，用内阻为50Ω 的电流表和内阻为5KΩ 的电压表测量其阻值，该选择外接法或是内接法？ 例2：用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为 R1 和R2 ，则所测的测量值和真实值Rx之间的关系是 （ ） （A）R1＞ Rx＞R2 （B） R1＜ Rx＜R2 （C）R1＞R2＞Rx （D）R1＜R2＜Rx 例3：某同学用伏安法测一个未知电阻RX的阻值，采用如图线路图，他先把伏特表接在N点，读得电表示数分别为U=3.0V，I=3.0mA，然后把伏特表改接在M点，读得电表示数分别为U′=2.9V，I′=4.0mA，则可知伏特表接到哪个点误差较小？RX测量值为多少？ 内接法： 外接法： 伏安法测电阻----原理R＝U/I 名 称 安培表外接 安培表内接 电 路 误 差 分 析 U测 = U真 U测 U真 I测 I真 I测 = I真 R测 R真 R测 R真 误 差 原 因 RV的分流作用 RA的分压作用 测量值实质 R测= R真并RV = R测= R真串RA= RA + Rx 适用条件 适用测小电阻 或Rx《 RV 适用测大电阻 或Rx 》RA .