测量电阻常用的6种方法

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测量电阻常用的6种方法

测量电阻常用的6种方法

一、伏安法测电阻

伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。

[例1] 在伏安法测电阻的实验中,实验室备有下列器材:

A .待测电阻R x 阻值约为10 Ω左右

B .电压表V 1,量程6 V ,内阻约2 kΩ

C .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 kΩ

D .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约0.2 Ω

E .电流表A 2,量程3 A ,内阻约0.02 Ω

F .电源:电动势E =12 V

G .滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 A

H .滑动变阻器R 2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 A

I .导线、开关若干

(1)为了较精确测量电阻阻值,尽可能多测几组数据,且两表读数大于量程一半。除A 、F 、I 以外,还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)。

(2)在虚线框内画出该实验电路图。

[解析] (1)两表读数大于量程一半,根据题意电压表选B 。由欧姆定律知电路

电流最大值I =U R =610

A =0.6 A ,故电流表选D ,滑动变阻器选阻值较小的G 。 (2)因待测电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,又变阻器采用分压式

接法,电路如图所示。

[答案] (1)BDG (2)见解析图

二、伏伏法测电阻

已知内阻的电压表可作电流表使用,在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用,这是设计电路中的高频考点。

[例2] 用以下器材可测量电阻R x 的阻值。

待测电阻R x ,阻值约为600 Ω;

电源E ,电动势约为6 V ,内阻可忽略不计;

电压表V 1,量程为0~500 mV ,内阻r 1=1 000 Ω;

电压表V 2,量程为0~6 V ,内阻r 2约为10 kΩ;

电流表A ,量程为0~0.6 A ,内阻r 3约为1 Ω;

定值电阻R 0,R 0=60 Ω;

滑动变阻器R ,最大阻值为150 Ω;

单刀单掷开关S 一个,导线若干。

(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的13,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路图。

(2)若选择测量数据中的一组来计算R x ,则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x =________,式中各符号的意义是__________________________________________。(所有物理量用题中代表符号表示)

[解析] (1)电路中的最大电流为I m =6 V 600 Ω

=0.01 A ,电流表量程太大,可以把电压表V 1并联一个定值电阻改装成电流表,电压表选择V 2即可,要求测

量多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示。

(2)流过被测电阻的电流为I =

U 1r 1+U 1R 0=U 1(R 0+r 1)R 0r 1

,被测电阻的阻值为R x =U 2-U 1I =(U 2-U 1)R 0r 1U 1(R 0+r 1)

。 [答案] (1)见解析图 (2)(U 2-U 1)R 0r 1U 1(R 0+r 1)

U 1为电压表V 1的读数,U 2为电压表V 2的读数,r 1为电压表V 1的内阻,R 0为定值电阻

三、安安法测电阻

已知内阻的电流表可作电压表使用,在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表代替电压表使用,这是电学设计电路的高频考点。

[例3] (2019·天津宝坻区模拟)某待测电阻R x 的阻值约为20 Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:

A .电流表A 1(量程150 mA ,内阻约为10 Ω)

B .电流表A 2(量程20 mA ,内阻r 2=30 Ω)

C .电压表V(量程15 V ,内阻15 kΩ)

D .定值电阻R 0=100 Ω

E .滑动变阻器R ,最大阻值约为10 Ω

F .电源E ,电动势E =4 V(内阻不计)

G .电键S 及导线若干

(1)测量时要求电表读数不得小于其量程的13

,应选择的电表是________。(填电表前面的字母符号) (2)请你在线框内画出测量R x 的实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。

(3)若实验时电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,电压表V 的读数为U ,请根据画出的实验原理图,用已知的和测得的物理量表示R x =__________。(用字母表示)

[解析] (1)由于电源电动势为4 V ,电压表的量程为15 V ,达不到其量程的三分之一,故电压表不能使用;可用电流表A 2与定值电阻R 0串联扩大其电压量程,当作电压表与电流表A 1配合使用伏安法测量待测电阻阻值,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A 1采用外接法,改装的电压表电压量程为20 mA ×130 Ω=2.6 V ,滑动变阻器最大阻值为10 Ω,无法起到限流作用,故滑动变阻器采用分压式接法,因此为满足电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A 、B ;

(2)电流表A 2与定值电阻R 0串联组成电压表,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,实验电路图如图所示:

(3)待测电阻两端电压U =I 2(R 0+r 2),通过待测电阻的电流I x =I 1-I 2,待测电阻R x =U I x =I 2(R 0+r 2)I 1-I 2

。 [答案] (1)AB (2)见解析图 (3)I 2(R 0+r 2)I 1-I 2

四、半偏法测电表内阻

利用半偏法测量电流表或电压表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。 两种测量电路 操作步骤

半偏法近似测量电流表内阻

①将电阻箱R 的电阻调到零;

②闭合S ,调节R 0,使电流表达到满偏I 0;

③保持R 0不变,调节R ,使电流表示数为I 02

; ④由上得R A =R 。

①断开S 2、闭合S 1,调节R 0,使表满偏为I 0;

②保持R 0不变,闭合S 2,调节R ,使表读数为

I 02

; ③由上得R A =R 。

半偏法近似测量电压表

内阻①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;

②闭合S1、S2,调节R0,使表示数指到满偏刻度;

③断开S2,保持R0不变,调节R,

使表指针指

到满刻度的一半;

④由上得R V=R。

[例4]

电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:

待测电压表:量程3 V,内阻约为3 000 Ω;

电阻箱R0:最大阻值为99 999.9 Ω;

滑动变阻器R1:最大阻值100 Ω,额定电流2 A;

电源E:电动势6 V,内阻不计;

开关两个,导线若干。

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整。

(2)根据设计的电路,写出实验步骤:____________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′,与电压表内阻的真实值R V相比,R V′________R V(填“>”“=”或“<”),主要理由是______________________________。

[解析](1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻。

(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此

时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V′>R V。

[答案]见解析

五、等效替代法

如图所示。

(1)S接1,调节R2,读出表示数为I;

(2)S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使表示数仍为I;

(3)由以上可得R x=R1。

该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻R1不能连续变化。

[例5]电流表A1的量程为0~200 μA、内电阻约为500 Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:

电流表A2:与A1规格相同;

滑动变阻器R1:阻值0~20 Ω;

电阻箱R2:阻值0~9 999 Ω;

保护电阻R3:阻值约为3 kΩ;

电源:电动势E约1.5 V、内电阻r约2 Ω。

(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。

(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。

a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。

b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I。

c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节R2,使电流表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表A1内电阻r=________。

[解析](1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻,因此必须采用分压接法,

电路图如图所示。

(2)a.实验前R2应该调节到最大,以保证电表安全;c.替代法最简单的操作是让

A2示数不变,则可直接从R2的读数得到电流表的内电阻。

[答案](1)图见解析(2)a.最大c.再次为I(或仍为I)R0

六、电桥法测电阻

在a 、b 间接一灵敏电流计,如图所示,当其读数为零时即U ab =0,相

当于a 、b 间断路,此时φa =φb , 则有IR 1=I ′R 3,IR 2=I ′R 4,两式相除得R 1R 2

=R 3R 4,即 R 1R 4=R 2R 3,此时交叉电阻的乘积相等,所以知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值。

[例6] (2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有:两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω);电源E (电动势约为1.5 V);单刀开关S 1和S 2。C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。

(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。

(2)完成下列填空:

①R 1的阻值为________ Ω(填“20”或“2 000”)。 ②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a)中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置;将R 2的滑片D 置于中间位置附近。

③将电阻箱R z 的阻值置于2 500.0 Ω,接通S 1。将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置。最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。

④将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)。

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:____________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] (1)根据题中的原理图(a),将题图(b)中的实物连线如图所示。

(2)R 1起分压作用,应选用最大阻值较小的滑动变阻器,即R 1的电阻为20 Ω,为了保护微安表,闭合开关前,滑动变阻器R 1的滑片C 应移到左端,确保微安表两端电压为零;反复调节D 的位置,使闭合S 2前后微安表的示数不变,说明闭合后S 2中没有电流通过,B 、D 两点电势相等;将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保

持不变。说明2 500.0 ΩR μA =R μA 2 601.0 Ω

,则解得R μA =2 550 Ω。 (3)要提高测量微安表内阻的精度,可调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。

[答案] (1)见解析图

(2)①20 ②左 ③相等 ④2 550

(3)调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法 电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、 满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻,也称调零电阻, 电池的电动势为E,内阻为r。 图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。 当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知: I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2.使用注意事项: (1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 (2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。 (3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零 (4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域)

(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。 (6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二.伏安法测电阻 1.原理:根据部分电路欧姆定律。 2.控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图2); 另一种是分压电路。(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3.测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图:(如下图所示) 2.步骤:移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式:R X = I U 。 二、伏伏法(利用串联分压成正比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如图甲、也可改成图乙) 3.步骤:分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式:R X =_____________。 ㈡伏阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ,则R X =________。 3.如图⑶, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为 U 2 ,则R X =_______。 4.如图⑷, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为U 2 ,则R X =___ ____。 三、安安法(利用并联分流成反比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如下图所示) 3.步骤:分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式:R X =__________。 ㈡安阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ,则R X =___ _____。 3.如图⑶,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为I 2 ,则R X =_ __。 4.如图⑷,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为

测量电阻的几种方法

实验专项复习 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例:1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值? 解析:1. 按图所示电路图连接实验电路; 2. 闭合开关,三次改变R”的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法(伏阻法) (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析:1. 如图2所示,将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路,先把电压表 并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U1。 2. 将电压表拆下,与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。 3. 求解:由,得。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x。请你设计一个能测出R x电阻值的电路。要求:1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x=_________。 解析1:电路如图所示。 2. ①如图所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U1。 ②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U2。 3. 求解: 说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小,且不能进行多次测量求平均值以减小误差。 (三)电压表和开关替代法 例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。 解析:1. 如图所示连接好电路,闭合“替代开关”S,记下电压表示数U1; 2. 断开“替代开关”,记下电压表示数U2; 3. 求解:因为,所以。 说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:由于没有使用滑动 变阻器,电路中的电压表应该接在较大的量程上,所以测量结果误差较大。 三. 分流法(安阻法) (一)电流表和定值电阻替代法 例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0,没有电压表,你如何测出被测电阻的阻值?

测量电阻的几种方法

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测量电阻的几种方法 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值 解析:1. 按图1所示电路图连接实验电路; 图1 2. 闭合开关,三次改变R’的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值 33 2 1R R R R + + =。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点 是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法 (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有 一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R 和几根导线,你有办法测出R的阻值吗说出你的办法和理由。

解析:1. 如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R 0串联接入电路,先把电压表并联接在R 两端,测出电阻R 两端的电压U 1。 图2 2. 将电压表拆下,与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解:由 021R U R U = ,得02 1R U U R =。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求: 1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x =_________。 解析1:电路如图3所示。 图3 2. ①如图3所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U 1。 ②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U 2。 3. 求解:) (202 12 Ω?-= U U U R x

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R 的阻值? 解析:1. 按图1所示电路图连接实验电路; 图1

2. 闭合开关,三次改变R’的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值 33 2 1R R R R + + =。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法 (一)电压表和定值电阻替代法 例 2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析:1. 如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R0串联接入电路,先把电压表并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U1。

图2 2. 将电压表拆下,与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解:由021R U R U =,得0 21 R U U R =。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求: 1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式

测量电阻的几种基本方法

测量电阻的几种基本方法 静儿 (??大学??学院??????????) 【摘要】本文是我通过对大学物理实验的学习后,总结与讨论出的,主要是讲述和分析 电阻测量的两种基本方法。电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,所以本文将重点介绍《大学物理实验》中的测量电阻的方法—惠斯通电桥法。 【关键字】欧姆表测电阻伏安法惠斯通电桥法 引言 在物理实验中电阻的测量是一个最基本也是最重要的实验课程。尤其在素质教育的今天,通过我们所学知识实践和动手显得尤为重要。用不同的方法来测量一个实验参数也越来越被重视,因为他是开拓思维的最最有效的手段。 1 欧姆表测电阻 欧姆表测电阻的基本原理是闭合电路的欧姆定律:电路中的电流与电源电动势成正比,与电路中的总电阻成反比。 I=E/(RX+r) (1) 外电路中RX的变化会引起干路电流的变化,由此可测出RX的阻值。由于I与RX并非简单的反比关系。所以欧姆表的刻度是不均匀的。基本原理的电路图如图1所示: 图1 欧姆表测量电阻原理图 其中R为滑动变阻器充当调零电阻,G为电流计。欧姆表与安培表和伏特表的不同之处在于它自带电源,测量电阻时就选择合适的量程,然后将红黑表笔短接,调节R使电流计达到满偏。 即IG=E/(R+Rg+r) (2)

再将待测电阻与其它电路分开,用两表笔接触待测电阻两端。这样就可以由表的示数读出对应的电阻。 由IG/2=E/(R+Rg+r+RX) (3) 即RX恰好等于欧姆表的内阻(R+Rg+r)。用欧姆表测电阻时,应尽量使指针在中值电阻附近,这样误差较小。在测量时若指针偏转较大(小电阻),应换小量程。若指针偏转较小(大电阻),应换大量程。但是要特别注意换档之后必须重新调零。 2 伏安法测电阻 伏安法测量电阻的基本原理是利用安培表和伏特表分别测出流过待测电阻RX的电流I 和电压U,然后根据欧姆定律: RX=U/I (4) 求出待测电阻RX。 伏安法测量电阻有两种连接方式:安培表内接法和安培表外接法。在测量时采用安培表内接法还是安培表外接法是减小实验误差的最主要和最科学的手段。安培表内接还是外接优劣性判断的前提是待测电阻RX与安培表电阻RA或伏特表电阻RV之间的对比关系。因此,待测电阻RX值高低的判断是选择电路连接方法前的一项重要的任务。 用伏安法测电阻时由于测量前不知道待测电阻的电阻值多大无法与安培表电阻、伏特表电阻的阻值进行比较。实际操作时不知选择图2 安培表内接好还是选择图3 安培表外接好。 图2 安培表内接法电路图图3 安培表外接法电路图 那么怎样确定被测电阻RX与他们的关系而进行正确的选择连接法呢?一般用下面方法去解决这个问题: (1) 用欧姆表粗略测量待测电阻RX的阻值,然后拿测得的阻值与安培表内阻和伏特表内阻进行比较,最后确定电路的连接方法。 (2) 从安培表指针变动看安培表内外连接的选择 其实无论采用那种方法,测量的都不是RX的真实值。如果采用内接法,通过RX的真实电压为U-IARA,所以待测电阻RX的真实值: R真=(U-IARA)/I 如果采用了外接法,通过Rx的真实电流为IA-U/RV,所以待测电阻Rx的真实值: R真=U/(IA-U/RV) 3 惠斯通电桥法 惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。惠斯通电桥的原理如图4所示。标准电阻R0、R1、R2和待测电阻R X连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关K E和K G接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的

测量电阻方法大全

测量电阻方法大全 1.伏安法测电阻 (1)原理:部分电路欧姆定律 (2)电流表外接法,如图1所示 ①V V x V A V A V x U R R U R I I 测真-= =+=,测量值偏大。 ②系统误差原因:安培表A 分压 ③适用于测大阻值电阻,因为R X 越大,A 分压越小,误差越小 (4)、外接法的选用方法 ①在知道R X ,R V ,R A 的大约值时,可用估算法. 图1 图2

x A V x R R R R 时,选接法 ②在不知道R X ,R V ,R A 大约值时,可用试触法,如图3所示. 触头分别接触a 、b: 如V 变化大,说明A 分压大,应选外接法;如A 变化大,说明V 分流大,应选接法. 【例3】(1)某同学欲测一电阻R X (阻值约300Ω)的阻值,可供选择的仪器有: 电流表A 1:量程10mA; 电流表A 2:量程0.6A; 电压表V 1:量程3V; 电压表V 2:量程15V; 电源电动势为4.5V. 该同学先按图4接好电路,闭合S1后把开关S2拨至A 时发现两电表指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关S2拨至b 时发现.其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一个电表指针偏转到满偏3/4处,则该同学在实验中所选电压表的量程为______,所选电流表的量程为______R X 的测量值为________. (2)如果已知上述电压表的阻R V 和电流表的阻R A ,对S 2分别拨至a 和b 两组测量电路(电压表和电流表测量值分别用U 1,U 2,I 1,I 2表示),则计算电阻R X 的表达式分别为________、_________(用测量值和给出的电表阻表示). 图3 图4

高考物理二轮复习第八章恒定电流提能增分练(二)电阻测量的五种方法

提能增分练(二) 电阻测量的五种方法 的阻,实验室提供了如下 200 Ω)约(x R 要测一个待测电阻)河南信阳联考(2017·.1器材: 电源E :电动势3.0 V ,内阻不计; ; 50 Ω约1r ,内阻10 mA ~0:量程1A 电流表 ; 1 000 Ω约2r ,内阻500 μA ~0:量程2A 电流表 ; 2 A ,额定电流20 Ω:最大阻值1R 滑动变阻器 ; 5 000 Ω=2R 定值电阻 ; 500 Ω=3R 定值电阻 电键S 及导线若干。 定 串联”)2“A 或”1“A 选填________(为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表(1)的电压表。 3.0 V ,将其改装成一个量程为”)3R “或”2R “选填________(值电阻 的甲、乙两种电路图,其中用到了改装后的电压表和另一 x R 如图所示为测量电阻(2)个电流表,则应选电路图______(选填“甲”或“乙”)。 (3)若所选测量电路中电流表的读数为I =6.2 mA ,改装后的电压表读数为1.20 V 。根 。________Ω=x R 据电流表和电压表的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻 解析:(1)为了测定待测电阻上的电压,要改装量程为3.0 V 的电压表,则可以将量程1 000 Ω-Ω 3500×10-6 =g r -U Ig =R 值电阻,此电阻的大小为:串联定2A 较小的电流表。 2R ,故需串联定值电阻5 000 Ω= (2)因待测电阻的阻值较小,故选用电流表外接电路,故选甲电路。 ,通过200 μA =A 1.206 000 =U RV =V I ,则通过电压表的电流为1.20 V 电压表读数为(3)200 =Ω 1.206×10-3 =U I =x R ,则待测电阻6 mA =0.2 mA -6.2 mA =I 待测电阻的电流为Ω。 (3)200 甲(2) 2R 2(1)A 答案: 2.(2016·江苏高考)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R 随t 的升高而增大。实验电路如图所示, 控温箱用以调节金属电阻的温度。

十种测电阻方法归纳

十种测电阻方法归纳 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。

同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R) 发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。 通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 (二)测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Rx两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为: 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。

电阻测量方法归纳总结

电阻测量方法归纳总结 电路图 电路图 2 1V V I I >>2 1A A U U >>R

伏安法测电压表阻 U 、I R V 伏安法测电流表阻 U 、I R A 、电桥法 电路图 已知量 待求量 结果 比较电流 I 1、I 2、R 0 R g2 比较电压 U 1、U 2、 R 0 R v2 利用电键多次测 量 I 1、I 2、R R x 、欧姆表 R 0 R x 调节R 0,使两次I 相同,则R x =R 0 I U R V = R U I U R V - = I U R A = 0R I U R A -= 2 12 02U U U R R V -=2 21 02) (I I I R R g -=∵I 2R =I 1R x ∴R x = I 2R /I 1 4 321R R R R =

5、半偏法测电阻 电路图电路图 误差分析:R偏小误差分析:R偏大 图1

图2

【练习】 1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是 3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是 2.9V、4.0mA,由此可知按___图所示的电路测量的误差较小, Rx 的真实值更接近于____Ω 。 【例1】要测量电压表V1的阻RV,其量程为2V,阻约2KΩ。实验室提供的器材有:电流表A,量程0.6A,阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,阻为5KΩ;定值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E,电动势6V,阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。 该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ? ②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1阻RV的实验电路。要 求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出 符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代 号: ③由上问写出V1阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。 【例2】一电流表的量程标定不准确,某同学想测量该电流表的实际量程Im。所用器材有: 量程不准的电流表A1 ,阻=10.0Ω,量程标称5.0mA;标准电流表,阻=45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻阻值 10.0Ω ;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω ;电源E,电动势3.0V,阻不计;保护电阻;开关S;导线。请设 计电路并计算 【例3】用以下器材测量一待测电阻:待测电阻Rx的阻值(40~80欧);电源E,电动势约为2.0V,阻r=2欧; 电流表A,量程为50mA,阻r=20欧;电阻R0=30欧单刀双掷开关K,导线若干。请作出实验电路及Rx 的表达式。 【例4】为了测量一个量程为3.0 V的电压表的阻,可以采用图示的电路,在测量时,可供选择的步骤如下: A.闭合开关S ; B.将电阻箱R0的阻值调到最大; C.将电阻箱R0的阻值调到零; D.调节电阻箱R0的阻值,使 电压表示数为 1.5 V,读出此时电阻箱R0的阻值;E. 调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0 V;F. 断开开关S;G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端;H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。 上述操作步骤中,必要的操作步骤按合理顺序排列应为。若在步骤D中,读出R0的值为2400Ω,则电压表的阻RV = Ω。用这种方法测出的阻RV与其真实值相比偏。

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法 1、某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材如下: 电流表A1(量程250mA,内阻r1= 5Ω,) 电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω) 待测电阻R(阻值约为100Ω) 滑动变阻器R(最大阻值10Ω) 蓄电池E(电动势为6V,内阻,r约为1Ω) 单刀单掷开关S,导线若干 ①小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图所示,但两只电表的符号没有明确。请用笔画线代替导线,将下列实验器材在答题卡上按电路原理图连成实验电路,并在电表下方的虚线框内标明两只电表的符号。 ②他们需要直接测量的物理量是用所测物理量表示待测电阻的计算式R x= 。 2、某待测电阻R x的阻值在80Ω~100 Ω之间,现要测量其电阻的阻值,实验窒提供如下器材 A.电流表A1(量程50 mA、内阻约l Ω) B.电流表A2(量程200 mA、内阻约为0.2 Ω) C.电流表A3(量程0.6 A、内阻约为0.1 Ω) D.定值电阻R0=30 Ω E.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω) F.电源E(电动势为4 V) G.开关S、导线若干 ①某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路,如图所示。为保证测量时电流表读数不小于 其量程的1 3 ,M、N两处的电流表应分别选用:M为,N为(选填“A1”、“A2” 或“A3”) ②若M、N电表的读数分别为I M、I N,则R x的计算式为R x= ③考虑本次测量存在一定的系统误差,所以测量值比真实值

3、实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联.测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示.供选择的仪器如下: ①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω) ②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω) ③定值电阻R1(300Ω) ④定值电阻R2(10Ω) ⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω) ⑥滑动变阻器R4(0~20Ω) ⑦干电池(1.5V) ⑧电键S及导线若干 (1)定值电阻应选,滑动变阻器应选.(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图2. (3)补全实验步骤: ①按电路图连接电路,; ②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2; ③; ④以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图3所示. (4)根据I2?I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式. 4、在测量未知电阻R x阻值的实验中,可供选择的器材有: 待测电阻R x(阻值约300Ω); 电流表A 1(量程20mA,内阻约50Ω); 电流表A2(量程50mA,内阻约10Ω); 电阻箱R(0一999.9Ω); 滑动变阻器R1(20Ω,2A); 滑动变阻器R2(1750Ω,0.3A); 电源E(电动势6.0V,内阻不计); 开关S及导线若干. 某同学采用如下方案进行测量: a.按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数 I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0; b.将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为 I2,记下此时A1示数I1′; c.计算得到R x的阻值. (1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第条导线连接错误(填图丙中表示导线的数字). (2)正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器造成的(填“R1”或“R2”). (3)待测电阻R x=(用I、I2、R0、I1′的某些量表示);针对该实验方案,电流表A1的内阻(填“会”或“不会”)造成系统误差.

电阻测量方法汇总

电阻测量方法汇总 电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成:G 是内阻为Rg 、 满偏电流为Ig 的电流计。R 是可变电阻,也称调零电阻, 电池的电动势为E ,内阻为r 。 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。 当红、黑表笔接上待测电阻Rx 时,由闭合电路欧姆定律可知: I = E/(R+Rg+Rx+r )= E/(R 内+R X ) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2.使用注意事项: (1) 欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 (2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。 (3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零 (4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域) (5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。 (6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二.伏安法测电阻 1.原理:根据部分电路欧姆定律。 2.控制电路的选择 图 1 图2

(完整版)测量电阻方法大全

高考必看:测量电阻方法大全 一、滑动变阻器两种电路接法的选择 滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取. (一)、电学实验中电路和器材的选择 ①基本原则: 安全——不损坏实验器材; 精确——尽可能减小实验误差; 方便——在保证实验正常进行的前提下,选用的电路和器材应便于操作,读得的数据便于处理。 ②实验器材的选取: a 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。 b 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。 c 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。 d 电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右。 (二)、下列三种情况必须选用分压式接法 (1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导 体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法. (2)当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R ,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多

组数据)时,必须采用分压接法 (3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法. (三)、下列情况可选用限流式接法 (1)测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0,采用限流式接法. (2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法. (3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法. 下面举例说明:例一电阻额定功率为0.01 W ,阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 k Ω.现有下列仪表元件,试设计适当的电路,选择合适的元件,较精确地测定其阻值.①电流表,量程0~300 μA ,内阻150 Ω;②电流表,量程0~1000 μA ,内阻45 Ω;③电压表,量程0~3 V ,内阻6 k Ω;④电压表,量程0~15 V ,内阻30 k Ω;⑤电压表,量程0~50 V ,内阻100 k Ω;⑥干电池两节,每节电动势为1.5 V ; ⑦直流稳压电源,输出电压6 V ,额定电流3 A ;⑧直流电源,输出电压24 V ,额定电流0.5 A ;⑨直流电源,输出电压100 V ,额定电流0.1 A ;⑩滑动变阻器,0~50 Ω,3 W ;滑动变阻器,0~2 k Ω,1 W ;电键一只,连接导线足量.○ 11○12 分析:由于现有器材中有电流表和电压表,故初步确定用伏安法测定此电阻的阻值.又因待测电阻为一大电阻,其估计阻值比现有电压表的内阻大或相近,故应该采用电流表内接法.由于现有滑动变阻器最大阻值比待测电阻小得多,因此,若用滑动变阻器调节待测电阻的电流和电压,只能采用分压接法,如图(否则变阻器不能实现灵敏调节).为了确定各仪表、元件的量程和规格,首先对待测电阻的额定电压和电流作出估算:最大电流为Im =500μA ;最大电压Um =20 V.由于实验中的电流和电压可以小于而不能超过待测电阻的额定电流和额定电压,现有两个电流表内阻相近,由内阻所引起的系统误差相近,而量程0~1000 μA 接入电路时,只能在指针半偏转以下读数,引起的偶然误差较大,故选用量程为0~300 μΑ的电流表.这样选用电流表后,待测电阻上的最大实际电压约为3×10-4×40×103 V =12 V ,故应选用量程为15 V 的电压表,由于在图中所示的电路中,要实现变阻器在较大范围内灵敏调节,电源电压应比待测电阻的最大实际电压高,故电源应选输出电压为24 V 一种(其额定电流也远大于电路中的最大实际电流,故可用).

电阻测量的所有方法及典型例题

一、 实验常规 1、器材选取原则 2、实验仪器的读数 3、滑动变阻器的两种接法------控制电路的选择 4、实物图连线 5、电阻的测量----伏安法和电流表内外接法的选择 1、器材选取原则 ①安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。 ②精确性原则:选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、 定值电阻 欧姆表法 7、电阻测量的其他方法 电流表内阻 全电路欧姆定律法 电源内阻 定值电阻 比较法 定值电阻 电流表内阻 电压表内阻 半偏法 电流表内阻 电压表内阻 伏安法测电压表的内阻 伏安法测电流表的内阻 安安法测电流表的内阻 6、伏安法测电阻的应用 伏安法、安安法测电阻

电流表在使用时要有较大偏转(指针偏转一般在满偏角度的1/3以上)。欧姆表指针指在中值电阻附近。 ③便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。 2、实验仪器的读数 高考要求会正确使用的电学仪器有:电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据。读数的基本原则是: 一、安培表、伏特表均有两个量程,其测量值的有效数字依量程及精度而定,但是可以概括如下原则: 根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如电流表0~0.6A档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如电压表0~15V档; 最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A档、电压表0~3V档等。 二、电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读。

分析初中测量电阻的几种常用方法

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分析初中测量电阻的几种常用方法 测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一,也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现,测量电阻方法多种多样,其应用的原理和计算方法也不尽相同,而电路图的设计更是灵活多变,如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话,就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象,因此电阻的测量看似简单, 实则在教学中常常是学生的弱点,在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况,另外命题者还在不断的推陈出新,用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结,希望对同学们能有所帮助。一、初中最基本的测电阻的方法(1)伏安法测电阻伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,因为电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示, 用图1的方法虽然简单,也能测出电阻,但是由于只能测一次,因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时我们可以把图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次位置,就要记一次对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。(2)伏阻法测电阻伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表并联接

电阻测量方法归纳总结材料

电阻测量方法归纳总结 2、伏安法测电阻的发散 电路图已知量 U R U R I R I R 2 2 1V V I I>> R 2 1A A U U>> R

U U I R U R I 、欧姆表 R 4 321R R R R =

R 电路图操作步骤电路图操作步骤 误差分析:R偏小减小误差:电动势大一些误差分析:R偏大减小误差:安 培 表 + 电 阻 箱 ∴ 误差分析:误差来源于安培表的 内阻 伏 特 表 + 电 阻 箱 ∴ 或 误差分析:误差来源于伏特表的 内阻 安 培 表 + 伏 特图1 ∴

图2 误差分析:图 图 安培 表+安培表∴ 误差分析:误差来源于忽略了的电流及内阻

【练习】 1、例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是 3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是 2.9V、4.0mA,由此可知按___图所示的电路测量的误差较小, Rx 的真实值更接近于____Ω。 【例1】要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。实验室提供的器 材有:电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω;电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;定 值电阻R1,阻值30Ω;定值电阻R2,阻值为3KΩ;滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;电源E, 电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若干。 ①有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计算出RV。 该方案实际上不可行,其最主要的原因是 ? ②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。 要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画 出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母 代号: ③由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。 【例2】一电流表的量程标定不准确,某同学想测量该电流表的实际量程Im。所用器材有: 量程不准的电流表A1 ,内阻=10.0Ω,量程标称5.0mA;标准电流表,内阻=45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻阻 值10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。 请设计电路并计算 【例3】用以下器材测量一待测电阻:待测电阻Rx的阻值(40~80欧);电源E,电动势约为2.0V,内阻r=2 欧;电流表A,量程为50mA,内阻r=20欧;电阻R0=30欧单刀双掷开关K,导线若干。请作出实验电路及Rx 的 表达式。 【例4】为了测量一个量程为3.0 V的电压表的内阻,可以采用图示的电路,在测量时,可供选择的步骤如下: A.闭合开关S ; B.将电阻箱R0的阻值调到最大; C.将电阻箱R0的阻值调到零; D.调节电阻箱R0的阻值,使 电压表示数为 1.5 V,读出此时电阻箱R0的阻值;E. 调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0 V;F. 断开开关S;G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端;H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。 上述操作步骤中,必要的操作步骤按合理顺序排列应为。若在步骤D中,读出R0的值为2400 Ω,则电压表的内阻RV = Ω。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏。

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