人教版高二物理选修3-1导学案设计：2.4.3伏安法测电阻的电流表内外接
实验：电流表的内外接法
电流表和电压表的读数
电流表
电压表
符号
参数
量程：0～0.6 A,0～3 A 量程：0～3 V,0～15 V
内阻：小于1 Ω
内阻：3 kΩ，15 kΩ
电压表和电流表的使用与读数
量程选择
选择合适量程：使得
测量时指针偏转角度
要尽可能大，一般要
求超过量程的1/3，
但又不能超过量程
（安全前提下选取小
量程电表，2/3处附
电流表分压，使电阻测量值大于真实值
图7
C.采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于
真实值
√
D.采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于
真实值
1 2 3
练习
2. 一个未知电阻，无法估计其电阻值,某同学用伏安
法测量此电阻，用如图(a)(b)两种电路各测一次，
用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA，用(b)图测得的
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
伏安法测电阻常见的电路图
测量电路
V
V
A
Rx
A
Rx
控制电路
供电电路
测量电路：电流表内接和外接。
控制电路：滑动变阻器限流式和分压式接法。
实物图连接
（1）限流式接法
V
A
Rx
实物图连接
（2）分压式接法
V
A
Rx
x
A
3000 Ω
当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同.
(3)试触法：按图连接好电路，让电压表一根接
人教版高二物理选修3-1：第二章第10节《测定电源电动势和内阻》导学案设计
第10节 实验：测定电池的电动势和内阻1．伏安法：由E ＝U ＋Ir 知，只要测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，从而解出E 、r ，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测E、r ，电路图如图所示．2．安阻法：由E ＝IR ＋Ir 可知，只要能得到I 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材有电源、开关、变阻箱、电流表，电路图如图所示．3．伏阻法：由E ＝U ＋UR r 知，如果能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是电源、开关、变阻箱、电压表，电路图如图所示．知识点一 伏安法测电动势和内阻例1．用如图所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻.除开关和导线外，可供使用的实验器材还有： 电流表(量程0～0.6 A,0～3 A) 电压表(量程0～3 V,0～15 V)滑动变阻器R 1(阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A) 滑动变阻器R 2(阻值范围0～100 Ω，额定电流1 A)班级： 姓名：(1)为提高测量精度，电流表应选用的量程是A，电压表应选用的量程是V；为多测量几组数据，滑动变阻器应选用(填写滑动变阻器符号)；(2)实验开始前，滑动变阻器的滑动触头P应移到端(选填“a”或“b”)；(3)改变滑动变阻器R的阻值，测出6组U和I的值如下表所示.其中5组数据的对应点已经标在图的坐标纸上，请在坐标纸上标出第二组数据的对应点，并画出U－I图线.序号12345 6电压U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10电流I/A0.1200.1400.2400.3000.3600.420(4)由图象求得电池的电动势E＝V，内阻r＝Ω(保留到小数点后两位)(5) 根据原理图用实线代替导线将实物仪器连成实验电路．(6)请回答：将数据进行图像处理时，纵坐标U轴为什么从1.0V开始，而不是从0开始？练习1．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω，电流表的内阻约为0.5 Ω，电压表的内阻约为6 kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的()知识点二 安阻法测电动势和内电阻例2．有一特殊电池，它的电动势约为 9 V ，内阻约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻R A ＝5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电源起保护作用.(1)本实验中的R 0应选 (填字母). A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E ＝ V ，内阻r ＝ Ω.练习2．某研究性学习小组利用如图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图所示的R －1I 图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝______ V ，r ＝____ Ω.知识点三伏阻法测电源电动势和内阻例3．在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如图所示的电路.一位同学记录的6组数据见下表：R/Ω 2.0 3.0 6.0101520U/V 1.30 1.36 1.41 1.48 1.49 1.50根据这些数据选取了适当的坐标轴，请在如图所示的方格纸上画出U－I图线，根据图线读出电源的电动势E＝V，求得电源的内阻r＝Ω.练习3．用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.1．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I图象，由图象可知()A．电池电动势为1.40 VB．电池内阻值为3.50 ΩC．外电路短路时的电流为0.40 AD．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′约为0.20 A2．有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图所示，则三组同学测得的干电池电动势E a、E b、E c大小关系是________，内电阻r a、r b、r c大小的关系是________．(用“>”、“＝”或“<”表示)3．如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U 和电流表示数I，下列说法正确的是()A.电压表读数U 增大时电流表读数I 也必定增大B.电压表与电流表读数变化量的比值ΔUΔI 是滑动变阻器的电阻C.电压表与电流表读数的比值UI是电源内阻D.电压表与电流表读数变化量比值的绝对值|ΔUΔI|是电源内阻4．如图a 是“测定电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，为了较精确地测量一节新干电池的内阻，加接一定值电阻，实验电路原理图如图b.可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3 V 的理想电压表V ，量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R 0(R 0＝1.5 Ω)，滑动变阻器R 1(0～40 滑动变阻器R 2(0～200 Ω)，开关S.(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 (填“R 1”或“R 2”). (2)用笔画线代替导线在图c 中完成实物连接图.(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U －I 坐标系中画出U －I 图线如图d 所示，则新干电池的内阻r ＝ Ω.(保留两位有效数字)5．某兴趣小组利用如图甲所示电路测定一电池组的电动势E 和内阻r .已知电池组的电动势约为6 V ，内阻约为10 Ω，保护电阻R 0＝10 Ω.可供选用的实验器材有：A.电流表A1(量程0～300 mA，内阻约为2 Ω)B.电流表A2(量程0～3 A，内阻约为2 Ω)C.电压表V1(量程0～6 V，内阻很大)；D.电压表V2(量程0～15 V，内阻很大)；E.滑动变阻器R(阻值0～50 Ω)；开关S一个，导线若干条.实验过程如下：(1)在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用，电压表应选用.(填所选器材前的字母序号)(2)按图甲连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其连入电路的阻值，测出多阻U和I的值，以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的U－I图线.(3)根据图乙可得，电池组的电动势E＝V，内阻r＝Ω.(结果均保留一位小数)备用题目：5．给你一个伏特表、一个电阻箱、开关及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻．(1)画出电路图．(2)实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，伏特表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图甲所示的______ Ω时，伏持表的读数如图乙所示是________ V.(3)根据以上实验数据中，可以算出该节干电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.6.用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值2.5 Ω、额定功率5 W)；(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器．(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．。
人教版物理选修3-1《实验：测定电池的电动势和内阻》导学案
实验：测定电池的电动势和内阻导学【学习目标】1．知道测电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系．2．学会根据图象合理外推进行数据处理的方法．3．尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法．【课前导学】一、预习一、实验原理（伏安法）：根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式，可以采用不同的方法测E和r。
1.由E=U +Ir,由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变,只要改变负载电阻,测出____、_____的两组数据,就可以列出两个关于E、r的两个方程,从而解出E、r.因此,用电压表、电流表加上一个可变电阻就可能测出E、r。
电路如右图所示.2.由E=IR +Ir,只要能得到___、___的两组数据,列出两个关于E、r的两个方程,从而求解出E、r，用到的器材有：电池、________、________、开关和导线。
在下面左边的方框中画出电路图。
3.由E=U + r ,如果能得到___、___的两组数据,列出两个关于E、r的两个方程,从而求解出E、r，用到的器材有：电池、________、________、开关和导线。
在下面右边的方框中画出电路图。
【数据处理】以第1种方法为例，为了减小误差：（1）用平均值法求E 和r: 可以多测几组U 、I 数据，列出若干方程，求出若干组E 、r ，最后以E 的平均值和r 的平均值作为实验结果。
（2） 利用U —I 图像求电源电动势E 和内阻r:可以将U 、I 值在U —I 图像中描出来，U —I 图像应该是一条直线. 在坐标纸上建立U —I 坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应的点，作一条直线使之通过尽可能多的点，并使不在直线上的点尽可能均匀的分布在两旁.延长这条直线，读出它与U 轴相交点的值，此值即为电源电动势E ；这条直线与I 轴的交点表示U=0 (外电路短路)时的电流I 短，而且I 短= ______，则可计算出内阻r = _______ .【误差分析】 用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大这主要是由于电压表和电流表内阻对测量结果的影响而造成的. 用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如下图甲、乙所示.想一想：上述两种方法中产生误差的原因分别是什么？实际测量时采用哪个电路图比较好？为什么？【典型例题】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1k Ω.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.乙甲（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U -I 图线.根据图象读出电池的电动势E = V ，根据图象求出电池内阻r = Ω.同步作业1. 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的（ ）A ．一个电流表和一个电阻箱B ．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C ．一个电压表和一个电阻箱D ．一个电流表和一个滑动变阻器2. 在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）A ．横坐标I 的起点一定要是零B ．纵坐标U 的起点一定要是零C ．使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D ．使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸3．如图所示为两个电池的路端电压U 随电流I 变化的图线，已知图线a ∥b ，则两个电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 的关系是（ ）A ．E a =E b 、r a =r bB ．E a ＞E b 、r a =r bC ．E a ＞E b 、r a ＞r bD ．E a =E b 、r a ＞r b4．用电流表和电压表测定电源电动势和内电阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，下列说法中正确的是 ( )A ．用图甲所示电路测量时， E 测<E 真B ．用图甲所示电路测量时， r 测<r 真C ．用图乙所示电路测量时， E 测<E 真D ．用图乙所示电路测量时， r 测<r 真 I（A ） 0.120.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U（V ） 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.055．某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E 和内阻r.(电动势约为4 V ，内阻在几欧到几十欧之间)A ．电压表V(量程6 V ，内阻约为6.0 k Ω)B ．电流表A(量程2 mA ，内阻约为50 Ω)C ．电阻箱R(0～999.9 Ω)D ．开关S 一只、导线若干(1) 某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：______________________________________________.(2) 今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图．(3 )根据(2)中实验电路测得的5组U 、R 数据，已在上图中1U －1R坐标系中描出了各点，请作出图线．根据图线求得E ＝________ V ， r ＝________ Ω.6．某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V ，内阻约1Ω，电压表（0-3V 3k Ω），电流表（0-0.6A 1.0Ω），滑动变阻器有R 1(10Ω 2A)和R 2 (100Ω 0.1A)各一只。
高二人教版物理选修3-1 精品导学案：2.4 串联电路和并联电路
24 串联电路和并联电路课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．掌握串、并联电路的电流和电压特点；2．掌握电阻串、并联的计算；3．理解小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并进行有关计算．【自主预习】1．串联电路的基本特点：（1）电流，即I= ；（2）电路两端的总电压等于，即U=2．串联电路的重要性质：总电阻：R= ．3．并联电路的基本特点：（1）电路中各支路两端的，即U=．（2）电路的总电流等于，即I=．4．并联电路的重要性质：总电阻：推论：①并联总电阻任一支路电阻；②任一支路电阻增大，总电阻；反之，．5．电压表是由小量程的电流表一定的分压电阻所组成．为了计算分压电阻，需要测定电流表的两个基本参数，即_________和_________．6．用原理来改装电压表，扩大．串联的电阻大小根据所分担的电压来计算即R串= ．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】【典例剖析】【例1】 由4个连接成的混联电路如右图所示．R 1=8Ω，R 2=4Ω，R ,3=6Ω，R ,4=3Ω． （1） 求a 、d 之间的总电阻．（2） 如果把42V 的电压加在a 、d 两端，通过每个电阻的电流是多少？【例2】如图所示，A 、B 两端电压不变，将变阻器R 2的滑动端P 向左移动，B 、C 间的等效电阻将_________，电阻R 1上的电压将_________，灯泡L 会_________．【例3】有一个电流表G ，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA ．要把它改装为量程为0～3V 的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？【例4】有一个电流表G ，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA ．要把把它改装为量程为0～0．6A 的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？【达标检测】1．把“1．5V ，0．3A”的电珠接到6V 电源上，为使正常发光，需串联一个________Ω的电阻．2．电阻R 1=60Ω，它和电阻R 2串联后，R 2上的电压是总电压的2/3，那么，如果已知总电压为18V ，R 2阻值为_______Ω，两端电压为_______V ，电流为________A ． 3．电阻R 1阻值为6 Ω，与电阻R 2并联后接入电路中，通过它们的电流之比I 1∶I 2＝2∶3，则R 2的阻值和总电阻的阻值分别是( )A ．4 Ω，2．4 ΩB ．4 Ω，3．6 ΩC ．9 Ω，3．6 ΩD ．9 Ω，4．5 Ω4． 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =1mA,内阻R g =200Ω,若要将它改装成量程为5A 的电流表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0．2mA 处,则被测电流的大小是______________．5．现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =5mA,内阻R g =500Ω,若要将它改装成量程为15V 的电压表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0．5mA 处,则被测电压的大小是______________．A B课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1=10Ω、R3=5Ω，R1两端的电压为6V ，R2两端的电压为12V ，则（ ） A ．电路中的电流为0．6A B ．电阻R2的阻值为20Ω C ．三只电阻两端的总电压为21V D ．通过三个电阻的电流之和为1．8A 2．下列说法正确的是（ ）A ．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C ．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变），则总电阻也增大D ．并联电路任一支路的电阻增大（其它支路不变），则总电阻一定减小 3．如图所示，A 、B 间的电压是30V ，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD 间的电压，U CD 的变化范围是( )A ．0～10VB ．0～20VC ．10～20VD ．20～30V4．如图所示，当ab 端接入100V 电压时，cd 两端为20V ；当cd 两端接入100V 时，ab 两端电压为50V ，则R 1∶R 2∶R 3之比是（ ）A ．4∶1∶2B ．2∶1∶1C ．3∶2∶1D ．以上都不对5．如图所示是将滑动变阻器作分压器用的电路，A 、B 为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器中央，下列判断正确的是（ ） A ．空载时输出电压为U AB =U CD /2 B ．当接上负载R 时，输出电压U AB <U CD /2 C ．负载R 越大，U AB 越接近U CD /2 D ．负载R 越小，U AB 越接近U CD /26．如图所示，M 、N 两点间电压为18V ，R 1=6Ω，R 2=3Ω，C 1=6μF ，C 2=3μF ；当电键K 断开时，A 、B 两点间的电压U AB 为_______伏，当K 闭合时，电容器C 1的电量变化了_______库．A BCDMN教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
高中物理 2.4电压表和电流表教学案 新人教版选修3-1
高中物理人教版选修3-1教学案：2.4电压表和电流表【知识要点】1．小量程的电流表G(又称表头)（1）表头的三个主要参数：①内阻R g：小量程电流表G的电阻．②满偏电流I g：小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流．③满偏电压U g=I g R g．2．电流表改装成电压表(1)电流表改装电压表的原理：给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表(2)分压电阻．R=（n-1）R g电压扩大量程的倍数n=u/u g3．把小量程的电流表改装成大量程的电流表(1)电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程。
(2)分流电阻的计算R=R g/（n-1）电流扩大量程的倍数，n=I/Ig4．需要注意的几个问题(1) 电流表电压表视为理想的电表电流表电路中时可作短路处理，电压表并联在电路中时可看成断路．(2)当电流表和电压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时)，电流表看成一个小电阻，其示数为流过此电阻的电流，电压表看成一个大电阻，其示数为此电阻两端的电压．5．电阻的测量(1)伏安法①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，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，即R=U/I②伏安法测电阻的两种电路a．电流表内接法适于测量大阻值电阻．该电路适合测量大电阻，即R>>R A．b．电流表外接法测量值偏小，适于测量小阻值电阻．该电路适合测量小电阻，即R<<R V．③伏安法测电阻电路选择a．定量判定法 b．试触法【案例分析】例1：有一个电流表G，内阻R g=10Ω，满偏电流I g=3mA。
要把它改装为量程0~3V 的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？例2、有一个电流表G，内阻R g=25Ω，满偏电流I g=3mA。
要把它改装为量程为0~0.6A的电流表,要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?例3、如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。
高中物理 伏安法测电阻教案 新人教版选修3-1
1 23V5 1015备课人授课时间课题伏安法测电阻课标要求熟练掌握安培表的两种接法，滑线变阻器的两种连接方法教学目标知识目标掌握安培表内外接判定和滑线变阻器限流、分压判定技能目标根据器材参数选族器材的连接方法情感态度培养学生有理有据处理问题的习惯重点安培表内外接判定和滑线变阻器限流、分压判定难点滑线变阻器必须用分压发的三种情况教学过程及方法问题与情境及教师活动学生活动一、复习实验仪器的读数：下图是电表的刻度盘。
练习：接0-3V电压表量程，读数__1.15_____V.接0-15V量程，读数__5.7______V接0~3A量程时读数为____1.39______A．接0~0.6A量程时读数0.28 __ A．二、伏安法测电阻：1、安培表的两种接法：电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压表分流R测＜R真被测电阻远小于电压表内阻内接法电流表分压R测＞R真被测电阻远大于电流表内阻0.2 0.40.61 23A（ 1 ）已知待测电阻大约阻值时:阻值比较法若AxR R ＞xv R R ，用安培表内接法；若A xR R＜x v R R，用安培表外接法。
【例1】有一个电阻R ，其阻值大约在40~50 Ω之间，现要进一步测量其电阻，手边现有器材如下：电源E （电动势12 V ，内阻为0.5 Ω）； 电压表（0~3~15 V ，内阻约10 k Ω）; 电流表（0~0.6~3 A ，内阻约1 Ω）； 滑动变阻器R 1（阻值0~10 Ω，额定电流2 A ）； 电键S 和导线若干.电压表的量程应选__（0-15）V__，电流表的量程应选__(0-0.6)_A___. 电流表___外_____接。
分析：电压表量程应略大于电源电动势，电流表量程应大于电路中的最大电流值。
10K/40=250而40/1=40所以采用外接法（ 2 ）待测电阻大约阻值未知时：用试探法。
用伏安法测未知电阻R X 时，若不知R X 的大约数值，为了选择正确电路接法以减小误差，将仪器按图示接好，只空出一电压表的一个接头K ，然后将K 先后与a 、b 接触，观察读数变化。
实验：测定电池的电动势和内阻 导学案 2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1
实验：测量电源的电动势和内阻 导学案[学习目标定位]1.知道测量电源的电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系。
2.经历实验过程，掌握实验方法，学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
知识储备：一、测量电路设计设计思想：如图1所示，不需要通过测U 内，只需要移动滑动变阻器的触头测U 外和通过电源的电流I ，由闭合电路欧姆定律建立方程组E ＝U 1＋I 1r ①E ＝U 2＋I 2r ②解①②式便可求出电源的电动势E 和内阻r . 图1二、实验器材待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一个，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干．三、数据处理方法一：充分运用实验测得的I 、U 数据．通过上述方程组，多求出几组E 、r 值，再求其平均值．方法二：(1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图像法处理实验数据，即根据多次测出的U 、I 值，作U －I 图像；(2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E ； (3)横轴截距点(路端电压U ＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流E r； (4)图线斜率的绝对值即电池的内阻r ，即r ＝ΔU ΔI ＝E I 0，如图2所示。
图2探究区：一、“伏安法”测E 和r1．实验步骤(1)电流表用0～0.6 A 量程，电压表用0～3 V 量程，按实验原理图连接好电路．(2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I 1、U 1)．用同样的方法测量几组I 、U 值．(4)断开开关，整理好器材．(5)处理数据，用公式法或作图法求出电池的电动势和内阻．2．实验数据的处理(1)求平均值法：由E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r 可解得E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2. 可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值，算出它们的平均值．(2)作U －I 图像法3．注意事项(1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表．(2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r 的明显变化．(3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始．如图3所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E ，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r ＝|ΔU ΔI |求出． 图3 二、“安阻法”测E 和r1．实验原理：由E ＝IR ＋Ir 知，只要能得到I 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r .2．实验器材：电源、开关、变阻箱、电流表，电路图如图4所示．3．数据处理(1)公式法：由E ＝I 1(R 1＋r )和E ＝I 2(R 2＋r )可解出E 和r .(2)图像法： 图4由E ＝I (R ＋r )得：R ＝E ·1I －r .由此作出R －1I图像，由斜率和截距可求出E 和r . 三、“伏阻法”测E 和r1．实验原理：由E ＝U ＋U Rr 知，若能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r . 2．实验器材：电源、开关、变阻箱、电压表，电路图如图5所示．3．数据处理(1)公式法：由E ＝U 1＋U 1R 1r 和E ＝U 2＋U 2R 2r 解方程组可求得E 和r (2)图像法： 图5由E ＝U ＋U R r 得：1U ＝1E ＋r E ·1R .作出1U －1R图线，由图像的斜率和截距可求得E 和r .典型例析：一、伏安法测E 、r 的仪器选择与数据处理例1 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．(1)备有如下器材A ．干电池1节B ．滑动变阻器(0～20 Ω)C ．滑动变阻器(0～1 kΩ)D ．电压表(0～3 V)E ．电流表(0～0.6 A)F ．电流表(0～3 A)G ．开关、导线若干其中滑动变阻器应选__________，电流表应选__________．(只填器材前的序号) 图6(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．(3)某同学根据实验数据画出的U －I 图像如图6所示，由图像可得电池的电动势为____________ V ，内电阻为____________Ω.解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器．)电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A ，故需要选择0～0.6 A 量程的电流表，所以电流表应选E.(2)电路图如图所示．(3)由题U －I 图像可知：纵截距为1.5 V ，故电池的电动势为1.5 V ；内电阻r ＝|ΔU ΔI |＝|0.9－1.50.6－0|Ω＝1 Ω.答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1针对训练 用电流表和电压表测定电池的电动势E 和内阻r ，所用电路如图7(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别 1 2 3 4 5 6 电流I /A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 电压U /V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出U —I 图线．图7(2)根据图线求出电池的电动势E ＝________ V ，电池的内阻r ＝________ Ω.答案 (1)见解析图 (2)1.46(1.45～1.47均可) 0.71(0.68～0.74均可)解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力．作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如上右图所示．由图线与纵轴的交点可得电动势E ＝1.46 V ，再读出图线与横轴交点的坐标(0.65,1.00)，由r ＝|ΔU ΔI|得r ≈0.71 Ω. 二、安阻法(或伏阻法)测E 、r 的实验原理与数据处理例2 某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图乙所示的R －1I图线，其中R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到E ＝________，r ＝________.解析 由欧姆定律有，E ＝I (R ＋r )，R ＝E I－r . 由此知题图乙中图线的斜率为电动势E ，纵轴截距大小为内阻r .E ＝8－(－1.0)3.0＝3.0 V ，r ＝1.0 Ω. 图8 答案 3.0 V 1.0Ω。
高中物理电流表的内外接法导学案
第二章 恒定电流 §2.4专题 电流表的“内外”接法【学习目标】1、知道什么叫电流表的内接法和外接法2、内接法和外接法对测量电阻的影响3、会针对电阻选择电流表的内外接法【学习重点】内接法和外接法对测量电阻的影响 【学习难点】会针对电阻选择电流表的内外接法 【自主学习】 1、串并联电路的特点 2、电压表、电流表的改装原理3、思考电压表、电流表接入电路后对电路的影响。
【探究学习】探究1、伏安法测电阻的两种电路电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” 如图a电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” 如图b电流表外接法电压表示数R V U U =电流表示数VR A I I I +=AVI U R =测V R R I I U R -=真<VV R R R R R +=测A VR•误差原因：电压表的分流，分流越小，误差越小．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．探究【拓展延伸】利用试触法确定内、外接法当R R Rx V A、、大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路，空出电压表的一个接线头，用该接线头分别试触M、N两点，观察两电表的示数变化情况，如果∆∆IIUU>，说明电压表内阻带来的影响大，即电阻跟电压表的电阻相差较小，属于“大电阻”，应采用内接法，如果∆∆UUII>，说明电流表内阻带来的影响大，即电阻跟电流表的电阻相差较小，属于“小电阻”应采用外接法。
【课堂练习】1.如图所示，用伏安法测电阻R x时，MN接在恒定电压上．当K接a点时电压表示数10伏，电流表示数0.2安；当K接b点时，伏特表示数12伏，电流表示数0.15安，为了较准确地测定R x，K应在＿＿＿＿点，R x的真实值为＿＿＿＿．2．一只电流表I g=2mA，R g=500Ω，下列结论中正确的是（）A．它只能用来测量2mA 的电流B．它只能用来测量lV 的电压C．用它来测电流时，量程是2mA D．用它来测电压时，量程是lV 3．如图是用伏安法测电阻的两种常用电路，下列说法正确的是（）A．用甲图所示电路测量的阻值总是小于真实阻值，用乙图所示电路测得的阻值总是大于真实阻值B．无论选用哪种电路，选用的电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量的误差越小C．当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时，用甲图电路测量的误差较小D．当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时，用乙图电路测量的误差较小【当堂检测】1．图中若考虑电流表和电压表的内阻影响，用两表示数算出的R测=U/I （）A．比R真实值大．B．比R的真实值小．C．引起误差的原因是I偏大D．引起误差的原因是U偏小．2．图中，考虑两表的内阻影响，用两表的示数算出的R=U/I（）测A．比R的真实值小．B．比R的真实值大．C．引起误差的原因是U偏大．D．引起误差的原因是I偏小．3．用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是 ( )A、外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B、外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C、内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D、内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值大于真实值4．某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测得某电阻R x的值分别是R1和R2，则测量值R1、R2跟该电阻的真实值之间的关系是（）A．R1 > R x > R2 B．R1 < R x < R2 C．R1 > R2 > R x D．R1 < R2 < R x 5．要测定小电珠L“2．5V 0．3A” 的伏安特性曲线，测量电路选用图中的哪种电路（）6．为测某电阻R的阻值，分别接成如图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为2．9V和4mA，则待测电阻的值应为（）A．比1000Ω略大一些B．比1000Ω略小一些C．比725Ω略大一些D．比725Ω略小一些7．用伏安法测电阻时采用如图甲或乙两种电路．当用图甲的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为U1=5V，I1=0.6A；当用图乙的电路测量时，电压表和电流表的示数分别为U2=4.6V，I2=0.8A．设电源的内阻不计，则被测电阻R的准确值为多少？【课堂小结】【课后作业】。
人教版高中物理选修3-1学案：人教版高中物理选修3-1学案：测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验：测绘小灯泡的伏安特征曲线一、实验目的1．测绘小灯泡的伏安特征曲线。
2．剖析伏安特征曲线的变化规律。
二、实验原理欧姆定律。
三、实验电路1．电流表的内、外接：因为小灯泡的电阻较小，为减小偏差，采纳电流表外接法。
2．滑动变阻器的接法：小灯泡两头的电压需要从0 开始，滑动变阻器要采纳分压式连结，实验电路图以下图。
四、实验器械小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源(或电池组 )、开关、导线、坐标纸、铅笔等。
五、实验步骤1．确立电流表、电压表的量程，采纳电流表外接法，按以下图的电路原理图连结好实验电路。
2．把滑动变阻器的滑片调理到 a 端，电路经检查无误后，闭合开关S。
3．改变滑动变阻器滑片的地点，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U，记入记录表格内，断开开关S。
4．拆去实验线路，整理好实验器械。
六、数据办理1．在座标纸上成立坐标系，坐标所取分度应参照丈量数据，比率适合，尽量使丈量数据画出的图线占满坐标纸。
2．连线必定要用光滑的曲线，不可以画成折线。
U3．依据图像计算电阻时，应用R＝I来计算。
七、偏差剖析1．因为电压表不是理想电表，内阻并不是无量大，对电路的影响会带来系统偏差，电流表外接，则电流表示数偏大。
2．丈量时，读数带来有时偏差。
3．在座标纸上描点、作图也会带来有时偏差。
八、注意事项1．开封闭合前，滑动变阻器的滑片应滑到使灯泡两头电压为零的地点。
2．在增大电压的过程中，要保证不超出小灯泡的额定电压。
3．在选择电表的量程时，掌握以下原则：2量程左右。
在丈量值不超出电表量程的前提下，指针尽量偏转至34．测绘I -U(U -I )图线时要注意三点：一是标度选用合理。
即作出的图像既能够把表中所给出的全部点都标明上，同时又要使图像散布在中央地点上；二是用“·”或“×”标明点；三是用光滑曲线拟合连结各点，偏差较大的点能够舍弃。
[例 1]在《描述小灯泡的伏安特征曲线》实验中选择“ 3 V 0.5 A”的小灯泡作为研究对象，现备有以下器械：A．电流表A1 (量程 0～ 0.6 A，内阻 1 Ω)B．电流表A2 (量程 0～ 3 A，内阻 1 Ω)C．电压表V 1 (量程 0～ 15 V ，内阻约10 k Ω)D．电压表V 2 (0～3 V，内阻约 2 k Ω)E．滑动变阻器R1 (阻值 0～ 100 Ω)F．滑动变阻器R2 (阻值 0～ 10 Ω)G．电源 E＝ 6 VH．开关 S，导线若干(1) 在本实验中，电流表应采纳 ______，电压表应采纳 ______ ，滑动变阻器应采纳______；(填入器械序号)(2)滑动变阻器应采纳 ______( 填“分压”或“限流” )式接法，电流表应采纳 ______( 填“内”“外” )接法；(3) 设实验中，电流表、电压表的某组示数以下图，图示中I ＝ ______ A， U ＝ ______ V。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--2.4《串联电路和并联电路》
2. 4串联电路和并联电路学案课前预习学案一、预习目标1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。
2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
二、预习内容1．家庭中的用电器是_________联在电路中的，控制用电器的开关跟用电器是-_________联的．2．如图4—12所示是电冰箱内的电路，其中M表示压缩机内的______，L表示电冰箱内的________，它们组成___________联电路，其中开关S１控制_________，S２控制________．3．判断图4—13中L1与L2的连接方式．三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1．进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。
2．进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。
二、学习过程1．串联电路和并联电路先回忆初中有关这方面（串、并联电路的规律）的问题，然后自学，在此基础上，将串联和并联加以对比，进行理解和记忆。
2．怎样判断串联电路和并联电路？(1)定义法：分析电路中用电器的连接方法，逐个顺次连接起来的是串联；并列连接在电路两点间的是并联．3．电压表和电流表----串、并联规律的应用(3)开路法：串联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器就没有电流通过，并联的几个用电器中任何一个用电器开路，其他用电器仍有电流通过，用电器互不影响．(2)电流法：凡是同一股电流依次流经几个用电器，就一定是串联．电流在某点分支，即一股电流(干路电路)分成几股电流 (支路电流)，再在某点处汇成一股电流，这几股电流流过的用电器是并联．（1）表头G：（3）表头的改装和扩程（综合运用串、并联电路的规律和欧姆定律）（2）描述表头的三个特征量（三个重要参数）④三、反思总结四、当堂检测4．将两盏小灯泡和一个开关接入电路中，下列说法正确的是A．若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是串联B．若开关同时控制两盏灯，两盏灯一定是并联C．若开关只控制一盏灯，则两盏灯一定是并联D．以上说法都不正确5．如图4—14所示电路，当开关S１、Ｓ２都闭合时，能发光的灯是A．L３B．L２、Ｌ３C．L１、Ｌ３D．Ｌ１、Ｌ２、L３6．电路如图4—15所示，闭合开关后，电路将_____，要使电路中两灯串联，只要拆除导线____．7．下列用电器的连接中，属于串联的是A．节日里装饰房间用的小彩灯B．家庭里的电冰箱、电扇、电视机等用电器之间的连接．C．马路上照明用的路灯D．电冰箱内的压缩机和箱内的照明灯8．如图4—16所示，要用一个开关同时控制两个灯泡，应该怎样连接电路？有几种接法？如果要用两个开关分别控制两个灯泡(图4—17)，又该怎样连接？先画出电路图，然后在实物图上画出连线．课后练习与提高做一做1．用一个小灯泡，两节1号干电池，还有导线、铜片，进行如下实验：只要有人打开他家外间的房门，装在屋里的小灯泡就亮了，请你设计这个电路，然后动手试一试．2．某次知识竞赛只有两个小组参加决赛，现请你设计一个抢答题的电路．要求不论哪一组按开关，电铃都能发出声音，而且指示灯会告诉主持人是哪组按的开关．画出设计电路图．当堂检测4．Ｃ５．Ａ６．短路ｂ７．Ａ８．提示：要用一个开关同时控制两个灯泡，有两种接法：两灯串联；两灯并联，开关接在干路上．用两个开关分别控制两个灯泡，只能将两灯并联，且两开关分别接在两支路上．课后练习与提高1．电路图如图4—2′所示，当门关着时，门上的开关是断开的；当门打开后，由于门的旋转使开关接通，灯就亮了．2．电路图如图4—3′所示。
人教版高二物理选修3-1第二章2.4串联电路和并联电路导学案
§2.4串联电路和并联电路学 习 目 标1、了解串联和并联电路的连接方式，掌握串并联电路的电流和电压特点。
2、掌握电组的串并联的计算。
3、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G （表头）改装而成的。
4、了解电流表（表头）的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。
5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。
重、难点重点：熟练掌握串并联电路的特点；电组的串并联的计算。
难点：表头G 改装成大量程电压表V 和电流表A 的原理，并会计算分压电阻和分流电阻自主学习自主学习1.把几个导体依次 相连，接入电路，这样的连接方式叫做 。
2.把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫做 。
3.电流特点：串联电路各处的电流 ；并联电路总电流等于各支路电流 。
4.电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之 ；并联电路各部分电压与各支路电压 。
5.电流表：已知电流表的内阻为R g ，满偏电流为I g ，则满偏电压U g ＝ 。
同步导学1.串联电路：把导体依次首尾相连，就组成串联电路。
如图(1)串联电路中各处的电流处处相等:(2)串联电路的总电压 等于各部分电路两端电压之和:n U U U U U ＋ +++=321(3)串联电路的总电阻等于各个导体电阻之和:(4)串联电路中各个电阻两端电压跟它们的阻值成正比:学生活动n I I I I I ===== 321nR R R R R ＋ +++=321I R U R U R U R U nn ===== 2211 2. 并联电路：把几个导体并列地连接起来，就组成并联电路。
如图 (1)并联电路各支路两端的电压相等n U U U U U ===== 321 (2)并联电路中总电流等于各支路的电流之和n I I I I I ++++= 321(3)并联电路的总电阻的倒数等于各个导体电阻倒数之和nR R R R R 11111321＋ +++= (4)并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比n n R I R I R I R I IR ++++= 332211例1 有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω.现把它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：在总电路上可获得的最大电流与最小电流之比为多少?3.电压表和电流表(1)表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。
高二物理-电流表内外接
一、内接法和外接法的误差分析：
1、电流表内接法【大内偏大】
结果：测量值偏大，即
定性解释：电流表内接时，电流表的读数与R中的电流相等.但由于电流表的内阻 ，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压，因此，由 算得的电阻值偏大。
定量分析：因为电压表所量得的是R和 的串联电压，所以测得值是R和 的串联等效电阻，
③比较两次触碰中两个电表的读数变化情况：若电压表读数变化显著，说明电流表分压作用明显，应使用外接法，K接a；若电流表读数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应使用内接法，K接b。
绝对误差 .
相对误差 .
因此，在待测电阻 时（这时电流表的分压很小），内接法误差小。
2、电流表外接法【小外偏小】
结果：测量值偏小，即 。
定性解释：电压表的读数与R两端电压相等.但由于电压表内阻 ，而具有分流作用，使得电流表的读数大于流过R的电流，因此由 算得的电阻值偏小。
定量分析：因为电流表量得的是通过R和 的总电流，所以测得值是R和 的并联等效电阻。
绝对误差 ，
相对误差
因此，在待测电阻 （这时电压表分流很小）时，外接法误差小。
在实测中，内、外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好.例如：设待测电阻 ，电流表电阻 ，电压表电阻 .
使用外接法时
使用内接法时 .
理论结果似乎说明外接法更好，但实际上我们使用这两种线路所得测量值是会相同的.这是因为任何一种指针式电表，由于制作时磁钢的强弱、动圈电阻的大小、刻度的间距、阻尼的大小等等因素不可能都绝对相同，因此电表本身就具有一定的误差—误差等级，中学学生实验使用的电流表、电压表一般都是2.5级电表，即测量误差可达最大刻度值的25％.在这种情况下， 和 的差别，电表本身已不能反映出来，因此测量结果将相同.但如果待测电阻是0.5 ，则内接法的误差就会达到10%！这时就应使用外接法了。【了解就好】
伏安法测电阻--电流表的内外接法
电阻的测量
伏安法测电阻 外接法 误差来源 电压表的分流 测量结果 测量条件 R真＞R测 R<<RV
内接法
电流表的分压 R 真 ＜R 测 R>>RA
电阻的测量
伏安法测电阻电路选择 若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻 和电压表的内阻，则 当 当
Rx RV RA Rx Rx RV RA Rx
时，选用电流表内接法． 时，选用电流表外接法．
即
Rx RV RA 用内接法． Rx RV RA 用外接法．
如图所示电流表和电压表的读数分别为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 小 ,测量值为 100Ω ,真实值 为 125Ω.
c
A
R d V
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用 伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测 一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图 （a） 图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω.
电阻的测量
伏安法
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，利用部分电路欧姆定律 可以算出电阻的阻值R，
U R I
电阻的测量
伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧， 通常叫“外接法”
A R V
电流表接在电压表两接线柱内侧， 通常叫“内接法” V
A R
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．
电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析 电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV U R U A U R
IA IR
2019-2020年高中物理 2.33伏安法测电阻(二)导学案 新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理 2.33伏安法测电阻（二）导学案新人教版选修3-1学习目标（1）掌握测定电阻的原理。
（2）使学生会选择安培表的内外接法，滑线变阻器的接法。
重点：测定电阻的原理难点：如何引导学生选择合理的测定方案合作探究：一. 伏安法测电阻的实验中，实验方案和选择仪器的原则：安全性；方便性；适用性；准确性例题1、某电压表的内阻在20k~50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测量电压表V（量程3V）电流表A1（量程200μA）电流表A2（量程5mA）电流表A3（量程0．6A）滑动变阻器R（最大阻值1k）电源ε（电动势4V）电键K（1）所提供的仪器中，应选用__ ______（填写字母代号）。
（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据，试在图中方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。
例题2. 有一个小灯泡上标有“6V0.1A”字样，现要测量该灯泡的伏安特性曲线(即Ｕ－Ｉ图像)，有下列器材供选用：A．电压表(0-5V，内阻2kΩ)B．电压表(0-10V，内阻3.0KΩ)C．电流表(0-0.3A，内阻2.0Ω)D．电流表(0-0.6A，内阻1.5Ω)E．滑动变阻器(30Ω，2A)F．滑动变阻器(100Ω，0.5A)G．学生电源(直流9V)，还有开关、导线等。
(1)实验中所用的电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。
(2)画出实验电路图，要求电压从0V开始测量。
反思纠错目标检测1、用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：⑴待测电阻RX（约100Ω）⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）⑹电键一只，导线若干。
根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。
伏安法测电阻——教学设计
电流表分压电压表分流③实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．二、控制电路部分——滑动变阻器的限流分压接法选择内容方式限流接法分压接法两种接法电路图负载R上电压调节范围RER＋R0≤U≤E负载R上电流调节范围ER＋R0≤I≤ER0≤I≤ER闭合S前触头位置b端a端滑动变阻器选择总阻值与待测电阻接近的或比待测电阻大些总阻值较小的滑动变阻器两种接法的选择方法：①限流法“限不住”：即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压电路；③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路．④实验要求测量多组数据内容讲解例1、某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ),除了R x、开关S、导线外,还有下列器材供选用:A.电压表(量程0-1 V,内阻约10 kΩ)B.电压表(量程0-10 V,内阻约100 kΩ)C.电流表(量程0-1 mA,内阻约30 Ω)D.电流表(量程0-0.6 A,内阻约0.05 Ω)E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0-10 Ω,额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确,电压表选用 ,电流表选用,电源选用。
(均填器材的字母代号)(2)在上方框内画出测量R x阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会其真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),原因是。
2.43伏安法测电阻之内外接法
若R RA RV ,
若R RA RV ,
例、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有 实验器材如下: A.待测电阻Rx：约55Ω， B.电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω） C.电压表V：量程0-15V （内阻4KΩ） 确定电流表的内外接方式。
例、如图所示电流表和电压表 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 小 ,测量值为 100Ω , 真实值为 125Ω.
R c A d
V
RX
V
a
P
A
b
例.指针P分别接触a和b,发现电压表 示数无明显变化,电流表示数有明显 变化,则P应接 b .
例、一个未知电阻,无法估计其电阻 值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图 (a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测 数据为3.0V、3.0mA, 用(b)图所测得的 数据是2.9V、4.0mA,可知,用 （a） 图测 得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
c、采用限流接法时最小电流或电压都超 过电表量程。
二、电阻的测量: 伏安法 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 部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻 值R，
U R I
1、伏安法测电阻的两种电路
• 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”
V
ARVA NhomakorabeaR
电流表外接法
电压表示数 UV U R 电流表示数 I A I R IV
A
V
R
R测
R RV R RV
UV R测 IA
<
UR R真 I R IV
电流表的内接法和外接法 高中物理人教新课标版选修3-1第二章
图1 准 外接法的特点：由于电压表的分流导致电流表的示数大于被 测电阻电流的真实电流。
（2）如图 2 所示，电流表接在电压表两接线柱内侧，
叫“内接法”
准 偏大
图2
内接法的特点：由于电流表的分压导致电压表示数大于被测电
阻电压的真实电压。
由此可见：由于电压表、电流表内阻的影响，内接 法、外接法都有误差．
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV , Rx为小电阻 )时，用外接法。
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV )时，用内、外接法等效 。
(3)试触法：当Rx、RV、RA阻值都未知时，如图3可
把电压表的一个接线端分别接b、c两点， 观察两电表的示数变化: （由图：接b：外接法，电压准确，电流偏大。 图3 接c：内接法，电流准确，电压偏大。） 二者对比：若电流表示数变化明显，说明若接b（用外接） 法，电压表分流太显著，实验误差大。因此应接c（内接 法）。
IU
谢
导
谢
指
（1）直接比较法：（适用于 Rx、RA、RV 的大小大致可以估计） 当 Rx≫RA 时，宜用内接法，即大电阻用内接法； 当 Rx≪RV 时，宜用外接法，即小电阻用外接法。 可记忆为“大内、小外”。
(2)公式计算法：（定量判断 RX 相对大小的方法）
当 Rx RA
RV Rx
(即Rx
RARV , Rx为大电阻 )时，用内接法
电流表的内接法和外接法
1
电流表内接法的定义 电流表外接法的定义
2
电流表内接法误差分析 电流表外接法误差分析
3
电流表内、外接法选取 的原则
电学元件的选择
一.估算实验过程中可能出现的电流电压的最大值 这种估算，最简单的做法是考虑将待测电阻与电源直 接相联，求出电路中可能出现的最大电流的大至数值。 二.选取电流表、电压表 依据上述估算，本着两个原则选取电流表和电压表： 1．安全性原则：不超过电表量程（实际问题中可以 比电表量程略大些。）。 2．准确性原则：在保证测量值不超过量程的情况下， 指针偏转角角度越大，测量值的精度通常越高。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【课题名称】2.4.3伏安法测电阻的控制电路 课型 新授课课时 1【学习目标】1.知道什么叫电流表的内接法和外接法2.内接法和外接法对测量电阻的影响3.会针对电阻选择电流表的内外接法4.掌握滑动变阻器的两种接法5.在实际实验时，恰当选择滑动变阻器的接法【学习重点】 内外接的选择和误差分析、滑动变阻器的两种接法 【学习难点】 内外接的选择和误差分析、滑动变阻器的两种接法 【学法指导】 自主阅读、合作探究、讨论练习、类比 【导学过程】 （学习方式、学习内容、学习程序、问题） 【预习导学笔记】 【知识回顾，导入新课】1、串并联电路的特点(电流和电压特点）2、思考电压表、电流表接入电路后对电路的影响。
【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 ，利用欧姆定律算出电阻R=U/I 【三、自主探究，教师点拨】 1、伏安法测电阻的两种电路电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” 如图a 电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” 如图b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．电流表外接法电压表示数R V U U =电流表示数VR A I I I +=AVI U R =测VR RI I U R -=真<VV R R R R R +=测AV R•适合测量小电阻，即R<<R V .•误差原因：电压表的分流，分流越小，误差越小．半偏法测电阻的原理、误差分析（2）、电流表内接法AR V R U U +=电压表示数R A I I =电流表示数A V I U R =测R RV I U U R -=真>A RR R +=测AVR •适合测量大电阻，即R>>R A •误差原因：电流表的分压，分压越少，误差越小．,,R R V AV A R R R R R ==即当该值为临界值;,V A R R R >•若,V A R R R <•若,V A R R R =•若采用电流表内接法;采用电流表外接法;内外接法均可;2、伏安法测电阻电路选择 3.利用试触法确定内、外接法当R R R x V A 、、大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路，空出电压表的一个接线头，用该接线头分别试触M 、N 两点，观察两电表的示数变化情况，如果∆∆I I U U>，说明电压表内阻带来的影响大，即电阻跟电压表的电阻相差较小，属于“大电阻”，应采用内接法，如果∆∆U U I I>，说明电流表内阻带来的影响大，即电阻跟电流表的电阻相差较小，属于“小电阻”应采用外接法。
二．滑动变阻器的两种接法（一）.限流接法 （接线：一下任上）如图1所示。
用电器Rx 的电压调节范围：____________________________________ 限流接法的选用原则：①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化，且待测电阻Rx 与R 接近时。
②电源的电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时。
③两种方法都满足时优先选用限流接法。
(二)分压接法（接线：两下任上）如图2所示①Rx 电压调节范围：____________________________________ ②开关闭合前，P 应在a 端。
分压接法的选用原则： ①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
②待测电阻Rx 远大于R ，且要求电压变化范围较大时。
③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。
例题： 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验分压接法的选用原则S a RERx P 图2 RP a S E图1仪器如下：小灯泡L，“3.8 V、0.3 A”电压表V，量程0～5 V，内阻5 kΩ电流表A1，量程0～100 mA，内阻4 Ω电流表A2，量程0～500 mA，内阻0.4 Ω滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A滑动变阻器R2，最大阻值5 Ω，额定电流0.5 A直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω(1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 .(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。
练习：用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻，要求测量结果尽量准确．（1）下列器材中应选用的是＿＿＿＿＿＿＿＿．（用字母代号表示）A．电池组（6V，内阻很小）B．电流表（0—10mA，内阻10Ω） C．电流表（0—1mA，内阻100Ω）D．电压表（0—3V，内阻5kΩ）E．电压表（0—6V，内阻10kΩ）F．滑动变阻器（0—20Ω，1A）G．滑动变阻器（0—200Ω，0.3A） H．开关、导线（2）在方框中画出实验电路图。
（3）将实物连接成实验电路。
注意实物连接【堂堂清检测】 1．图中若考虑电流表和电压表的内阻影响，用两表示数算出的R 测=U/I （ ）A ．比R 真实值大．B ．比R 的真实值小．C ．引起误差的原因是I 偏大D ．引起误差的原因是U 偏小． 2．图中，考虑两表的内阻影响，用两表的示数算出的R 测=U/I （ ）A ．比R 的真实值小．B ．比R 的真实值大．C ．引起误差的原因是U 偏大．D ．引起误差的原因是I 偏小．3．用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是 ( )A 、外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B 、外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C 、内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D 、内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值大于真实值4、在下图右图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图，下述说法正确的是：( )A ．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表的内接法B ．甲图中电阻测量值大于真实值，乙图中电阻测量值小于真实值C ．甲图中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R<<R VD ．乙图中灯泡电阻的精确值应为VA AU R I 5.采用电流表外接的电路，测量某电阻值，电压表的示数为18.0V ，电流表的示数0.18A ，电压表内阻为1000Ω，求被测电阻的真实值为______．6.用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图所示让伏特表一端接在电路上的a 点，另一端先后接到b 点、c 点，注意观察两个电表的示数。
若安培表示数有显著的变化，则待测电阻跟 表的内阻可比拟，伏特表应接在a 两点。
若伏特表示数有显著的变化，则待测电阻跟 表的内阻可比拟，伏特表应接在a 两点。
若触头先后接触b 、c 点时，电压表示数由3.0V 变成3.5V ，而电流表读数由3mA 变成2mA ，则较准确的测量值为______________。
学生完成堂堂清检测试题，自己总结知识点、方法7．有一个未知电阻Rx，用图10中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。
8. (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻 Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程 100 μA，内阻约 2 kΩ)；B．电流表(量程 500 μA，内阻约 300 Ω)；C．电压表(量程 15 V，内阻约 100kΩ)；D．电压表(量程 50 V，内阻约 500kΩ)；E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)；F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)；G．电键和导线若干。
电流表应选________，电压表应选________。
(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①____________________________________________；②____________________________________________。
9.碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。
己知某碳膜电阻阻值约为10Ω，其结构如图实－7－9所示，现通过实验测定碳膜厚度，备用器材如下：A．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.2Ω)B．电流表(量程0～3 A，内阻约0.03 Ω)C．电压表(量程0～3 V，内阻约30 kΩ)D．电压表(量程0～15 V，内阻约150 kΩ)E．滑动变阻器(最大值为2 Ω) F．滑动变阻器(最大值为20 Ω) G．滑动变阻器(最大值为200 Ω) H．学生电源(4 V) I．螺旋测微器J．游标卡尺实验主要步骤：(1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值。
电流表选________，电压表选________，滑动变阻器选________。
(填标号)(2)在虚框中画出电路图(3)若测得电阻值为R，该材料的电阻率为ρ，则碳膜厚度的表达式为：d＝________(用R、D、L、ρ表示)。
例3．分别用图实－7－10所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值。
图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻Rx的真实值为( )A．略小于1 kΩB．略小于750 ΩC．略大于1 kΩD．略大于750 Ω10. 某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况。
设置了如下器材：电流表A1(量程400 mA，内阻r1＝5 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻r2约为1 Ω)；电压表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；定值电阻R0(5 Ω)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0～250 Ω，额定电流为0.3 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；开关一个，导线若干。
(1)从以上给定的器材中选择恰当的器材。
在图实－8－5甲所示线框内。