高中物理第3章恒定电流学案鲁科版选修3_1

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1、第3章恒定电流恒定电流知识整合与阶段检测专题一　伏安法测电阻1．原理伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律R＝。2．两种测量电路的比较比较项目电流表外接法电流表内接法电路图误差分析由于电压表的内阻有分流作用，电阻的测量值R外＝＝＝＜Rx由于电流表内阻的分压作用，电阻的测量值R内＝＝＝Rx＋RA＞Rx电路选择方法比较法①若＞，通常认为待测电阻的阻值较大，电流表的分压作用可忽略，应采用电流表内接电路；②若＜，通常认为待测电阻的阻值较小，电压表的分流作用可忽略，应采用电流表外接电路试触法如图所示，将电压表的左端接a点，而将右端分别与b、c两点试触，观察电流表和

2、电压表示数的变化：①若电流表示数变化大，说明待测电阻是大电阻，应该用电流表内接法测量(接c点)；②若电压表示数变化大，说明待测电阻是小电阻，应该用电流表外接法测量(接b点)[例证1]　用伏安法测电阻时，由于实际电表内阻的影响，会给测量带来系统误差，但合理地选择电表的接法可以有效地减小这种误差。如图3－1所示的伏安法测电阻的电路中，如果不知道被测电阻的大概阻值时，为了选择正确的电路以减小系统误差，可将电压表的一个接线头图3－1P分别在a、b两点试触一下。(1)如果发现电流表读数没有显著变化，则P应接在________处。(2)如果发现电压表读数没有显著变化

3、，则P应接在________处。[解析]　若P从a移到b时，电流表读数没有显著变化，说明电压表的分流作用不明显，P应接在a处；此时电压表测量的是电阻Rx两端的电压，电流表的测量值比较接近流过电阻Rx的电流值，可以有效减小系统误差。同理分析，若P从a移到b时，电压表读数没有显著变化，说明电流表的分压作用不明显，P应接在b处，可以有效减小系统误差。[答案]　(1)a　(2)b专题二　滑动变阻器的接法滑动变阻器在电路中通常有两种接法——限流式和分压式。1．滑动变阻器的两种接法对比接法项目限流式分压式电路组成变阻器接入电路特点连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电

4、阻线圈一端的接线柱(图中变阻器Pa部分被短路不起作用)连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器Pa、Pb都起作用，即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上)调压范围～E(不计电源内阻)0～E(不计电源内阻)2．如何选用由于限流式接法电路简单，耗能低，通常采用滑动变阻器的限流式接法，但在以下三种情况中，必须选择分压式接法：(1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须选用分压电路。(2)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分

5、压接法。(3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性，校对改装后的电表等)，即大范围内测量时，必须采用分压接法。[例证2]　用伏安法测量一个定值电阻的阻值，所需器材及规格如下：(1)待测电阻Rx(约100Ω)；(2)直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)；(3)直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)；(4)直流电源(输出电压4V，内阻不计)；(5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)；(6)开关一个，导线若干。试根据器材的规格和实验要求，画出合理的电路图。[解析]　(1)待测电阻与电表内阻的比值分别

6、为＝2，＝50因为＜即电流表的分压作用不能忽略，而电压表的分流作用可以不计，所以应采用电流表外接电路。(2)如图3－2甲所示，当滑动变阻器限流式接入时，电路中的最小电流为图3－2Imin＝＝0.024A＞10mA毫安表将被烧坏。当滑动变阻器分压式接入电路使用时，电路的最小电阻和通过变阻器的最大电流分别为Rmin＝≈14ΩImax＝＝0.29A＜1A可见，变阻器可以安全工作。这时，毫安表中的电流，可以通过控制滑动变阻器，在0～10mA内进行调节。所以，在连接实验电路时，不仅电流表应外接，而且必须将滑动变阻器作分压器使用，故电路图如图乙所示。[答案]　见“解

7、析”1．如图3－3所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电压表内阻为500Ω，那么待测电阻R的测量值比真实值________，测量值为________，真实值为________。图3－3解析：因为电压表和R并联，则电压表读数U′等于R的真实电压U，而电流表的读数I′为R与电压表的总电流，所以I′大于通过R的真实电流，所以R的测量值R′＝，小于真实值R＝。R的测量值R′＝＝Ω＝100Ω，R的真实值R＝＝＝Ω＝125Ω。答案：小　100Ω　125Ω2．图3－4中所示器材为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的IU特性曲线的实验器材。(1)根据实验

8、原理，用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路图连接完整。(2)开关S闭合之前，图甲