高考物理专题复习：电阻的测量上.ppt

电阻的测量（ 上） 1. 伏安法测电阻 （1）原理 （2）电路 （3）例题 例1 96年高考 P179/1 89年高考 96年上海 例3 94年高考 2003年高考 2. 多用表测电阻 （1）原理 （2）使用 （3）例题 95年高考 例4 例5 87年高考 P179/例2 例6 3. 惠斯通电桥 伏安法测电阻的原理：RX=UX IX . 注意U、 I、 R三个量必须是同一段电路中的量，由于 电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。 1. 电流表内接法 IA=IX UV=UX+UA UX R测= UV IA = RX+ RA UX / IX = RX 当RX RA 时， R测RX 电流表内接法：电流为真实值，电压偏大 据RU/I，测量值大于真实值 2. 电流表外接法： UV=UX IA=IX+IV IX R测= UV IA = RX RV （RX+ RV ） UX / IX = RX 当RX RV 时， R测RX 电流表外接法：电压为真实值，电流偏大 据RU/I，测量值小于真实值 A V Rx A V Rx 返回 限流器电路，安培表内接法 RXRA RX A V 限流器电路，安培表外接法 RXRV RX V A A V 分压器电路，安培表内接法 RXRA A V RX 分压器电路，安培表外接法 RXRV V A RX 伏安法测电阻电路 返回 变阻器的作用改变电流电压值，多测量几次 ， 求平均值，减少误差。 例1. 用内阻为3000的电压表和内阻为10的电流表 测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是 60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为 ，真实值是 ，R2的测量值为 ，真实值是 。 300 290 300333 练习. 用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接 法，测得某电阻Rx的阻值分别为 R1 和R2 ，则所测 的测量值和真实值Rx之间的关系是 （ ） （A）R1 RxR2 （B） R1 RxR2 （C）R1R2Rx （D）R1R2Rx A 返回 1996年高考17.在用伏安法测电阻的实验中,所用电 压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择 能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组 数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示). (1 )根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻 的阻值Rx= 欧(保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图. 2.4103 mA v Rx 返回 大电阻用 内接法，变阻器 用分压器接法， 电路图如图示. (2)答： P179/1、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。 可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪 器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分 别与a，b 两点接触一下，如果安培表示数变化，则 P 应接在处，如果伏特表示数显著变化，则P 应接在 处。 解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表 内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，P 应接在b 处。 R a b P V A 而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表内 阻相比。 因此采用外接法可以减小误差，P应接在a 处。 a b 返回 RX V A A V 1989年高考：用伏安法测量金属导线的电阻R， 试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图 中安培表的量程为0.6A，内阻接近1，伏特表的量 程为3V，内阻为几K ；电源的电动势为6V，变阻 器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器滑动触 点应处于正确位置。 解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电 阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下： +- 返回 1996年上海 5.如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄 的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度l 为50厘米左右,直径D为10厘 米左右),镀膜材料的电阻率已知,管的两端有导电箍MN.现给你 米尺,电压表V、电流表A、电源,滑动变阻器R,电键K和若干导 线,请设计一个测定膜层厚度d 的实验方案. 实验中应测定的物理量是: . 在右框内用符号画出测量电路图. 计算膜层厚度的公式是: . P NM l, D, U, I d=II /DU. 电流表内接、外接均可 返回 例3：有一个电阻Rx，其阻值大约是25 k ，可供 选择的器材是： 电流表A1 (0-100A, 2 k) 电流表A2 (0-500A, 300) 电压表V1 (0-10V, 100 k） 电压表V2 (0-50V, 500 K ） 直流稳压电源 E （15V，1A） 滑动变阻器 R (1 k, 1W) 电键K和若干根导线试选择适当的器材，选取适 当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图 + 解答: 画出实验电路图如下： 电流表A1 (0-100A, 2 k) 电流表A2 (0-500A, 300) 电压表V1 (0-10V, 100 k） 电压表V2 (0-50V, 500 K ） A2 V1 RX 25K =15V 1K 返回 1994年高考试题： 图11为用伏安法测量一个定 值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下： (1)待测电阻Rx（约100） (2)直流毫安表（量程010mA，内阻50） (3)直流电压表（量程03V，内阻5k） (4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计） (5)滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流1A） (6)电键一个，导线若干条 根据器材的规格和实验要求， 在本题的实物图上连线 答： 因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接” 因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接 成分压电路， （全题6分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分除 电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分伏安法测电阻 的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测 电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这3分） 返回 V A RX 2003年高考 要测量一块多用电表直流10mA档的内 阻RA（约为40），除此多用电表外，还有下列器材： 直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计） ，电阻一个（阻值R约为150 ） ，电键一个，导线若 干。要求：写出实验步骤。给出RA的表达式 解： 实验步骤 ： 1. 用多用电表的直流电压档测量电源电动势E 2. 用多用电表的档测量电阻阻值R 3. 将多用电表置于直流10mA档，与电阻R及电键串联 后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数I R+ RA =E/I RA = E/I - R 返回 分析：电流表是一个能指示自身电流的电阻. 。多用表能够 测 量电流、电压和电阻. 。特别注意题目中的三个“约”字， E、R 都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量RA。 表原理 E Rg+ r + R Ig= E Rg+ r + RRx+ Ix=I=0 2、欧姆表 R G E r I g Rg (1) 原理闭合电路欧姆定律 E Rg+ r + R Ig= E Rg+ r + RRx+ Ix= 改变Rx ，电流Ix 随之改变，Rx 与 Ix 一一对应 。 （2）中值电阻 R = E Ig 中Rg + r + R= 注意：(1) 欧姆表的刻度与其他表刻度相反 且刻度不均匀 （2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。 不能带电测量。 （3）欧姆表中电池用久了，电动势和内 阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。 所以欧姆表常用来粗测电阻。 返回 122 表 1.50k 返回 答案写成1.2103 欧或1200也给分；不 写单位不给分）， 95年高考试题：某人用 多用表100档按正确步 骤测量一电阻阻值，指针 指示位置如图4，则这电阻 值是 如果要 用这多用表测量一个约 200的电阻，为了使测量 比较精确、选择开关应选 的欧姆档是_ 1.20103 10 返回 例4.如图所示，是一个量程为5mA的电流改装成的 欧姆表，电池电势15V。改装后，将原电流表 5mA刻度处的刻度确定为0位置。在图中括号内标 出欧姆表的、插孔。若在两表笔之间接入一未 知电阻Rx时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则 Rx=_。 左右 300 返回 例5.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表G的满偏 电流为150A，内阻为100，限流电阻R1为2k，可变 电阻R2为10k（最大阻值），电源电动势为1.5V，内 阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至2/3范 围内。因此这个欧姆表测量_至_范围内 的电阻比较准确。与表内 电源负极相接的应是_ 表笔（填“红”或“黑” ） 5k20k 红 返回 87年高考试题：一学生使用多用表测电阻，他在实验中有 违反使用规则之处他的主要实验步骤如下： 1把选择开关扳到“1K”的欧姆档上 2把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调 零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上 3把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时 指针读数较小 4换用“100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中随即 记下欧姆数值 5这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原 处，实验完毕 这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源 断开，不用手碰表笔的金属杆 这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？ 答：换用欧姆档的量程时，要重新调整调零旋 扭多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档返回 P179/例2. 如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆 表的示意图,其中E=1.5 V, 改装结束后将原电流表3mA 刻度处定为零阻值位置,则2mA刻度处应标多少欧姆? 1 mA刻度处应标多少欧姆? 解: 中值电阻R中=E/Ig =1.5 / 0.003 = 500 IX=E/(RX+ R中) Ig=E/R 中 I2=2mA n=1.5 R2=250 I1=1mA n=3 R1=1000 mA 0 12 3 E 红 黑 1k 500 250 返回 例6. 如图是一个万用表的刻度盘，当万用 表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强 度为 ；当选择开关置于“12V”档时 ，测出的电压为 ;当选择开关置于“100 ”档时，测出的电阻为 。 0 3 6 100 20.0mA 8.0V 5K 返回 惠斯通电桥 (1) 电路图： G R3 S R2 R1 R4 D A B C （2）电桥平衡：B、D 两点电势相等。 S闭合时电流表G 中无电流。 （3）平衡条件 R1 R4=R2 R3 证明见下页 使用中值电阻是25欧（“1”挡）的万用表测量两个定值 电阻（已知它们的阻值约为 R1=20欧 和 R2=30千欧），在下列 的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用 表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横 线上的空白处