内接法与外接法的选择

精品文档 1欢迎下载 测量电路内接法与外接法的选择测量电路内接法与外接法的选择 平桂高中 谢可 教学目标 1 理解伏安法测电阻的原理 会讨论伏安法测电阻的误差 2 正确选择安培表内接法和外接法 教学重点 1 伏安法测电阻的两种接法 2 掌握测量电阻的电路选择方法 教学难点 1 伏安法测电阻两种接法的测量误差的讨论 2 测量电路的选择方法 教学方法 实验讨论 教学仪器 干电池 电键 电压表 电流表 滑动变阻器 定值电阻 导线若干 教学过程 一 复习引入一 复习引入 师 欧姆定律的内容是什么 生 一段导体中的电流 跟这段导体两端的电压成正比 跟这段导体的电阻成反比 师 它的公式是什么 生 R U I 引导学生由欧姆定律推出 板书 R U I I U R R U I I U R 二 新课教学二 新课教学 1 测量原理 根据欧姆定律的变形公式可知 要测某一电阻的阻值 只要用电压表测出两端 I U R x R x R 的电压 用电流表测出通过的电流 代入公式即可计算出电阻的阻值 x R x R 误差原因 由于所用电压表和电流表都不是理想电表 即电压表的内阻并非趋近无穷大 电流表也在内阻 因 此实验测量出的电阻值与真实值不同 存在误差 测量方法 通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法 内接法和外接法 2 选择电路 学生活动 学生活动 请学生分组讨论 根据两种不同的接法 分别找出每种接法的不足之处 互动讨论 互动讨论 甲组代表 因为电流表有内阻 在内接法的电路中电流表两端有电压 所以电压表测出的电压是 电流表和待测电阻消耗的电压之和 比待测电阻两端的电压值大 利用R 计算 这样测得的电阻值比真实值 I U 精品文档 2欢迎下载 偏大 就产生了实验误差 师 这位同学分析的非常正确 既然内接法测得的电阻值不等于真实值 请同学们根据电压表的示数 U UR UA 再利用欧姆定律计算一下 内接法测得的电阻值R测实际等于什么 生 等于电流表与待测电阻的阻值之和 即R测 AX RR 师 甲组同学们分析得非常好 思考问题非常严谨 这的确是内接法电路存在的问题 现在请乙组同学回答 外接法的不足之处 乙组代表 在外接法电路中 因为电压表中有电流通过 所以电流表测得的电流是待测电阻与电压表中的电 流之和 比流过待测电阻的电流值大 利用R 计算 这样测得的电阻值比真实值偏小 也产生了实验误差 I U 师 这位同学分析的非常正确 请同学们根据并联电路的特点分析一下 电压表的示数等不等于电压表与待 测电阻并联的总电压 生 等于 师 电流表的示数等不等于电压表与待测电阻并联的总电流 生 等于 师 给学生讨论后提问 根据欧姆定律进行计算 这样实验测得的电阻值R测实际等于什么 生 等于电压表与待测电阻并联的阻值 即R测 VX VX RR RR 教师总结 教师总结 伏安法测电阻只有这两种电路 而这两种接法测量值都不等于真实值 这是由实验电路本身引起 的实验误差 因此用伏安法测电阻引起测量误差是不可避免的 师 电流表外接法引起误差的直接原因是什么 生 电压表的分流作用 师 要想使实验误差小 就必须让电压表的分流作用尽可能小 也就是流过电压表的电流与流过待测电阻的 电流相比可以忽略不计 那么实验误差就很小 电压表的电阻与待测电阻的阻值之间满足什么关系电压表的分流 作用就可以很小呢 生 待测电阻的阻值远小于电压表的阻值 即 X R V R 总结 当测阻值小的电阻即总结 当测阻值小的电阻即 时 电流表两端的电压与待测电阻两端的电压相 X R A R 比可以忽略不计 实验误差很小 精品文档 3欢迎下载 总结 当测阻值大的电阻即总结 当测阻值大的电阻即 时 用电流表内接法测量电阻误差小 时 用电流表内接法测量电阻误差小 X R A R 采用内外接法的简易判断 采用内外接法的简易判断 当时 内接法和外接法测电阻的相对误差相等 VA RRR 当 时 采用内接法测电阻产生的误差较小 R VA RR 当 时 采用上接法测电阻产生的误差较小 R VA RR 3 试触法 当待测电阻的阻值完全未知时 常采用内 外接试触法 连接 方式如图所示 电压表右端与 b 相接时两表的示数为 11 IU 电压表右端与相接时两表的示数为 如果 c 22 IU 1 21 U UU 即电流表的示数相对变化小 说明电流表的分压作用显著 待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比 1 21 I II 拟 误差主要来源于电流表 应选择电流表外接法 如果 即电流表的示数相对变化大 1 21 U UU 1 21 I II 说明电压表的分流作用显著 待测电阻的阻与电压表的内阻可以相比拟 误差主要来源于电压表 应选择电流表 内接法 三 课堂练习 三 课堂练习 如图 3 所示 电流表事先已经接好 拿电压表的一个接线柱去分别试触M N两点 电流 表示数分别为 0 04A 和 0 03A 电压表示数分别为 2 9V 和 3V 则待测电阻的真实值应为 A 比 100 略大一些 B 比 100 略小一些 C 比 72 5 略大一些 D 比 72 5 略小一些 答案 B 分析 因为 说明待测电阻是阻值大的电阻 所以采用电流表内接法测电阻 这时待测电阻的测量 U U I I