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2024年高考物理一轮复习第八章恒定电流第7课时电阻测量六法学案新人教版.doc

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第7课时电阻测量六法

(一)最干脆的测量方法——多用电表测量法

多用电表测电阻的原理:闭合电路欧姆定律I=eq\f(E,R+Rg+r+Rx)=eq\f(E,R内+Rx)。

由上式可以发觉:通过电流计的电流I与待测电阻Rx存在一一对应关系,即测出相应的电流就可算出相应的电阻。由于I与Rx的这种非线性关系,所以欧姆表的刻度不匀称且0刻度在右。

[例1]多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻Rx时,操作步骤正确,发觉表头指针偏转角度过大,为了较精确地进行测量,应换到________挡。假如换挡后马上用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__________________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是________Ω。

[解析]若多用电表欧姆挡指针偏转角度过大,应换用小倍率×1挡,使指针偏到中心刻度旁边,且应先重新欧姆调零,表盘的读数为22Ω。

[答案]×1重新欧姆调零22

(二)最常用的测量方法——伏安法(对应学生用书P174)

1.伏安法测电阻的原理:R=eq\f(U,I)。

2.两种限制电路和两种测量电路

分压电路

限流电路

内接法

外接法

[例2](2024·全国卷Ⅰ)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采纳两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U-I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题:

(1)图(b)中标记为Ⅱ的图线是采纳电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。

(2)依据所用试验器材和图(b)可推断,由图线________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。

(3)考虑到试验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。

[解析](1)当用电流表内接法时,测量值为Rx1=Rx+RA>Rx,当用电流表外接法时,测量值为Rx2=eq\f(RxRV,Rx+RV)<Rx,图线Ⅱ的斜率较小,所以应为运用电流表外接法测量的结果,即电压表跨接在O、P间测量得到的。

(2)由图线可得Rx约为50.0Ω,可知Rx>eq\r(RARV),所以用电流表内接法测量的结果误差较小,即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值,测量结果Rx1=eq\f(ΔU,ΔI)=50.5Ω。

(3)因为Rx1=Rx+RA,所以Rx=Rx1-RA=50.0Ω。

[答案](1)O、P(2)Ⅰ50.5(3)50.0

(三)最敏捷的测量方法——伏伏法或安安法

伏伏法

已知内阻的电压表可做电流表运用,在缺少合适的电流表的状况下,常用电压表并联小电阻来代替电流表

这两种测量方法都是通过敏捷应用电表对伏安法的变式拓展,对考生实力要求较高,是高考对电路设计考查的热点

安安法

已知内阻的电流表可做电压表运用,在缺少合适的电压表的状况下,常用电流表串联大电阻来代替电压表

[例3]用以下器材可测量电阻Rx的阻值。

待测电阻Rx,阻值约为600Ω;

电源E,电动势约为6.0V,内阻可忽视不计;

电压表V1,量程500mV,内阻r1=1000Ω;

电压表V2,量程6V,内阻r2约为10kΩ;

电流表A,量程0.6A,内阻r3约为1Ω;

定值电阻R0,R0=60Ω;

滑动变阻器R,最大阻值为150Ω;

单刀单掷开关S一个,导线若干。

(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的eq\f(1,3),并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的试验电路图。

(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx=____________,式中各符号的意义是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析](1)电路的最大电流约为I=eq\f(6,600)A=0.01A,电流表量程太大,可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表,改装后的电流表内阻可计算出来,所以改装电流表采纳内接法,电压表选择V2即可,要求测量多组数据,滑动变阻器须要分压接法,电路如图所示。

(2)由电路图可得,流过被测电阻的电流

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