高三物理《测电阻的方法.ppt

测电阻的方法,1. 伏安法测电阻,1(1)某同学欲测一电阻RX (阻值约300)的阻值,可供选择的仪器有: 电流表A1：量程10mA; 电流表A2：量程0.6A; 电压表V1：量程3V; 电压表V2：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_RX的测量值为_.,图4,3V,10mA,320,(2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA，对S2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U1,U2,I1,I2表示)，则计算电阻RX的表达式分别为 _、_(用测量值和给出的电表内阻表示).,2. 安安法测电阻 若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。 (1)如图5甲所示，当两电表所能测得的最大接近时，如果一直A1的内阻R1,则测得A2的内阻R2=I1R1/I2. (2)如图6乙所示所示，当两电表的满偏电压UA2UA1时，A1串联一定值电阻R0后，同样可测得A2的内阻R2=I1(R1+R0)/I2.,图5甲,图6乙,第18课时限时训练P87T6,一电流表的量程标定不准确，某同学利用如图所示电路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 r1=10.0, 量程标定为5.0mA; 标准电流表A2, 内阻r2=45.0, 量程1.0mA; 标准电阻R1, 阻值10.0; 滑动变阻器R, 总电阻约为300.0; 电源E, 电动势3.0V, 内阻不计； 保护电阻R2; 开关S; 导线.,回答下列问题： (1) 在图所示的实物图上画出 连线. (2) 开关S闭事前, 滑动变阻器的滑动端c应滑动至_端. (3) 开关S闭合后, 调节滑动变阻器的滑动端, 使电流表A1满偏; 若此时电流表A2的读数为I2, 则A1的量程Im=_.,b,5.5I2,(4) 若测量时, A1未调到满偏, 两电流表的示数如图(a)、(b)所示, 从图中读出A1的示数I1= _, A2的示数I2=_; 由读出的数据计算得Im=_.(保留3位有效数字),3.00mA,0.660mA,6.05mA,3. 伏伏法测电阻 电压表内阻已知, 则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用. (1)如图8所示, 两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1, 则可测出 V2的内阻R2=U2 R1/U1 (2)如图9所示, 两电表的满偏电流IV1IV2 时, V1并联一定值电阻R2后, 同样可得V2的内阻,图8,图9,【例5】用以下器材测量电阻RX的阻值(9001000):电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500;滑动变阻器R,最大阻值约为100;单刀单掷开关S,导线若干. (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻RX的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注). (2)若电压表V1的读书用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示RX的公式为RX=_. 分析很多考生解析此题,首先考虑的就是伏安法,由于本题没有电流表,思维受阻,当然做不正确.本题要运用“电压表(伏特表)算电流”这一创新思维.,答案 (1)测量电阻RX的实验电路如图10所示.图10 (2)电压表V1的示数为U1, 电压表V2的示数为U2,电压表V1的内阻为r1, 根据串联、并联电路的规律, 算出RX的电阻为RX=（U2-U1）r1/U1,图10,第18课时限时训练P87T8,要测量电压表V1的内阻RV, 其量程为2V, 内阻约2k 实验室提供的器材有： 电流表A, 量程0.6A, 内阻约0.1 ； 电压表V2, 量程5V, 内阻约5k； 定值电阻R1, 阻值30； 定值电阻R2, 阻值3k； 滑动变阻器R2, 最大阻值l00, 额定电流1.5A； 电源E, 电动势6V, 内阻约0.5； 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_, _ _；,电流太小,不偏转,电流表指针几乎,(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的表达式, 说明式中各测量量的物理意义,4. 差值法测电阻,第18课时限时训练P87T1,在用电流表和电压表测金属丝的电阻Rx的实验中. 由于电压表内阻、电流表内阻的影响, 不论使用电流表内接法还是电流表外接法, 都会产生系统误差. 按如下图所示的电路进行测量, 可以消除由于电表内阻造成的系统误差. 利用该电路进行实验的主要操作过程是：,第一步：先将R2的滑动触头滑到最左端, 单刀双掷开关S2向1闭合, 闭合开关S1, 调节滑动变阻器R1和R2, 使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程), 读出此时电压表和电流表的示数U1、I1. 第二步：保持两滑动 变阻器的滑动触头位置不 变, 将单刀双掷开关S2向2 闭合, 读出此时电压表和 电流表的示数U2、I2;,请写出由以上记录数据计算被测电 阻的表达式Rx=_.,5. 比较法测电阻 如图13所示, 测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表是示数I1、I2, 可得RX=I2R1/I1 如果考虑电表内阻的影响, 则I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2),图13,6. 替代法测电阻 如图14所示. S接1, 调节R2, 读出A表示数为I; S接2, R2不变, 调节电阻箱R1,使用A表示数仍为I; 由上可得RX=R2. 该方法优点是消除了A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.,图14,22.（2011全国理综省均7.75分）（5分）为了测量一微安 表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准 电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单 刀双掷开关和单刀开关，E是电池。 完成下列实验步骤中的填空：,（1）将S拨向接点1，接通S1，调 节_，使待测表头指针偏转到 适当位置，记下此时_的读数I； （2）然后将S拨向接点2，调节_，使_， 记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的_，此 即为待测微安表头内阻的测量值。,省均：3.54,解析：（1）R0、标准电流表A0；（2）RN，标准电流表A0的 示数为I；（3）平均值,7. 半偏法测电流表电阻 如图16所示, 测量电流表A的内阻, 操作步骤如下: 断开S2、闭合S1, 调节R0,使A表满偏为I0; 保持R0不变, 闭合S2, 调节R, 使A表读数为I0/2; 由上可得RA=R. 注意:当R0RA时, 测量误差小, 此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻, 且电阻的测量值偏小. 电源电动势应选大些的, 这样A满偏时R0才足够大, 闭合S2时总电流变化才足够小, 误差才小.,图16,图15,(2)半偏法近似测量电压表内阻图17 方法一:如图17,测量电压表V的内阻,操作步骤如下: 闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得V表示数为U1; 改变电阻箱阻值为R2时,测得V表示数为U1/2; 得RV=R2-2R1. 注意:在电源内阻忽略不计时,测量误差才小. 这个方法也可测大阻值的G表内阻,若考虑电源内阻,此法测量值偏大.,图17,图18,8. 欧姆表测量电阻 (1)测量原理:闭合电路欧姆定律. (2)仪器构造:如图19所示,包括电流表 G(Rg、Ig)、调零电阻R、电源(E、r). 注意:红表笔接电源的负极. (3)调零 机械调零:多用电表与外电路断开时, 指针没有指到零电流刻度处,就可用螺丝刀调节表盘上的机械调零旋纽使指针归零. 电阻调零及测量原理 如图19所示,当红、黑两表笔短接时,调节R,使电流表指针达到满偏电流(即调零),此时指针所指表盘上满刻度处对应的两表笔间电阻为0,所以电流表的满刻度处被顶为电阻挡的零点,这时有Ig=E/（R+Rg+r）.图19,图19,9.电阻箱法测电阻及当电表使用 (1)电阻箱当做电压表使用 如图11所示,可测得电流表 的内阻R2=(I1-I2)R/I2. 图中电阻箱R可测得A2表两端 的电压为(I1-I2)R,起到了测电压的作用. (2)电阻箱当作电流表使用 如图12所示,若已知R及RV, 则测得干路电流为I=U/RU/RV 图中电阻箱与电压表配合使 用起到了测电流的作用.,图11,图12,【例2】(2011江苏)某同学 利用如图所示的实验电路来测 量电阻的阻值。 (1)将电阻箱接入a、b之间， 闭合开关。适当调节滑动变阻 器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值 R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：,请根据实验数据作出UR关系图象。,(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表 示数为2.00V。利用(1)中测绘的UR图象可得 Rx=_。,(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表 示数为2.00V。利用(1)中测绘的UR图象可得 Rx=_。,20（1921都算对）,(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为 不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中 测绘的UR图象测定某一电阻，则测定结果将 _(选填“偏大”或“偏小”)。现将一 已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应 如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置 和(1)中测绘的UR图象实现对待测电阻的准 确测定？_ _。,(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为 不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中 测绘的UR图象测定某一电阻，则测定结果将 _(选填“偏大”或“偏小”)。现将一 已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应 如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置 和(1)中测绘的UR图象实现对待测电阻的准 确测定？_ _。,偏小,(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为 不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中 测绘的UR图象测定某一电阻，则测定结果将 _(选填“偏大”或“偏小”)。现将一 已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应 如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置 和(1)中测绘的UR图象实现对待测电阻的准 确测定？_ _。,改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数,为1.50V。,偏小,拓展：“测电源电动势和内阻”，可以用伏安法（可内接也可外接）安安法、也可以伏箱法、安箱法，以及对应数据处理的变化。,第18课时限时训练T2,有一个小灯泡标有“6V, 0.6W”的字样，现在要描绘这个灯泡的I一U图线, 有下列器材可供选择 A. 电压表(05V，内阻10k) B. 电压表(010V，内阻20k) C. 电流表(00.3A, 内阻1) D. 电流表(00.6A, 内阻0.4) E. 滑动变阻器(30, 2A) F. 学生电源(直流9V), 还有开关和导线 (1)实验中电压表应选_, 电流表应选_. (用序号字母表示),B,C,(2)为使实验误差尽可能减小, 在图中画出实验电路图,第18课时限时训练T3,如图所示为某同学实验得到的一 小灯泡灯丝的完整伏安(UI)特 性曲线. 在方框中画出该同学实验 电路图(根据电路图可得该小灯泡 灯丝的UI关系完整曲线)并在图 上标明所选器材的代号. A. 电压表V1(03V, 内阻5.0k) B. 电压表V2(06V, 内阻8.0k) C. 电流表A1(00.6A, 内阻3.0k) D. 电流表A2(03V, 内阻0.5k) E. 滑动变阻器R1(30, 2A) F. 滑动变阻器R(100, 0.5A) G. 学生电源(直流9V)及电键、导线等,第18课时限时训练T4,现有一特殊电池, 它的电动势E约为9V, 内阻r约为40, 已知该电池允许输出的最大电流为50mA. 为了测定这个电池的电动势和内阻, 某同学利用如图所示的电路进行实验, 图中电流表的内阻RA已经测出, 阻 值为, R为电阻箱, 阻值范 围0999.9, R0为定值电阻, 对电路起保护作用,(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格： A. 10 B. 50 C. 150 D. 500 本实验选用哪一种规格的定值电阻最好? 答：_ (2)该同学接入符合要求的R0后, 闭合开关S, 调整电阻箱的阻值, 读取电流表的示数, 记录多组数据, 作出了如图