人教版高二物理选修3-1《恒定电流》考点:伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题
伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题
目录
一、 内外接法及误差分析 (11)
二、练习题 (2)
三、如何选择内外接法 (77)
一、内外接法及误差分析
(1)外接法
(电路图)
待测电阻:V V V R R R RR I I U I U R +=+==测测测测(测量值小于真实值)
误差原因:电压表分流,导致电流的测量值偏大
减小误差措施:电压表少分流即可,如何使电压表少分流?待测电阻R 的阻值越小,电压表分流越小,误差也越小。 总结:外接法适用于测量小电阻;为方便记忆,可总结为“小外偏小”(小电阻,外接法,测量值偏小)
(2)内接法
(电路图)
待测电阻:R R I U U I U R A R A +=+==测测测测(测量值大于真实值)
误差原因:电流表分压,导致电压的测量值偏大
减小误差措施:电流表少分压即可,如何是电流表少分压? 待测电阻R 的阻值越大,电流表分压越小,误差也越小。 总结:内接法适用于测量大电阻;为了方便记忆,可总结为“大内偏大”(大电阻,内接法,测量值偏大)
二、练习题
1、图中若考虑电流表和电压表的内阻影响,用两表示数算出的I U
R =测( BC )
A .比R 真实值大
B .比R 的真实值小
C .引起误差的原因是I 偏大
D .引起误差的原因是U 偏小
2、图中,考虑两表的内阻影响,用两表的示数算出的I
U R 测( BC )
A .比R 的真实值小
B .比R 的真实值大
C .引起误差的原因是U 偏大
D .引起误差的原因是I 偏小
3、用伏安法测电阻时,电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是( AD )
A .外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值小于真实值
B .外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值大于真实值
C .内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值小于真实值
D .内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值大于真实值
4、如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10
V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻R x的下列说法正确的是( AC )
A.R x的测量值比真实值大
B.R x的测量值比真实值小
C.R x的真实值为99.8 Ω
D.R x的真实值为100.2 Ω
5、如图所示,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法正确的是( ACD )
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接
法
B.甲中R测>R真,乙中R测 C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R?R V,故此法测较小电阻好 D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R?R A,故此法测较大电阻好 6、在下图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下述说法正确的是(ACD ) A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表的内接法 B.甲图中电阻测量值大于真实值,乙图中电阻测量值小于真实值 C.甲图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使 V R R≤ D.乙图中灯泡电阻的精确值应为 A A V R I U - 7、用伏安法测电阻有如图所示两种测量方法,下列说法正确的是(BCD ) A.若R x>>R V,用(a)图测得R x值误差较小 B.若R x< C.若R x>>R A,用(b)图测得R x值误差较小 D.无论R x之值如何,用(a)图R x的测量值总比真值小,用(b)图测得的R x值总比真值大 8、用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系( C ) A.R1>R>R2 B.R>R1>R2 C.R1 9、用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法,下面说法中正确的是( A ) A.当R x< B.当R x>>R A时,用甲种接法误差较小,当R x< C.当R x< D.当R x>>R V时,用甲种接法误差较小,当R x< 10、用伏安法测某一电阻:电压表示数为U,电流表示数为 I,电阻测量值R=U I .如果采用如图甲所示的电路,测量值为 R1,如果采用如图乙所示电路,测量值为R2,电阻的真实值为R真,它们之间的关系是:R1R真,R2 R真(填“>”、“=”或“<”),这种误差属于误差. 答案:< > 系统 三、如何选择内外接法 1、待测电阻阻值已知 (1)直接比较法:当R x?R A时,采用内接法,当R x?R V时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法。 (2)公式计算法 当RV Rx 即R x >RARV 时,用电流表内接法 当RV Rx >Rx RA 即R x <RARV 时,用电流表外接法 当R x =RARV 时,两种接法效果相同。 【针对习题】 1、在做“测定金属的电阻率”的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值R x 约为20 Ω.一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻R x 两端的电压变化范围尽可能的大.他可选用的器材有: 电源E :电动势为8 V ,内阻为1.0 Ω; 电流表A :量程0.6 A ,内阻约为0.50 Ω; 电压表V :最程10 V ,内阻约为10 kΩ; 滑动变阻器R :最大电阻值为5.0 Ω; 开关一个,导线若干. 根据上述条件,测量时电流表应采用外接法(选填“外接法”或“内接法”). 2、要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐 增加到3 V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V,内阻约3 kΩ); 电键一个、导线若干. 实验的电路图应选用下列的图乙(甲或乙). (甲)(乙) 2、待测电阻未知 试触法:如图所示,把电压表的可动接线端分别试接b、c两点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法. 如何判断电流表示数变化明显还是电压表示数变化明显? I I U U ?>?若,电压表示数变化明显;反之,电流表师叔变化明显。(U U ?和I I ?中的分母U 和I 指的是电流表内接的电表示数) 【针对习题】 1、用伏安法测未知电阻R x 时,若不知R x 的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器按图所示接好,只空出电压表的一个接头K ,然后将K 分别与a 、b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( BC ) A.若电流表示数有显著变化,K 应接a B.若电流表示数有显著变化,K 应接b C.若电压表示数有显著变化,K 应接a D.若电压表示数有显著变化,K 应接b 2、如图所示,用电流表和电压表测量电阻R x 的阻值,c 端与b 端相连时,电流表示数为4.60 mA ,电压表示数为2.50 V ,c 端与a 端相连时,电流表示数为5.20 mA ,电压表示数为2.30 V ,比较这两次结果正确的是( B ) A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω 解析:比较两次的电压表读数,可知ΔU =0.20 V ,则ΔU U =0.202.50=0.08;电流表示数变化ΔI =0.60 mA ,则ΔI I =0.604.60 =0.130,可见ΔI I >ΔU U ,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采用内接法, R x = 2.50 V 4.60×10-3 A ≈543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B 正确. 3、某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值,他先将电压表接在a点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为 U2=2.9V,I2=4.0mA,如图所示,由此可知电压表应接到a 点误差较小,测得R x值应为1000 Ω. 4、有一个未知电阻R x,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6V,6mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9V,10mA,则用左图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值 R x=1000 Ω,测量值比真实值偏大(填“大”或“小”)。