1、第二章电阻的测量、滑动变阻器的使用【教学结构】一.电阻的测量1.伏安法测电阻(1)伏安法：根据欧姆定律，用伏特表、安培表测出电阻两端电压和通过电阻的电流，求出电阻值。(2)用伏安法测电阻原理图如图1 的甲、乙所示(3)讨论伏特表内阻rr 和安培表内阻 rA 对测量结果的影响。伏特表分流，安培表分压产生测量误差。图甲称为外接法，当 Rr R 时,伏特表分流很小 ,安培表示数接近通过电阻的实际电流 ,误差很小 ,故此外接法宜测电阻值远小于伏特表内阻的电阻 .图乙称为内接法 ,当 RA R 时,安培表分压很小 ,伏特表示数接近电阻两端的实际电压 ,误差很小 ,故此内接法宜测电阻值远大于安培表内阻的电
2、阻。测量电阻时应粗测电阻值， 然后判断宜用内接法还是外接法， 再根据判断认真测量。(4)测量时如何选择仪器的规格例如：待测电阻 R，约为 10，额定功率为 2W。电阻允许通过的电流： P=I2R，I P R 。约为 0.45A，两端电压最大为 4.5v。电源选择：若供选电源有： 1 个电动势为1.5v 的干电池，蓄电池一组，其电动势为 6.0v，1 个电动势为10v 的电源。 1.5v 电源、电压太低，产生电流太小，不易读准确， 10v电源，太高，电流较大，容易超过电阻额定功率，故选6.0 电源为好。直流电压表的选择：电压表量程应略大于5.0v 为好，但不能过大。例如，电压表 v1：量程，内阻
3、，2，量程，内阻 选v1 即可。10v10kv30v30k ,直流安培表的选择：安培表量程应大于 0.5A，不宜太大。例如：安培表 A 1 量程为 0.6A 内阻 0.5， A 2 量程 3.0A，内阻 0.1。选 A 1 即可。二.滑动变阻器的使用1.滑动变阻器的构造，如图2 所示A、B、C、 D 四个接线柱， P 为滑动触头， AB 间为电阻可忽略不计的粗金第 1页共 5页属杆。 CD 间为绕制的电阻丝，电阻丝彼此绝缘。2.原理：根据电阻定律Rl 阻值与导体长度成正比，改变接入电路中的s电阻丝的长度就实现改度电阻的目的。3.滑线变阻器的连接(1)当滑动变阻器作为定值电阻使用时， 把 C、D
4、 连入电路， 此时电阻为滑动变阻器的电阻最大值，滑动触头 P 在任何位置都不能改变电阻值。(2)当滑动变阻器作为可变电阻使用时，其功能有二，（一）通过改变变阻器电阻改变电路电流，实现对电路电流的控制。（二）通过变阻器改变电阻、改变用电器的电压，起调压器的作用。如图 3 所示，把 B 与 D 连接， C、D 接入电路，起控制电路电流作用，当滑动头 P 从左端 D 向左移动过程，滑动变阻器电阻逐渐减小。注意实验开始时应将滑动头 P 至于右端 D。如图 4 所示，把变阻器 C、D 接线柱与电源连接， C 与 B 与用电器相连。用电器与 CP 间电阻并联，用电器与 CP 间电压相等，改变 P 的位置改
5、变用电器两端电压，实现调制电压作用。4.分压电路的分析当滑线变阻器总电阻为r，负载电阻为 R，变阻器 CP 间电阻为 r 时 ,CP 间总电阻 RR r ，若 R r,无论 P 在什么位置， RCP负载电压R的大小只CPR r =r ,Ur u 可看成负载上的电压与由 r 决定 ,即 U Rr 成正比 ,比较理想的分压作用。因r此实验中选择滑动变阻器时， 在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流 （或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。例如，在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有：滑动变阻器 A ，阻值范围 020，额定电流 2.0A,滑动变阻器 B，阻值范围 0 20
6、0,额定电流 1.0A ，根据其它实验仪器的规格和实验需要， 两个变阻器都满足电流要求， 以选滑动变阻器阻值较小的 A 为好。【解题要点】例一 .在一个小灯泡上面标有“6v 0.1A ”的字样，现在要测量这个灯泡的I U 图线。下列器材可供选用A.伏特表 (0 5v)第 2页共 5页B.伏特表 (010v)C.安培表 (00.3A)D.安培表 (0 0.6A)E.滑动变阻器 (30 2A)F.学生电源 (直流 9v)图 5开关、导线等。(1)实验中所用伏特表应选，安培表应选。(2)在图 5 中方框内画出实验电路图，要求安培表外接。解析：在测量小灯泡 I U 图线的实验过程中，要求加在小灯泡两端
7、电压应在 0v 6v 内可以连续变化，使图线画得尽量准确。电压表的选择： A 伏特表量程为5v，小于所需的最大电压，不选择。B 伏特表的量程大于6v，选择。安培表的选择：灯的允许最大电流为0.1A.、 C、D 安培表的量程都能满足需要，C 安培表量程比较小， 测量时指针偏转角度较大， 读数误差较小，应选 C。实验电路图，滑动变阻器在电路中应起分压作用，才能保证灯两端电压从0v6v 连续变化，题目要求安培表外接，电路图如图6 所示。例二 .将滑动变阻器作分压器使，如图7 所示 A 、B 为分压器的输出端，若把变阻器的滑动能片放在变阻器正中，则（）U CDA.空载时输出电压 U AB2B.接上负载
8、时，输出电压U AB U CD2UD.负载电阻 R 越小， UAB 越接近2U CD2解析：负载是指在 AB 间接上的用电器， R 是指用电器的电阻，也称为负载电阻，空载是指 AB 间不接用电器，负载电阻 R 为无穷大。负载增大，是指负载电阻 R 减小。第 3页共 5页2ABU CD 。选项 A ，空载时 PD 间电阻 R 等于 CP 间电阻 R，根据分压原理 U=2选项 A 正确。接上负载时， R 与 R1 并联，阻值为RR1 R1 根据分压原理 UABR R1 U CD 选项 B 正确。 R 越大，RR1 越接近 R1，分得电压越接近 U CD。C 选项2R R12也正确， D 选项错误。
9、【课余思考】1.分析伏特表，安培表内阻对电路的影响。2.如何选用内接法，外接法测量电阻的阻值。3.画出滑动变阻器，起限流作用，分压作用时的电路图。【同步练习】1.图 8 是用伏安法测一定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)双量程直流电流表 （量程 00.6A内阻 0.125、量程 03A, 内阻 0.025(2)直流电压表（量程015v，内阻 15k）(3)直流电源（电动势20v，内阻可不计）(4)滑动变阻器（阻值范围010）(5)待测电阻 Rx（阻值约 50）(6)电键一个、导线若干根据器材规格和实验要求， 在实物图上连线 （要求闭合电键前变阻器的滑动片应放在正确位置） 画出实验电路图答案， 实物连接图略，电路图：如图 9 所示。第 4页共 5页第 5页共 5页
