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18 电阻的测量_第2课时

免费读1256字2024-07-22

  老师:同学们大家好,我是来自北京师范大学附属实验中学的秦岭老师,请同学们准备好学习任务单,与秦老师一起开始今天的学习。我们都知道,对于一个未知电阻,如果串联一个电流表,便能测出流经未知电阻的电流。在并联一个电压表,便能测出未知电阻的电压,再根据公式,r等于u比i,便能测出未知电阻的阻值。我们把这种测电阻的方法叫伏安法测电阻。物理量的测量分为直接测量和间接测量。很显然,伏安法测电阻属于间接测量,需要用到电压表和电流表。如果缺少其中一个电表,我们还能测量未知电阻的阻值吗?这节课我们一起来研究如何利用多种方法测电阻。在一次测量未知电阻的实验中,小明同学发现本组的电流表已经坏了,他手里只有一块电压表。很幸运,它又找来一块儿电压表和一个已知组织的定值电阻。在没有电流表,有两块电压表的条件下,小明能利用这些器材测量未知电阻的阻值吗?同学们,你能帮它设计出测量所需的电路图吗?首先,我们来帮小明盘点一下他有的器材电压表能测未知电阻两端的电压。没有电流表无法测量流经电阻的电流,似乎看起来条件不全,没有办法测量未知电阻,我们可以从伏安法测电阻的原理出发,另辟蹊径,利用现有器材创造条件,找到测量电阻的变通方法。

  老师:首先我们来将器材进行整合,电压表它能测什么?能测未知电阻两端的电压和目标的差距在哪里?希望测出流经未知电阻的电流上下的电压表和已知电阻它俩如何组合?可以把它们并联,如果能测出电阻R0的两端的电压,进一步能求什么呢?根据欧姆定律,i等于u比r,我们可以测出流经R0的电流,能求电流,这不就是一块电流表所因具备的功能吗?如果我们把已知电阻和未知电阻串联,根据串联电路电流规律,流经未知电阻的电流就是流经定值电阻的电流,那测量未知电阻电流这个难题不就解决了吗?此刻的电路效果和伏安法测电阻的效果是相同的,同学们这里用到了什么样的物理方法?借助待测量和直接测量之间的物理关系,将难以直接测量的物理量间接测量出来,这就是转换法。这就是利用两块儿电压表和已知电阻设计出来的测电阻的电路图。闭合开关电压表V1测量未知电阻,两端电压为UX,电压表V2测量电阻R0,两端电压为U0。利用测电阻的公式,由于两个电阻串联流经未知电阻的电流,即流经电阻R0的电流I0把电压表V2和电阻R0看作一块电流表,所以用U0比上R0,就求出了未知电阻的电流,从而求出未知电阻的阻值。

  老师:如果小明没有借到第二块电压表,只有一块电压表,它能利用这些器材测量未知电阻的阻值吗?有了刚才的想法,我们很自然会想到,在缺少电流表的情况下,要把电压表和已知电阻这个组合充当电流表,所以两个电阻应该串联。先用电压表测量出未知电阻两端的电压,在拆改电压表,并联在定值电阻R0两端,测出R0两端的电压,这样就又回到了刚才两个电压表的方法中,一定能测出未知电阻的阻值。如果不允许拆改电路,只有这些器材,同学们你能不能想个办法设

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