高二物理描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率知识精讲 人教版

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1、高二物理描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率知识精讲人教版一.本周教学内容：描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、期末综合复习二.知识要点：三个实验的原理、电路的选择期末综合复习1.伏安法测电阻伏安法测电阻有a、b两种接法，a叫（安培计）外接法，b叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。如果被测电阻阻值为Rx，伏特表和安培表的内阻分别为RV、RA，若，则采用外接法。若，则采用内接法。如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电

2、压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）。[例1]用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。（1）该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：____

3、_____________________。（2）由以上记录数据计算被测电阻RX的表达式是RX=___________。（3）将下图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来。解：（1）将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。（2）（3）图略。2.描绘小电珠的伏安特性曲线因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U—I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。在上面实物图中应该选用右面的那个图，开始时滑动触头应该位于左

4、端（使小灯泡两端的电压为零）。由实验数据作出的I—U曲线如下，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U—I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）若选用的是标有“3.8V0.3A”的小灯泡，电流表应选用0—0.6A量程；电压表开始时应选用0—3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0—15V量程。3.实物图连线方法[例2]某同学选用一只标有“3.8V0.3A”的小灯泡，用电流表和电压表测量它在不同电压下的电流，从而计算出它在不同电压下的实际电阻值。根据实验数据画出的I—U图象如下。（1）从图象看出，电压越高对应的实际电阻值越_____，这说明灯丝材料的电阻

5、率随温度的升高而________（2）若实验室提供的器材是：电动势为6V，内阻很小的铅蓄电池；量程0—0.6A—3A的直流电流表；量程0—3—15V的直流电压表；最大阻值10Ω的滑动变阻器；一只电键和若干导线。请画出正确的实验电路图。并标出开始实验时所用的电表量程和滑动变阻器滑动触头的位置。解：（1）曲线上每一点和原点的连线的斜率的倒数表示该时刻对应的灯丝电阻。由图象可知随着电压的升高灯丝的电阻增大。这说明灯丝材料的电阻率随温度的升高而增大。（2）正常工作时灯丝的电阻才十几个欧姆，电压低时电阻更小，所以应作为小电阻处理，测量部分应该用外接法。灯丝两端的电压要求从零开始逐渐增大，所

6、以供电部分必须采用分压电路。开始时电流表量程应选用0.6A，电压表量程应选用3V（快要超过3V时再改用15V量程），滑动变阻器滑动触头的位置应使灯丝两端分到的电压为零。3.测定金属的电阻率被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。螺旋测微器。固定刻度上的最小刻度为0.5mm（在中线的上侧）；可动刻度每旋转一圈前进（或后退）0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.

7、01mm。读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。下图中的读数应该是6.702mm。[例3]在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。实验主要步骤如下：（1）用______测量金属导线的长度l，测3次，求出平均值；（2）在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径d，求出平均值；（3）用伏安法测量该金属导线的电