《电阻的测量》PPT课件.ppt

,电 阻 的 测 量,电阻测量的基本方法,1、多用电表测电阻,2、比较法测电阻,3、桥式电路测电阻,4、伏安法测电阻,1、多用电表测电阻,（1）多用电表的电路结构,（2）表盘结构,（3）表盘的刻度方法,设满偏电流为Ig，则有： 1、两表笔短接时，Ig=E/（r+Rg+R0)，测量电阻为0，指针指示电流满偏位置，表盘刻度为0。 2、两表笔断开时，外电阻无穷大，指针不偏转，指示电流为。表盘刻度为。 3、若指针指示刻度中央，则有Ig/2=E/（r+Rg+R0 +RX )，表示该处示数为RX =R内 4、若指针指示满偏的1/4或3/4处，则分别对应Ig/4 ，3Ig/4，在相应的位置刻度相应的数值。,（4）注意事项,A、用多用电表测电阻时，应注意量程的选择，先选大倍率量程，再选小倍率量程。 B、表盘示数刻度不均匀，但电流值是均匀的。表盘中间刻度为中值电阻，表示该值即为多用表在该量程时的内阻。 C、多用电表测电阻只能是粗测，不能精确测量电阻值。精确测量需用其他方法。 D、测量结束时，应将选择开关拔至交流电压的最高档或OFF档。,2、比较法测电阻,所谓比较法测电阻，即将未知电阻和已知电阻相比较，求得未知电阻的阻值。电路图如下：,比较法也可以选用如下电路,3、桥式电路测电阻,根据电压的分配关系，组成惠斯通电桥，应用比例关系测出电阻值。电路图如下：,R1/R2=R3/RX,4、伏安法测电阻,伏安法测电阻即为用电压表和电流表组成电路，测量出被测电阻两端的电压和流过被测电阻的电流。应用欧姆定律计算出被测电阻的阻值。,（1）依电流表的接入方式有电流表的内接法和外接法。 （2）依滑动变阻器的接入方式有滑动变阻器的分压作用和限流作用。,（1）电流表的内接法和外接法,A、内接法,条件：RXRA,当RARx时，采用图示电路。此时RA引起的分压误差很小，V的读数几乎就是Rx两端的电压，而A的读数就是通过Rx的电流。此时Rx=（UR+UA）/IR UR /IR， 较接近真实值。电路的误差是安培表的分压造成的。,B、外接法,A,V,条件 ：RVRX,当RvRx时（所谓“远大于”，一般是指大于100倍以上），采用上图所示电路。此时Rv引起的分流误差很小，A的读数几乎就是流过Rx的电流，而V读数就是Rx两端的电压。此时Rx=U/（IR+IV ） U/IR ，较接近真实值。此电路的测量误差是伏特表的分流所引起的。,（2）滑动变阻器的分压和限流作用,A、限流作用,限流作用：控制电路中的电流，滑动变阻器使用时接滑杆的一端和电阻线圈的一端。如图负载Rx的电压调节范围约为：ERX/（RX+R）E。在合上开关前一定要使变阻器所使用的阻值最大，因此在闭合开关前一定要检查滑动触头p是否处在正确位置。,R,B、分压作用,分压作用：如图所示电路，滑片P自a端向b端滑动时，负载电阻Rx可分得从零变起的所需所有电压（限流作用则不能），滑线变阻器作分压使用时，调节负载上电压的范围比限流时调节范围大，调节范围为0 E ,合上开关前，滑片应在a端，以使负载的电压和电流最小（均为零）。,在下列几种情况下，都应采用滑动变阻器的分压使用。 当电路用滑线变阻器的限流作用时，电路中的最小电流超过该支路中最大允许通过的电流时，必须用分压电路。如：IRX=1.0A,Im=2A.,R,若RRx，以致于当滑动变阻器用作限流作用时，滑片P滑到滑动变阻器的两端时，电路中电流的变化范围不大，要应用分压电路。如：RX=1000，R=10 。滑动变阻器在电路中滑动时，电路的总电阻几乎 不变，电流表和电 压表的示数几乎不 变，无法读取合适 的数值进行计算。,R,题目中已明确要求被测电阻两端的电压从零开始变化或变化范围尽可能大，要用分压电路，又如电表改装后，要求和标准电表逐一刻度进行校准，也要用分压电路。 实验中已给出一组I、U数据或IU图线，经过分析发现，有些数据不是限流电路的结果时，要用分压电路。,练习一、测电压表的内 阻（且要求被测电压表 两端的电压从零开始变 化）,若测电流表的内阻， 应选用什么样的电路,练习二、在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5左右，实验步骤如下：（1）用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值L。在金属导线三个不同的位置上用测量直径，求出平均值D。（2）用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中所给的器材连接成测量R的合适的线路，图中安培表的量程为 0.6A，内阻接近1；伏特表的量程为3V，内阻为几千欧；电源的电动势为6V；变阻器的阻值为020。在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处于正确位置。（3）用上面测得的金属导线长度L、直径D和电阻R，可根据电阻率的表达式算出所测金属的电阻率。,解析 （1）游标卡尺 （2）金属导线电阻约5，与安培表内阻接近，而远小于伏特表内阻，故应该采用A表外接，如图所示。（3）D2U/4IL （因为RS/L=US/IL= D2U/4IL）,某学生在实验室测汽车用电热器的电功率，此电热器额定电压为12V（车用蓄电池输出的最高直流电压），用学生电源代替蓄电池，输出电压为16V，其他器材有A.03A电流表；B.00.6A电流表；C.03V电压表；D.015V电压表；E.010 ,0.5A滑动变阻器；F.010 ,2A滑动变阻器，导线、开关必备，测量数据记录如下：,解题思路： 1、电表的选择：电流表选择B，电压表选择D。,2、数据分析：2.4/0.15=16，12/0。50=24 。,3、如果用限流电路，则流过滑动变阻器的电流为16/10=1.6A。,（1）使用器材：电流表_，电压表_，变阻器_。 （2）设计实验电路。 （3）应用描点法做出电热器的伏安特性曲线。 （4）电热器的额定功率为_。,练习一：某学生欲测一未知电阻的阻值，可供选择的器材有：电流表A1、量程0-10mA，电流表A2、量程0-0.6 A；电压表V1、量程0-3V，电压表V2、