高中物理 第二章 电路 微型专题5 限流电路和分压电路 伏安法测电阻学案 粤教版选修3-1-粤教版高中选修3-1物理学案VIP免费

微型专题5限流电路和分压电路伏安法测电阻[学科素养与目标要求]物理观念：1.进一步熟悉滑动变阻器的构造和原理.2.认识伏安法测电阻电路的两种接法.科学思维：1.理解滑动变阻器的限流电路和分压电路的接法，并能正确运用.2.理解电流表内接法和外接法，并能正确选择.一、滑动变阻器限流式和分压式接法限流式分压式电路组成变阻器接入电路的特点采用“一上一下”的接法采用“两下一上”的接法调压范围～E(不计电源内阻)0～E(不计电源内阻)适用情况负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起(1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R例1(多选)一同学将变阻器与一个6V、6～8W的小灯泡L及开关S串联后接在输出电压恒为6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光.按如图1所示的接法，当滑动片P向右滑动时，灯泡将()图1A.变暗B.变亮C.亮度不变D.不可能被烧坏答案BD解析由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，电路中电流变大，灯泡变亮，B选项正确；由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡，D选项正确.例2如图2所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200Ω，R2＝300Ω，A、B两端输入电压恒为UAB＝8V.图2(1)当S断开时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S闭合时，移动滑片P，R2两端可获得的电压变化范围是多少？答案(1)4.8～8V(2)0～8V解析(1)S断开时，滑动变阻器R1为限流式接法，R1的下部不接入电路中，当滑片P在最上端时，R1接入电路的电阻为零，因此R2获得的最大电压等于8V，当滑片P在最下端时，R1与R2串联，此时R2两端的电压最小，UR2＝UAB＝4.8V，所以R2两端的电压变化范围为4.8～8V.(2)当S闭合时，滑动变阻器R1为分压式接法，当滑片在最下端时，R2两端电压为0，当滑片在最上端时，R2两端的电压最大，为8V，所以R2两端的电压变化范围为0～8V.1.滑动变阻器接入电路时，金属杆的两个端点不能同时接入电路，否则电流将从金属杆流过而将滑动变阻器短路；2.限流式接法电压调节范围较小，而分压式接法电压调节范围较大(电压最小值从0开始)，在具体应用中要根据题目要求合理选择.二、电流表的内接法和外接法1.两种接法的比较内接法外接法电路误差分析电压表示数UV＝UR＋UA＞UR电流表示数IA＝IRR测＝＞＝R真电压表示数UV＝UR电流表示数IA＝IR＋IV＞IRR测＝＜＝R真误差来源电流表的分压作用电压表的分流作用2.电流表内、外接的选择方法(1)直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法：当<即当Rx＞时，用电流表内接法，当>即当Rx＜时，用电流表外接法，当Rx＝时，两种接法效果相同.(3)试触法：如图3，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化更明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法.图3例3(2018·重庆市高二期末)用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I，电阻测量值R＝.如果采用如图4甲所示的电路，测量值为R1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R2，电阻的真实值为R真，它们之间的关系是：R1____R真，R2______R真(填“>”“＝”或“<”)，这种误差属于________误差.图4答案<>系统解析题图甲中电压表测量值为真实值，由于电压表分流作用，电流表测量值偏大，故电阻测量值偏小；题图乙中电流表测量值为真实值，由于电流表分压作用，电压表测量值偏大，故电阻测量值偏大，所以有R1R真，这种误差属于系统误差.针对训练(2018·清华附中期中)某同学用如图5甲所示电路测量电阻Rx，Rx的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻Rx的阻值约为1Ω，应采用图________(选填“甲”或“乙”)所示电路，误差会比较小.图5答案偏小甲解析电流表采用外接法时，电压表测量的电压为电阻两端的电压，考虑到电压表的内阻，电流表测量的电流为...