高中物理人教大綱版課件：電壓表和電流表伏安法測(cè)電阻

電壓表和電流表伏安法測(cè)電阻本節(jié)課我們學(xué)習(xí)用電壓表和電流表測(cè)電阻，這是一種基礎(chǔ)但重要的實(shí)驗(yàn)方法，讓我們一起探索吧！實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辗卜y(cè)電阻的原理和方法學(xué)習(xí)如何利用電壓表和電流表測(cè)量未知電阻的阻值。學(xué)會(huì)正確使用電壓表和電流表理解電壓表和電流表的使用原則，并掌握正確的操作技巧。分析實(shí)驗(yàn)誤差來源了解實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，并學(xué)會(huì)評(píng)估誤差大小。實(shí)驗(yàn)原理電壓利用電壓表測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓，即為所加電壓。電流利用電流表測(cè)量通過待測(cè)電阻的電流，即為所加電流。電阻根據(jù)歐姆定律，電阻等于電壓與電流的比值。實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)字萬用表測(cè)量電壓和電流待測(cè)電阻不同阻值的電阻直流電源提供穩(wěn)定的電壓導(dǎo)線和面包板連接電路實(shí)驗(yàn)步驟1連接電路根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，將電源、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、電壓表和電流表按伏安法電路連接起來。2測(cè)量電流閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表指針位于量程的1/2-2/3處，讀出電流表的示數(shù)。3測(cè)量電壓調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表指針位于量程的1/2-2/3處，讀出電壓表的示數(shù)。4計(jì)算電阻根據(jù)歐姆定律，利用電壓和電流的測(cè)量值計(jì)算出待測(cè)電阻的阻值。連接電路1連接電源將電源正負(fù)極分別連接到電路的正負(fù)極2連接電阻將待測(cè)電阻連接到電路中3連接電流表將電流表串聯(lián)到電路中，并選擇合適的量程4連接電壓表將電壓表并聯(lián)到待測(cè)電阻兩端，并選擇合適的量程測(cè)量電流連接電路確保電路連接正確，電流表串聯(lián)在待測(cè)電阻電路中。選擇量程根據(jù)待測(cè)電流的大小選擇合適的量程，避免電流表過載。觀察指針觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況，并記錄電流值。測(cè)量電壓1連接電壓表將電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，使電壓表的正負(fù)極分別與待測(cè)電阻的兩端相連。2選擇量程根據(jù)待測(cè)電壓的大小選擇合適的量程，一般先選擇最大量程，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況再調(diào)整量程。3讀數(shù)記錄觀察電壓表的示數(shù)，并記錄下電壓值，注意單位。計(jì)算電阻1測(cè)量值使用電壓表和電流表測(cè)得的電壓和電流值。2公式應(yīng)用歐姆定律：R=U/I，計(jì)算電阻值。3結(jié)果將測(cè)量值代入公式，得到電阻的數(shù)值。結(jié)果分析1數(shù)據(jù)記錄記錄每次測(cè)量得到的電流和電壓值，并計(jì)算相應(yīng)的電阻值。2數(shù)據(jù)整理將測(cè)量數(shù)據(jù)整理成表格，并計(jì)算平均值。3結(jié)論得出根據(jù)數(shù)據(jù)分析，得出被測(cè)電阻的阻值。誤差分析實(shí)驗(yàn)誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)值之間的差異。誤差來源儀器誤差、測(cè)量方法誤差、環(huán)境條件影響等。誤差分析評(píng)估誤差大小，判斷結(jié)果可靠性。誤差來源儀器誤差電壓表和電流表的精度會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。讀數(shù)誤差在讀取儀器刻度時(shí)，由于觀察者的主觀判斷，可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。環(huán)境誤差實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度、濕度等因素可能會(huì)影響電阻值，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差。操作誤差實(shí)驗(yàn)操作過程中，例如接線錯(cuò)誤、開關(guān)操作不當(dāng)?shù)?，都?huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的誤差。誤差大小評(píng)估通過計(jì)算每個(gè)誤差來源的百分比，可以評(píng)估總體誤差的大小。判斷結(jié)果可靠性誤差范圍根據(jù)誤差分析的結(jié)果，判斷測(cè)量結(jié)果的誤差范圍是否在可接受的范圍內(nèi)。重復(fù)性多次測(cè)量結(jié)果的偏差是否較小，是否能夠保持一致性。理論值對(duì)比將測(cè)量結(jié)果與理論值進(jìn)行比較，判斷二者之間的差異是否合理。實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意事項(xiàng)1安全第一實(shí)驗(yàn)前需仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)步驟，并做好安全防護(hù)措施，如戴防護(hù)眼鏡等。2規(guī)范操作使用儀器前要檢查其完好程度，連接電路時(shí)注意電表量程選擇，防止燒毀儀器。3細(xì)致觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要準(zhǔn)確、規(guī)范，注意單位和有效數(shù)字，并進(jìn)行合理的分析和解釋。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括電流、電壓和電阻等數(shù)值，以及單位。數(shù)據(jù)分析對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算電阻值并繪制圖像，分析結(jié)果。結(jié)論與討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并分析實(shí)驗(yàn)誤差來源和大小，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性。小結(jié)回顧伏安法測(cè)量電阻原理通過測(cè)量未知電阻兩端的電壓和通過它的電流，利用歐姆定律計(jì)算電阻值。實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)正確連接電路，規(guī)范操作，注意電流表和電壓表量程的選擇，避免誤差。誤差分析及改進(jìn)分析實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生的誤差來源，并提出改進(jìn)措施，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。拓展思考伏安法測(cè)電阻的局限性伏安法測(cè)電阻適用于測(cè)量阻值相對(duì)穩(wěn)定的電阻，對(duì)于一些阻值隨溫度、電壓、電流變化的元件，測(cè)量結(jié)果可能不準(zhǔn)確。其他測(cè)量電阻的方法除了伏安法，還有其他測(cè)量電阻的方法，例如電橋法、惠斯通電橋法等，它們?cè)跍y(cè)量精度和適用范圍方面各有優(yōu)劣。電流表使用原則串聯(lián)電路電流表必須串聯(lián)在電路中，以便測(cè)量通過電路的電流。正負(fù)極連接電流表必須正確連接，電流從電流表的正極流入，從負(fù)極流出。量程選擇選擇合適的量程，以避免電流表被燒毀或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。電壓表使用原則1并聯(lián)接入電壓表要與被測(cè)電路元件并聯(lián)連接，以測(cè)量其兩端的電壓。2正負(fù)極接法電壓表的正極連接到電路的正極，負(fù)極連接到電路的負(fù)極。3量程選擇選擇合適的量程，避免電壓表被燒壞或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。電阻測(cè)量誤差分析電壓表內(nèi)阻影響電壓表內(nèi)阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)得的電阻值偏大。電流表內(nèi)阻影響電流表內(nèi)阻會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，導(dǎo)致測(cè)得的電阻值偏小。儀器精度影響電壓表和電流表的精度也會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。電壓表內(nèi)阻影響測(cè)量誤差電壓表內(nèi)阻會(huì)分流，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量電壓比真實(shí)電壓低。誤差大小內(nèi)阻越小，誤差越小，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。減小誤差選擇內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的電壓表，或使用高阻值電壓表。電流表內(nèi)阻影響1電流表分流電流表內(nèi)阻并非理想的零，電流表接入電路后，會(huì)分流一部分電流，導(dǎo)致實(shí)際測(cè)量的電流小于真實(shí)電流。2測(cè)量誤差電流表內(nèi)阻越大，分流效應(yīng)越明顯，測(cè)量誤差越大，電阻的測(cè)量值偏小。3減少誤差選擇內(nèi)阻小的電流表可以有效減少誤差，例如，在測(cè)量低電阻時(shí)，應(yīng)選擇內(nèi)阻小的電流表。誤差評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值真實(shí)值絕對(duì)誤差相對(duì)誤差10.2Ω10.0Ω0.2Ω2%儀器選型影響電流表量程選擇量程合適的電流表，避免讀數(shù)誤差。過小量程會(huì)導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)過大，過大量程會(huì)導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)過小。電壓表量程選擇量程合適的電壓表，避免讀數(shù)誤差。過小量程會(huì)導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)過大，過大量程會(huì)導(dǎo)致指針偏轉(zhuǎn)過小。儀器精度使用高精度儀器，可以減少實(shí)驗(yàn)誤差，提高測(cè)量結(jié)果的可靠性。環(huán)境條件影響溫度變化會(huì)導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化，尤其對(duì)金屬電阻影響較大。高溫會(huì)導(dǎo)致電阻值上升，低溫會(huì)導(dǎo)致電阻值下降。濕度變化對(duì)電阻值的影響較小，但對(duì)于某些特殊材料的電阻，濕度變化會(huì)造成顯著影響。氣壓變化也會(huì)對(duì)電阻值產(chǎn)生一定影響，但通常情況下，這種影響可以忽略不計(jì)。操作技巧總結(jié)電壓表選擇根據(jù)被測(cè)電壓范圍選擇合適的量程，并注意量程選擇是否合適。電流表選擇根據(jù)被測(cè)電流范圍選擇合適的量程，并注意量程選擇是否合適。電路連接按照實(shí)驗(yàn)要求正確連接電路，確保電路安全。實(shí)驗(yàn)啟示精密測(cè)量伏安法測(cè)電阻強(qiáng)調(diào)了精密測(cè)量的重要性，需要認(rèn)真操作，減小誤差。實(shí)驗(yàn)誤差分析實(shí)驗(yàn)誤差分析是科學(xué)研究的關(guān)鍵，要分析誤差來源，評(píng)估誤差大小?？茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性取決于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，要重視實(shí)驗(yàn)過程