教案-全国-2009_高二物理 电流表改装中内阻测量的六种方法比较.rar

用心爱心专心高二物理电流表改装中内阻测量的六种方法比较电表是高考考查的重点，因此把电流表改装为电压表的实验是高三复习的重要内容之一．该实验由三个重要环节：一是测出电流表G的内阻Rg；二是计算出把电流表改装为量程为Ｕ的电压表，需串联的电阻R1；三是对改装后的电压表进行校对．本文主要介绍在实验室仪器充足的情况下电流表内阻的测量方法．一.半偏法这是课本上介绍的方法．如图2所示，首先闭合S1，调R1使电流表G满偏，再闭合S2，调R2的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半．在R1>>R2时，可认为Rg=R2．因为电阻R2的并入，电路中总电阻减小，导致电路中总电流增大．因此当流经电流表的电流为Ig/2时，流经R2的电流I2大于Ig/2，由并联电路知识可知R2<Rg，测量值偏小．且闭合S2前后干路中总电流变化越大，误差越大．这样干路中总电流变化越小越好，要满足这一条件，只有R1>>R2，一般要求R1>100R2.又因要使电流表满偏，电源的电动势不能太小，对一定的电流表，在不超量程的条件下，电源电压越高，误差越小．二．满偏法如图2所示，首先闭合S1，调R1使电流表G满偏，再闭合S2，将R1的阻值减半，调R2的阻值使电流表指针仍然满偏，则由于电源内阻很小，一般R1>>r，所以ｒ可以忽略,这时Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.三.电阻替代法如图3，此法多选用一个比电流表G量程大几倍的电流表A．先闭合S和S1，调节R1使电流表A的指针指一定电流Ｉ．然后断开S1，接通S2调R2使电流表A的指针仍然指电流Ｉ，则Rg=R2.该法操作方便，不需要任何计算，且精确度较高．但需要两个电表，有条件的学校，让学生选用这一方法较好．R1AGR2S图４四.电流差值法如图4所示，闭合电键Ｓ调R1和R2的阻值，使电流表G和A的示数分别为I1和I2，由串并联电路的知识可知I1Rg=(I2-I1)R2，整理得Rg=(I2-I1)R2/I1。此法操作简捷，误差小，计算也不复杂，是较好的方法之一．五、电流表并联法如图5所示，把R1调到某一合适值，闭合S1与S2，测得电流表G和A的示数分别为I1、I2；断开S2，调R2的值，使G和A的示数分别为I1´、I2´．则I1Rg=I2RA，I1´Rg=I2´(R2+RA)，计算得Rg．R2R1图5GAS1S1S2S1此法精确度较高，但计算与线路连接较繁琐．六、伏安法如图6所示，闭合电键S，调R1的值，计下电流表的示数Ｉ，电压表示数U．则Rg=U/I-R1．此法操作方便，且学生对伏安法较为熟悉，精度也较高，是比较好的方法之一．近几年高考注重了实验设计能力的考察，教学中可引导学生应用所学电路基本规律设计新的实验，而不照搬课本，这对培养学生将理论知识应用于实际，开发学生智力会大有益处．