2019-2020年高二物理電流表和電壓表 伏安法測電阻 人教版.doc

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2019-2020年高二物理電流表和電壓表 伏安法測電阻 人教版 【教學目標】 1、 了解電流表表頭的原理，知道表頭內(nèi)阻、滿偏電流和滿偏電壓 2、 理解電流表改裝的原理。 3、理解伏安法測電阻的原理。會選擇測量電路。 4、培養(yǎng)學生推理能力以及科學思維能力。 【教學重點】 1、 理解電流表改裝的原理。 2、 理解伏安法測電阻的原理。 【教學難點】 1、 計算時學生往往會把擴大量程后的電壓當成分壓電阻上的電壓，會把擴大量程后的電流當成分流電阻上的電流。 2、伏安法測電阻的誤差分析。 【教學過程】 1、電流表G(表頭)的構(gòu)造和工作原理（見書P177） 表頭主要由永磁鐵和放入永磁鐵磁場中的可轉(zhuǎn)動的線圈組成。當電流通過線圈時，線圈在磁場力作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn)，電流越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，在標有電流值的刻度盤上可以讀出通過表頭的電流值，如果刻度盤上標有電壓值，則可以讀出加在表頭兩端的電壓值。 2、電流表G的參數(shù) 電流表G的電阻叫做電流的內(nèi)阻，記作Rg. 電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流叫做滿偏電流，記作Ig． 電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓叫做滿偏電壓，記作Ug． 據(jù)歐姆定律：Ug/Ig=Rg 3、電流表G的改裝 (1)改裝成電壓表V 提問：電流表G能承擔的電壓Ug通常很小，遠遠小于1V，怎樣用它改裝一下來測量較大的電壓呢?(引導學生積極思考) 由于電壓表V是并聯(lián)在電路中使用的，所以將電流表G串聯(lián)一個適當?shù)姆謮弘娮鑂，就可以改裝成一定量程的電壓表V。 如圖1所示,串聯(lián)了分壓電阻 R以后，R就分擔了大部分電壓，避免了電流表G超過滿偏電壓，又由于通過R的電流也不得超過滿偏電壓Ig，所以改裝后的電壓表V對原電路的分流作用非常微小。 那么，需要串聯(lián)一個多大的分壓電阻呢? 講解書P163例1 思考題： 有一只電流表G串聯(lián)一個900Ω的電阻后，接到電壓是1V的電路兩端指針恰好滿偏。已知電流表G的滿偏電流是1mA，如果將原來電流表G改裝成量程為3V的電壓表，應串聯(lián)一個 Ω的電阻。 注意：改裝后的電壓表V的刻度盤標示的是電壓表兩端的總電壓。 (2)改裝成電流表A 提問：電流表C的滿偏電流Ig很小，毫安級，不能用它測量電路中的較大電流，怎樣改裝一下使之能測量幾安培甚至更大的電流呢?(引導同學積極思考) 由于電流表A是串聯(lián)在電路中使用的，使電流C擴大量程的辦法是給電流表G并聯(lián)一個分流電阻R。 圖2所示，并聯(lián)了一個適當?shù)姆至麟娮鑂后，既可使通過電流表G的電流不超過滿偏電流Ig，又可以減小電流表A的電阻，減小電流表A的分壓作用，大大降低了電流表A的接入對原電路的影響。那么，需要并聯(lián)一個多大的分流電阻及呢?設電流表G的內(nèi)阻為置Rg，滿偏電流為Ig，要使電流表A能測量電流I=nIg，應并聯(lián)一個多大的分流電阻R? 講解書P163例2 思考題： 有一個電流表G內(nèi)阻是36Ω，刻度盤上共有刻度20格，當通入100mA電流時，指針偏轉(zhuǎn)了4格，當該電流表G接入4Ω的分流電阻而改裝成電流表A時，其量程是 ，若接入144Ω的分壓電阻而改裝成電壓表時，其量程是 。 注意：改裝后的電流表A的刻度盤標示的是流過電流表A的總電流。 4、伏安法測電阻 電阻是導體的重要特性，怎樣測量導體的電阻呢? 可以根據(jù)電阻定律：R=ρL/S 只要知道ρ，測出L、S，就可以計算出R，這種方法只適用于已知ρ，形狀規(guī)則均勻的導體，且測量誤差較大。 還有其他測量方法嗎? 根據(jù)歐姆定律：U=IR 用電壓表測出電阻兩端的電壓U，用電流表測出通過電阻的電流I，就可以求出電阻R，這種方法就叫伏安法，這種方法只需讀出U、I的示數(shù)，比較簡便。 測量的電路圖如圖所示。 可見有兩種接法。甲圖中電流表接在電壓表外側(cè)，叫外接法，乙圖中電流表接在電壓表內(nèi)側(cè)，叫做內(nèi)接法。 誤差分析： 由于電壓表和電流表本身具有電阻，把它們連入電路中以后，不可避免地要改變被測電路中的電壓和電流，給測量結(jié)果造成誤差。 指導學生看書P164最后兩節(jié)內(nèi)容，然后提問： 1） 產(chǎn)生誤差的原因是什么？ 2） 兩種接法各產(chǎn)生怎樣的誤差？ 3） 實際測量中應該采用什么接法？ 例題： 如圖，電壓表和電流表讀數(shù)分別為10V和0.1A，待測電阻Rx為測量值是多少？它比真實值大還是??？真實值是多少？（表頭內(nèi)阻RA=0.1Ω） 【總結(jié)】 1、 電流表G改裝成電壓表V和電流表A是串、并聯(lián)電路知識應用于實際的范例。 2、伏安法測電阻 【作業(yè)】課本P169練習五(1)、(2) 、（4）