APP下载

从电路结构分析伏安法测电阻

2021-08-11云南吕文东

教学考试(高考物理) 2021年3期

云南 吕文东

物理学是一门以实验为基础的学科。电学实验凝结了物理学科的核心素养,对发展学生的素质具有独特的价值。伏安法测电阻,能很好地培养学生的科学思维与探究精神,是高考的一个核心知识点,是电学实验考查中的一个常考知识点。

伏安法测电阻的电路有两种接法,一种是电流表外接法,简称外接法;另一种是电流表内接法,简称内接法。关于两种电路的选择、误差分析,本文将从电路结构来说明,这是一个新的视角,将使测量电路的选择、误差分析变得比较容易,可以上升到一个感性的认识程度,形成物理观念,达成核心素养。

一、外接法

图1

在并联电路中,电阻并联值比最小的电阻还小,一个大电阻与一个小电阻并联,并联值约等于小电阻。我们从电表的改装原理可以知道,电压表内阻RV是很大的(几十千欧以上),当待测电阻Rx较小时,电压表内阻就远大于待测电阻,所以并联值就约等于待测电阻的阻值,根据这些熟知的知识,很容易理解测小电阻用外接法。

总结:外接法适用于测小电阻,测得的是并联值,偏小。

二、内接法

图2

在串联电路中,电阻的串联值等于各电阻的总和,我们从电表的改装原理知道,电流表的内阻是比较小的,若待测电阻较大,远大于电流表的内阻时,串联值就约等于待测电阻的阻值,所以测大电阻用内接法。

即R测=Rx+RA当Rx≫RA时,R测≈Rx

总结:内接法适用于测大电阻,测得的是串联值,偏大。

三、定量选择

四、典例分析

【例1】要测量一个待测电阻Rx的阻值,为了减小误差,某同学设计了如图3所示的测量电路,单刀双掷开关接a时,闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电流表有合适的读数I1,并同时记下电压表的读数U1;……

登录APP查看全文