(京津琼鲁专用)高中物理-第二章 恒定电流 实验：电学基本仪器的使用和读数课件 新人教版必修2
高中物理 第二章 恒定电流 第二章 恒定电流 2.1 电源和电流课件1高二选修31物理课件
A、存在自由电荷。 B、导体(dǎotǐ)两端存在
电源。
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电源(diànyuán)的 作用是什么？
提供持续 (chíxù)的电压
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二、恒定电流
恒定电流：大小、方向都 不随时间(shíjiān)变化的电流称
为恒定电流。
电流的强弱程度用电流这个物理量表示。
A、导线内的电场线可以与导线相交。
B、导线内的电场是由电源电场和导线侧面堆积 电荷形成的电场叠加的结果。
C、导线侧面堆积电荷分布是稳定(wěndìng)的，故导线 处于静电平衡状态。
D、导线中的电场是静电场的一种。
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形成电流的条件 (tiáojiàn)是什么？
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电流
(diànliú)
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例题(lìtí)
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分析 求 (fēnxī) 解
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小 结
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板书设计
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电源和电流 一、 电源 使电路中保持连续的电流，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。 二、 恒定电流 1、 恒定电场： 有稳定分布的电荷所产生的稳定的电场称为恒定电场。 2、 恒定电流： 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 3、 电流： 电荷的定向(dìnɡ xiànɡ)移动形成电流。 定义式： I=Q/t 国际单位:安培（A） 常用单位：毫安和微安。
【配套K12】[学习](京津琼鲁专用)2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 实验：测定金
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实验：测定金属的电阻率[学科素养与目标要求]物理观念：掌握测定金属电阻率的实验原理、实验器材.科学探究：了解本实验需要测的物理量及所用的器材和方法；能进行分组分层、自主合作探究，能综合信息进行数据处理.科学思维：进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计思想，会根据不同情况设计电路图. 科学态度与责任：在实验过程中保持很好地交流、合作，准确记录数据，认真进行数据处理.1.实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝U I).电路原理图如图1所示.图1(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S (S ＝πd 24).(3)由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI，求出电阻率.2.实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、待测金属丝、电池、滑动变阻器.3.实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录.(2)连电路：按如图1所示的电路图连接实验电路.(3)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录.(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材.4.数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定：①计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果.②图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R.5.注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法；(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.(3)测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化.一、实验原理及操作例1在“探究电阻与长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图2所示，金属丝的匝数为39，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系.图2(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0～3 V ，内阻约10 k Ω B.电压表0～15 V ，内阻约50 k Ω C.电流表0～0.6 A ，内阻约0.05 Ω D.电流表0～3 A ，内阻约0.01 Ω E.滑动变阻器，0～10 Ω F.滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 .(填序号)②实验中某同学的实物连线如图3所示，请指出该同学实物连线中的两处明显错误.图3错误a ： ； 错误b ： . 答案 (1)0.649(0.647～0.651均可) (2)①A C E②错误a ：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误b ：采用了电流表内接法解析 (1)从题图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.53 cm ，故直径为2.53 cm 39≈0.064 9 cm＝0.649 mm(0.647～0.651 mm 均可).(2)①因为两节干电池的电动势是3 V ，故用3 V 量程的电压表A ；因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在金属丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E. 二、实验数据处理例2 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.图4(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图4所示，其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为电池组(电动势3 V)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图5中的图(选填“甲”或“乙”).图5(3)图6是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.图6(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图7所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线.由图线得到金属丝的阻值R x＝Ω(保留两位有效数字).图7(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号).A.1×10－2Ω·mB.1×10－3Ω·mC.1×10－6Ω·mD.1×10－8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是 (有多个正确选项).A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起的误差属于系统误差B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U －I 图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案 (1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲 (3)见解析图 (4)见解析图 4.4(4.3～4.7均可) (5)C (6)CD解析 (1)螺旋测微器的读数为0 mm ＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x 的阻值大约为5 Ω.由题知R x ≪R V ，故电流表Ⓐ外接.若滑动变阻器接为限流式接法，电路中最小电流值I min ＝UR 1＋R ＋R A≈0.12 A，则R x 两端的电压最小值U min＝I min R x ＝0.6 V ，而从实验数据可知R x 两端电压可为0.10 V ，因此滑动变阻器应采用分压式接法.(3)实物图如图甲所示甲(4)图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应舍去，如图乙所示.乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ≈4.4 Ω.(5)根据R x ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝R x S l ＝πR x d 24l ＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m，故选项C 正确.(6)系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等产生的，其测量结果总是偏大或偏小；偶然误差具有随机性，可以通过多次测量取平均值或图象法来减小偶然误差.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值R x 约为0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A.现有如下器材可供选择：电流表A(量程0.6 A ，内阻约为0.6 Ω) 电压表V(量程3 V ，内阻约为3 k Ω) 待测电阻丝R x (阻值约为0.5 Ω) 标准电阻R 0(阻值5 Ω) 滑动变阻器R 1(5 Ω，2 A) 滑动变阻器R 2(200 Ω，1.5 A) 直流电源E (E ＝6 V ，内阻不计) 开关S 、导线若干(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是 ；(2)实验中滑动变阻器应该选择 (选填“R 1”或“R 2”)，并采用 接法； (3)根据你在(1)(2)中的选择，在图8甲上完成实验电路的连接；图8(4)实验中，如果两电表的读数分别为U 和I ，测得拉直后电阻丝的长度为L 、直径为D ，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝ ；(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D ＝ . 答案 (1)C (2)R 1 分压式 (3)见解析图 (4)πD 24L (U I－R 0) (5)1.205(±0.002) mm解析 (1)电阻R x 两端的最大电压U ＝IR x ＝0.25 V ，约为电压表量程的110，需要在待测电阻R x两端串联分压电阻，即串联标准电阻R 0，此时R 0＋R x ＜R A R V ，电流表采用外接法，选项C 正确.(2)滑动变阻器若选用R 2并采用限流式接法，调控范围小，操作不便，而电源内阻不计，不用考虑大电流时电源电动势的变化，因而选择R 1，并采用分压式接法. (3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示.(4)待测电阻R x ＝U I－R 0.由电阻定律有R x ＝ρL S ＝ρL πD 24，联立解得ρ＝πD 24L (UI－R 0).(5)螺旋测微器的读数为1 mm ＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm.1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是( )A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C.用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变 答案 BD2.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，下列关于误差的说法中正确的是( ) A.电流表采用外接法，将会使ρ测＜ρ真B.电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C.由ρ＝πd 2U4Il 可知，I 、d 、U 、l 中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差D.由ρ＝πd 2U4Il 可知对实验结果准确性影响最大的是直径d 的测量答案 ACD解析 由于采用电流表外接法，将导致R 测＜R 真，由ρ＝RS l可知ρ测＜ρ真，A 对；虽然电压表的并联引起电阻丝分的电压减小，但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系，由于电压表的分流会使电流I 的测量值偏大，电阻测量值偏小，引起误差，B 错；由ρ＝πd2U4Il可知I、d、U、l每一个物理量的测量都会引起ρ的误差，但由于直径的指数为2，所以对结果影响最大的是d的测量，C、D对.3.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A.电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)；B.电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)；C.电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)；D.电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)；E.滑动变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；F.滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)；G.电池组E(电动势为3 V)；H.开关S，导线若干.(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有 (填器材前面的序号).(2)为减小实验误差，应选用如图1中 (选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图2中的实物图用线连接起来.图1图2(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为 mm，电阻值为Ω.图3答案 (1)ADEGH (2)乙 见解析图 (3)0.636(0.634～0.638均可) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E ；还要选用电池组和开关，导线若干.故应选用的实验器材有A 、D 、E 、G 、H. (2)由于R V R x >R x R A，应采用电流表外接法，应选题图乙所示电路，实物连接如图所示.(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.4.用伏安法测量电阻R 的阻值，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 k Ω)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干(要求测量电流、电压能从0开始调节). (1)在虚线框中画出测量R 的电路图.图4(2)图4中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤： .(3)求出的电阻值R＝ .(保留3位有效数字)(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图5甲、乙所示.由图可知其长度为，直径为 .图5(5)由以上数据可求出ρ＝ .(保留3位有效数字)答案(1)见解析图(2)见解析(3)229 Ω(221～237 Ω均正确)(4)0.800 cm 0.190 cm(5)8.11×10－2Ω·m解析(1)由于R＜R A R V，应采用电流表外接法，要求测量电流、电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法.如图所示.(2)①作U－I图线，图线应为过原点的直线，使直线过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离直线较远的点(左起第2个点)应舍弃；②求该直线的斜率k，则R＝k.(3)在图象中的直线上取两点，求出R≈229 Ω.(4)题图甲读数l＝8 mm＋0×0.02 mm＝8.00 mm＝0.800 cm题图乙读数d＝1 mm＋45×0.02 mm＝1.90 mm＝0.190 cm(5)由R＝ρlS，得ρ＝RSl＝229×π×(0.1902×10－2)20.800×10－2Ω·m≈8.11×10－2Ω·m5.一根细长而均匀的金属管线样品，长约60 cm，电阻大约6 Ω，截面图如图6所示. (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图7所示，金属管线的外径为 mm.图6 图7(2)实验室有如下器材：A.电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω)B.电流表(量程3 A，内阻约0.03 Ω)C.电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)D.滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A)E.滑动变阻器(15 Ω，3 A)F.蓄电池(6 V，内阻很小)G.开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选 .(只填代号字母).(3)将如图8所示的实物电路补充完整.图8(4)金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R ，金属管线的外径为d ，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S ，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 .计算中空部分截面积的表达式为S ＝ .答案 (1)1.125±0.001 (2)A E(3)如图所示(4)管线长度L πd 24－ρL R6.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图9甲所示，由图可知其长度为 mm ；图9 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为 mm ；(3)现已知圆柱体的电阻大约是200 Ω，该同学用伏安法精确测量其电阻R ，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A 1(量程0～4 mA ，内阻约50 Ω)电流表A 2(量程0～10 mA ，内阻约30 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号.答案(1)50.15 (2)4.700(3)如图所示7.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出待测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x.图10(1)请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝ (用上述测量的字母表示).(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图10所示，则金属丝长度的测量值为l＝ cm，金属丝直径的测量值为d＝ mm.(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如图11所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.图11利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R 2的滑片调到最左端，单刀双掷开关S 2掷向1闭合，闭合开关S 1，调节滑动变阻器R 1和R 2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1.第二步：保持两滑动变阻器的滑片位置不变，将单刀双掷开关S 2掷向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2.请写出由以上记录数据计算被测电阻R x 的表达式R x ＝ .答案 (1)πd 2R x 4l(2)36.50(36.48～36.52均可) 0.797(0.796～0.798均可) (3)U 1I 1－U 2I 2。
高中物理课件第二章 恒定电流 2-8 2-9
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(4)测量：将待测电阻与别的元件断开，将红、黑表笔接在被测电阻两端进行 测量．
注意：不要用手接触表笔的金属杆部分． (5)读数：将刻度盘上的读数乘以选择开关所指的倍率即可得到被测电阻的阻 值． (6)若要换挡测量新的电阻，需重复以上(2)～(5)步． (7)测量完毕，应将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电 压的最高挡，长期不用时，应将欧姆表中的电池取出．
(2)“中值”标注：保持R不变，在两表笔间接一电阻Rx时，如图2-8-3丙所
示，使电流表指针恰指到满刻度的一半，即
Ig 2
处，则此时Rx＝Rg＋R＋r，称为中
值电阻，等于欧姆表内电阻值．
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(3)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(如图2-8-3乙所示)相当于被测电阻
Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表 刻度的“∞”点．
(2)测电流 ①选择直流电流档合适的量程． ②将被测电路导线拆开一端，把多用电表 串联 在电路中． ③读数时，要认清刻度盘上的 最小刻度 ． 注意：电流应从红表笔流入多用电表．
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(3)测电阻 ①要将选择开关扳到 欧姆档上，此时红表笔连接表内电源的 负极，黑表笔 连接表内电源的 正 极．选好倍率后，先 欧姆调零，然后测量．测量完毕，应把 选择开关旋转到 OFF 档或交流电压最高档． ②用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从 红 表笔流入电表，从 _黑___表笔流出电表．
A．这个电阻值很小 B．这个电阻值很大 C．为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量 D．为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
2018-2019学年高中物理人教版(京津琼鲁专用)必修二名师公开课省级获奖课件：第二章 恒定电流 第8节
8 多用电表的原理
[学科素养与目标要求] 物理观念：1.知道欧姆表测量电阻的原理，了解欧姆表的内 部结构和刻度特点. 2.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能.
科学思维：知道同一表头下改装成电压表、电流表、欧姆表
的原理，进一步熟练应用闭合电路和部分电路的欧姆定律.
内容索引
1 2 3 4
√
√ D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg
解析 答案
2.(欧姆表的表盘标度)把一个满偏为6 mA的电流表改装成欧姆表，
其中电源电动势为 3 V. 在测电阻时，电流表指针指在表盘上 2
mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是 A.250 Ω B.500 Ω C.1 000 Ω D.1 500 Ω
(1)为何欧姆表的零刻度在表盘的右端？
图4
答案
(2)欧姆表的刻度为何是不均匀的？
E 答案 由闭合电路欧姆定律得 I＝ ，I 与 Rx r＋Rg＋R＋Rx 不成正比，
乙
答案
所以欧姆表的刻度不均匀，如图乙所示.
(3)刻度盘的中间刻度值有什么重要意义？
E 答案 欧姆表满偏调零时，Ig＝ r＋Rg＋R
Ig E 得Rx中＝r＋Rg＋R＝r内. 测量指针指在中值时， 2 ＝ r＋Rg＋R＋Rx中
图8
解析
答案
达标检测
1.( 欧姆表的构造 )( 多选) 欧姆表的内部电路如图 9 所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入 电路的阻值为 R0 ，电源的电动势和内阻分别为 E、 r.下列说法正确的是 A. 欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆 定律 B.电路图中左侧的表笔为黑表笔 图9 C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度 ＋R0
E Rx＋R＋Rg＋r
高中物理 第二章 恒定电流 第10节 实验测定电池的电动势和内阻课件1高二选修31物理课件
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实验 基础 (shíyàn) 实验 核心 (shíyàn)
典型 例题 (diǎnxíng)
第二页，共十七页。
实验基础(jīchǔ) 认知
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第三页，共十七页。
实验 核心 (shíyàn) 探究
一、数据处理 1.公式法
用两组U和I的数据,代入E=U+Ir,解方程组得到E和r的值,为了减小误差,利用U,I的 值多求几组E和r的值,算出它们的平均值. 2.图像法 以I为横坐标、U为纵坐标建立直角坐标(zhíjiǎo zuò biāo)系,根据几组I,U的测量值 在坐标系中描点作图.如图所示.
纵轴截距为电源电动势 E,图线斜率的绝对值即电池的内阻 r,r=| U |= E . I I短
(1)请在下边(xià bian)虚线框中画出本实验的实验电路图.
(2)电路(diànlù)中电流表应选用
,电压表应选用
,滑动变阻器应
选用
.(用字母代号填写)
(3)如图所示为实验所需器材,请按原理图连接成正确的实验电路图.
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〚思路探究〛 连接(liánjiē)实物电路图时应按照电路图先连干路、再连支路的顺序运
表内阻与 R 的并联)变形得 1 = r + 1 ;则由数学规律可知,电动势 E 不变;内阻 r 的 U ER并 E
测量值偏小.
答案(dá àn):(2)不变 偏小
2021/12/13
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内容(nèiróng)总结
第10节 实验:测定电池的电动势和内阻。4.当路端电压变化不是很明显时,作图像时,纵轴单位
高中物理 第二章 恒定电流 第1节 电源和电流课件1高二选修31物理课件
课堂互动(hù 探究 dònɡ)
析要点(yàodiǎn)、研典例、重应用
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★要点一 对电流的理解 |要点归纳|
1．电流的形成 (1)形成原因：电荷的定向移动． (2)形成条件：导体两端有电压． (3)电路中产生持续电流的条件：电路中有电源且电路闭合．
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3．在示波管中，电子枪 2 s 内发射了 6×1013 个电子，则示
波管中电流的大小为( )
A．4.8×10－6 A
B．3.0×10－13A
C．9.6×10－16 A
D．3.0×10－6 A
解析：选 A 电子枪 2 s 内发射了 6×1013 个电子，则 2 s
提示：电荷虽然在流动，但有的电荷流走了，另外的电荷 又补充上来，所以电荷的分布是稳定的．
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|核心知识·记一记| 1．电源的作用是能保持导体两端的电压，使电路中有持续 电流． 2．恒定电流是指大小和方向都不随时间变化的电流，产生 电流的条件是导体内有自由电荷，且导体两端存在电压． 3．电流的大小为 I＝qt ，方向规定为正电荷定向移动的方 向．负电荷定向移动的方向与电流方向相反． 4．电流是国际单位制中七个基本物理量之一．其单位安培 为国12际/9/20单21 位制中的基本单位．
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4．导体内三种速率的比较
电流微观表达式为 I＝nqSv，其中 v 表示电荷定向移动的速
率．实际上电荷的运动存在三种速率，下面对电荷的三种速率进
行区别.
自由电荷定 自由电荷定向移动形成电流，其中电荷定向移
高中物理 第2章 恒定电流 2.8 多用电表课件1高二选修31物理课件
4．某同学测量一只未知阻值的电阻(diànzǔ)． （1）他先用多用电表进行测量，按照正确的 步骤操作后，测量的结果如图（甲）所示．请你 读出其阻值大小为_____________．为了使多用电 表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些 操作？答：_________________．
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用万用电表的欧姆挡,挡位开关调到R*100或 R*1K位置.且红表笔接电源的负极(fùjí),黑表笔接电源 的正极。
二极管正向时导通,电阻约为几百欧姆,反向是 截止,电阻约为几百千欧.正向电阻越小越好,(不能为 零),反向电阻越大越好,(不能无限大)。
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课堂小结
1.欧姆表
欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R，刻度盘和 红、黑表笔(biǎobǐ)组成。
欧姆表测电阻(diànzǔ)的原 理:
I
E
RR0rRg Rx
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Ω表原理(yuánlǐ)
Ig=
E Rg+ r +
R
I=0
E Ix= Rg+ r + R+ Rx
因为I 与Rx 之间的关系不是线性系，所以欧姆表
导入新课
想必大家都见过这些东 西(dōngxī)吧，它们是我们做实 验或者小制作常用的电流表。
那你知道(zhī dào)它们的原理吗？
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这是电压表。
你知道什么样的表既 可以(kěyǐ)测得电流、电压又 可以(kěyǐ)测得电阻吗？
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多用电表(diàn
高中物理 第二章 恒定电流 实验2课件 新人教版选修3-1
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为
1.773(1.771～1.775均正确)
mm.
(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表 应选
A1
、电源应选 E1
(均填器材代号)，在下面
虚线框中完成电路原理图． 电路图见解析图
[ 解析 ]
(1) 金属丝的直径： d ＝ 1.5 mm ＋ 0.01×27.3 mm ＝
(3)用上面测得的金属丝长度 l、 直径 d 和电阻 R， 可根据电阻 πd2R 4l 率的表达式 ρ＝ ，算出所测金属的电阻率．
[解析]
(1)金属丝的直径用螺旋测微器测量．
(2)连接电路图时，由于被测金属丝的电阻值较小，因此应采 用电流表外接法，并且滑动变阻器采取限流式接法，闭合开 关前，滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处．
(3)将 S1 闭合，S2 拨向接点 1 时，其等效电路图如图丁所示．
当 S2 拨向 2 时，其等效电路图如图戊所示． E 由欧姆定律知 I＝ ， 当 I 相同均为 I0 时， R2＝R 圆柱体， R1＋R＋r 所以 R 圆柱体＝1 280 Ω.
本题为实验方法的创新——等效替代法测电阻，该法的关键 是两种情况下电流表的示数相同，这样才能保证圆柱体与电 阻箱 R2 两端的电压相同．
2．游标卡尺的构造原理和读数 (1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量 爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．
(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． (3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制 成． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度 比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm.常见的游标卡尺的 游标尺上小等分刻度有 10 个的、20 个的、50 个的，见下表： 刻度格数 刻度总长 每小格与 1 mm 精确度(可精 (分度) 10 20 50 度(mm) 9 19 49 的差值(mm) 0.1 0.05 0.02 确到)(mm) 0.1 0.05 0.02
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例2 某同学想描绘小灯泡的伏安特性曲线，他选择“3 V、0.5 A”的小灯泡作
为研究对象，请回答下面几个问题：
(1)下列实验器材中应选择 ADFGH.(填入器材序号)
A.电流表(量程0～0.6 A, 内阻1 Ω)
B.电流表(量程0～3 A，内阻1 Ω)
C.电压表(量程0～15 V，内阻约10 kΩ)
内容索引
题型演练
学以致用 实训演练
达标检测
检测评价 达标过关
题型演练
一、电压表和电流表的使用
电流表的内接法和外接法的比较 (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＝IR R测＝ UIAV＞UIRR＝R真
误差来源
电流表的分压作用
电压表示数 UV＝UR 电流表示数 IA＝IR＋IV＞IR R测＝ UIAV＜UIRR＝R真
(选填“大于小”于“等于”或“小于”)真
实值.
解析 答案
二、滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的限流式与分压式接法
内容
方式
限流式接法 分压式接法
对比说明
两种接法电路图
串、并联关系 不同
负载R上电压调节范 围(电源内阻不计)
R＋RER0≤U≤E
0≤U≤E
分压式接法调 节范围大
负载R上电流调节范围 (电源内阻不计)
D.电压表(0～3 V，内阻约2 kΩ)
E.滑动变阻器(阻值0～100 Ω)
F.滑动变阻器(阻值0～10 Ω)
G.电源E＝6 V
H.开关S，导线若干
解析 答案
(2)在本实验中要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用__分__压 (选填“分压”或“限流”)式接法，电流表应采用 外 (选填“内”或 “外”)接法. 解析 本实验要求电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式 接法；由于灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法；
解析 答案
四、螺旋测微器的原理及读数
1.构造及原理 如图5所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D 和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精 密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示0.01 mm.
当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A时，表针示数为2.20 A.
解析 答案
(2)图乙使用较小量程时，每小格表示 0.1V，图中表针的示数为 1.70V.若 使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示 0.V5，图中表针示数为 V. 8.5
解析 电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使 用15 V量程时，每小格为0.5 V，表针示数为8.5 V.
约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图2甲或
乙所示，结果由公式Rx＝
U计算得出，式中U与I分别 I
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 Rx1(选填“Rx1”
图2
或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 (选填大“于大于”“等于”
或“小于”)真实值，测量值Rx2
R＋ER0≤I≤ER
闭合S前滑片位置
b端
0≤I≤ER a端
分压式接法调节 范围大 都是为了保护电 路元件
2.分压式和限流式电路的选择原则 (1)若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路. (2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑 动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不 够大，此时，应用分压式电路. (3)若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调 到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或 超过待测电阻的额定电流(或电压)，则此时必须选用分压式电路. 说明：两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接 法电路简单、能耗低.
例3 如图4为电流表和电压表的刻度盘.
图4
(1)图甲使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 0.02A，图中表针示
数是 A0.；44当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 A，0图.1中表
针示数为
A.2.20
解析 使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；
解析 答案
(3)在方框中画出实验电路图，并用实线代替导线，将图3中的器材连接成 可供实验的电路.
答案 见解析图
图3
解析 答案三、电压表、源自流表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻 度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确 度，按照指针的实际位置进行读数即可. (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位. (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点 后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数 点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.
大家好
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第二章 恒定电流
实验：电学基本仪器的使用和读数
[学科素养与目标要求] 物理观念：1.理解电流表的内接法和外接法，并会进行正确选择. 2.理解滑动变阻器的两种接法，能正确地应用. 3.掌握电流表、电压表的读数方法. 4.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法. 科学思维：1.对比刻度尺、电流表、电压表、螺旋测微器的读数方法， 找到读数的一般方法. 2.建立伏安法测量导体电阻的电路模型.
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 Rx＞ RARV时，用电流表内接法， 当 Rx＜ RARV时，用电流表外接法， 当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同.
③试触法： 如图1，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，所以应选用外接法.
图1
例1 在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为 200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻