高中物理新教材同步必修第三册课件+讲义 第11章 11.4 第2课时 滑动变阻器的两种接法　伏安法测电阻的两种接法

高中物理新教材特点分析及教学策略

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第2课时　滑动变阻器的两种接法　伏安法测电阻的两种接法

[学习目标]　1.理解滑动变阻器的限流式和分压式接法，并能正确选择和应用.2.认识伏安法测电阻的两种电路并能正确选择和应用．

一、滑动变阻器的限流式和分压式接法

如图1所示，滑动变阻器R1的最大阻值是200 Ω，R2＝300 Ω，A、B两端电压UAB＝8 V.

图1

(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？

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．

针对训练1　(多选)滑动变阻器的原理如图2所示，则下列说法中正确的是(　　)

图2

A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大

B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小

C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱

D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱

二、伏安法测电阻的两种接法

1．两种接法的比较

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，可记忆为“大内小外”．

(2)公式计算法

当<即Rx＞时，用电流表内接法，

当>即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，若电压表的示数有明显变化，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

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图4甲或乙所示，结果由公式Rx＝计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值．

图4

针对训练2　(多选)如图5所示，用伏安法测电阻时(　　)

图5

A．采用图甲所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值

B．采用图甲所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值

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

针对训练3　(2020·宿州市高二期末)用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值．某次按照如图6所示电路的测量情况：电流表的示数是5 mA，电压表的示数是2.5 V．下列说法正确的是(　　)

图6

A．电阻R的值为500 Ω

B．电阻R的值略大于500 Ω

C．电阻R的值略小于500 Ω

D．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确

考点一　滑动变阻器的限流式接法与分压式接法

1．a、b两点与一个稳压直流电源相连，当滑动变阻器的滑片从中点O向d端移动一段距离时，图中的电流表读数会变小的是(　　)

2.(多选)一同学将滑动变阻器与一个6 V、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V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，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灯泡将(　　)

图1

A．变暗

B．变亮

C．亮度不变

D．不可能被烧坏

3．(2020·全国高二课时练习)如图2，AB间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是(　　)

图2

A．0～10 V   B．0～20 V

C．10～20 V   D．20～30 V

4.如图3所示的电路中，U＝24 V，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω，R1＝50 Ω.当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为(　　)

图3

A．8 V

B．12 V

C．16 V

D．4 V

考点二　伏安法测电阻的两种接法

5．(多选)在图4中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是(　　)

图4

A．甲图的接法叫作电流表外接法，乙图的接法叫作电流表内接法

B．甲中R测>R真，乙中R测<R真

C．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R≪RV，故此法测较小电阻好

D．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R≫RA，故此法测较大电阻好

6．(多选)(2020·长沙一中期中)用伏安法测电阻，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时，可采用试触的方法．如图5所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点；他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法中正确的是(　　)

图5

A．R与电压表阻值接近，应选择电流表内接电路

B．如果选择电流表内接电路，测量值大于真实值

C．R与电流表阻值接近，应选择电流表外接电路

D．如果选择电流表外接电路，测量值大于真实值

7.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U＝12 V的直流电源上，且电源电压保持不变．把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图6所示)，电压表的示数为8 V，如果把此表改接在R2两端，则电压表的示数(　　)

图6

A．小于4 V   B．等于4 V

C．大于或等于8 V   D．大于4 V，小于8 V

8．(2021·江苏省丹阳高级中学高三一模)太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，在有光照射时，可以将光能转化为电能，在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻．该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好(电阻约为1 kΩ)，利用电源电压为3 V的电源、量程为3 V的电压表(内阻约为3 kΩ)、量程为6 mA的电流表(内阻约为5 Ω)、滑动变阻器R以及开关、导线等进行实验测此太阳能电池的电阻，则本实验应该采用的实验电路设计图为(　　)

9．(2021·江苏省阜宁中学高二期末)如图7电路是将滑动变阻器作分压器用的电路，C、D为分压器的输入端，A、B为分压器的输出端，把变阻器的滑片P放在变阻器正中间，下列判断中正确的是(　　)

图7

A．空载时输出电压为UAB＝UCD

B．当接上负载R时，输出电压为UAB<

C．负载电阻R的阻值越小，UAB越接近

D．滑片P向下滑动，可实现UAB＝

10.如图8所示，用电压表和电流表测电阻，Rx为待测电阻，如果电压表的读数是3.50 V，电流表的读数是10.0 mA，电压表的内阻是1.50 kΩ，电流表的内阻是10 Ω，那么Rx的精确值为(　　)

图8

A．457 Ω   B．350 Ω

C．360 Ω   D．1 200 Ω

11．电位器是变阻器的一种．如图9所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，则下列说法正确的是(　　)

图9

A．连接A、B，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

B．连接A、C，使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮

C．连接A、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

D．连接B、C，使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗

12．(多选)(2021·腾冲县第八中学高二期末)如图10所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a点时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.2 A；当开关S接通b点时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.15 A．由此可知(　　)

图10

A．S接在a点时的测量值更准确

B．S接在b点时的测量值更准确

C．Rx的真实值是70 Ω

D．电流表的内阻是20 Ω

13．做完伏安法测电阻实验后，为了更好的观察电流表内外接对实验结果的影响，爱思考爱动手的马同学，拆开了电流表和电压表并进行了改造．如图11甲，他在电流表干路位置焊接了一个10 Ω定值电阻，如图乙，他给电压表并联了一个10 Ω定值电阻．假设待测电阻约为10 Ω，以下说法正确的是(　　)

图11

A．改后的电流表和正常电压表按丙图实验可以较为准确的测出待测电阻

B．改后的电流表和正常电压表按丁图实验可以较为准确的测出待测电阻

C．改后的电压表和正常电流表按丙图实验可以较为准确的测出待测电阻

D．改后的电压表和改后的电流表按丁图实验可以较为准确的测出待测电阻