2020高二物理2020高二物理 2.9伏安法测电阻导学案 5页

‎2020高二物理 2.9伏安法测电阻导学案 ‎ ‎【学习目标】：‎ ‎1、了解用伏安法测电阻，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有 误差，懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的。‎ ‎2、会根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。‎ ‎3、 通过实验体会探究过程，培养科学的实验精神 ‎【学习重点】：‎ 掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。‎ ‎【学习难点】：‎ 理解误差的相对性。‎ ‎【自主预习】：‎ 旧知回顾 ‎1、决定电阻大小的因素是 、 、 、 。‎ ‎2、一段导体的电阻与它两端的 、 无关。但我们可以通过公式 间接地求出电阻。我们把这个方法叫伏安法测电阻。‎ ‎3、常用的电流表、电压表有内阻吗？‎ ‎【合作探究】：‎ 探究活动一：伏安法测电阻的原理 用电压表测出电阻两端的电压，同时用电流表测出流过电阻的电流，可用R=求出R的值。‎ 提出问题：大家可以想一下，这样得到的就是电阻的真实值吗？‎ ‎（不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。）‎ 探究活动二：伏安法测电阻的电路图 我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义，那么接入时有几种接入方法，电路应如何？请同学们画出。‎ 引导学生思考、讨论并画出测量电路图。‎ 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”‎ 电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”‎ 探究活动三：误差分析 如上图的外接法和内接法，如果是理想情况，即R→0， Rv→∞时，两电路测量的数值应该是相同的。‎ 而实际上因为电流表、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．‎ 两块表测量的是哪个研究对象的哪个值？测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小？‎ 引导学生分析总结：‎ 外接法 电压表示数 电流表示数 结果：‎ 说明：（1）即实际测的是Rx与Rv的并联值，随Rv↑，误差将越小。‎ ‎（2）误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻。‎ 内接法 ‎ 电压表示数：‎ ‎ 电流表示数 结果：‎ 说明：（1）即实际测的是Rx与RA的串联值，随RA↓，误差将越小。‎ ‎（2）误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，‎ 引申：（1）为了提高测量精度，选择内、外接的原则是什么？‎ 直接比较法： 当 Rv＞＞Rx时，选用外接法。‎ 当 RA＜＜Rx时，选用内接法。‎ 比值法：‎ 当 时，选用电流表外接法 当 时，选用电流表内接法 ‎（2）若不知道Rv、Rx、RA的值时该怎么办？‎ 实验试探法：‎ 若伏特表示数有明显变化，即 宜外接。‎ 若安培表示数有明显变化，即 宜内接。‎ 探究活动四：典例分析 例1、给你电源、电流计、已知电阻R、开关和未知电阻各一只，如何设计测量电阻的电路。‎ 引导学生分析讨论得出结论。‎ 将前后两次串入R和Rx各支路，测得电流为I1和I2，应有I1R=I2Rx，则Rx=I1R/I2。）‎ ‎【课堂小结】：‎ ‎1.伏安法测电阻虽然比较准确，但是无论采用哪种连接方法均会给测量带来误差，这是测量方法本身存在的问题，应属系统误差。‎ ‎2.为了使测量误差尽量小，应选用合适的连接方法。‎ ‎【达标测评】：‎ ‎1、有一待测电阻Rx，阻值约为5Ω，允许最大功率为1.25W，现欲比较精确的测定其阻值。除待测电阻外，备用器材及规格如下：‎ ‎⑴电压表（0～3V～15V）3V量程内阻约为3kΩ；15V量程内阻为15 kΩ；‎ ‎⑵电流表（0～0.6A～3A）0.6A量程内阻为1Ω；3A量程内阻为0.25Ω；‎ ‎⑶滑动变阻器（20Ω，1A）；‎ ‎⑷滑动变阻器（2kΩ，1.5A）；‎ ‎⑸蓄电池组（6V，内阻不计）；‎ ‎⑹电键、导线。‎ 请根据题意选择所需器材并画出电路图。‎ ‎2、‎ 为了测定一个6V、3W的小电珠在不同电压下的功率,所需的实验器材如图所示.已知电流表的内阻可忽略,滑线电阻的阻值为10Ω,各电表的量程如图.测量时要求电珠两端的电压从0伏开始连续调节,测得多组数据.‎ 请按要求在实物图上连线.‎