伏安法和多用电表测电阻.doc

实验：电阻的测量一、实验方法：1.伏安法测电阻 2.多用表测电阻2、 伏安法测电阻1. 伏安法测电阻的原理：(1) 电流表内接法：AV使用条件：时结论：电流为真实值，电压偏大；据,测量值大于真实值(2) 电流表外接法：AV使用条件：时结论：电压为真实值，电流偏大；据，测量值小于真实值2. 伏安法测电阻的电路设计（1） 基本原则：减小测量的误差，要多次进行测量，选择好外接和内接。（2） 典型的电路：分压器电路，安培表外接法 RXRVVARX分压器电路，安培表内接法 RXRAAVRX限流器电路，安培表外接法 RXRVRXVAAV限流器电路，安培表内接法 RXRARXAV3.滑动变阻器的使用滑动变阻器的两种连接方式：串联限流电路 并联分压电路分压器A BC (D)RXRR两种接法均可起到调压、限流的作用，但调节范围不同，功率损耗也不同。（1） 两种电路比较：分压接法的优势是：电压变化范围大限流接法的优势是：电路连接简便，附加功率损耗较小（2） 选择原则：当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法；当负载电阻较小，变阻器最大阻值R较大，是的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法；当负载电阻较大，是R的几倍时，变阻器的最大阻值R较小，限流接法对电流、电压的调控作用不明显，一般选分压接法；当要求电压从0开始变化，一定用分压接法。限流电路分压电路电压范围U0U电流范围0经验总结：关于电流表内外接：大内大，小外小、关于分压和限流：考试多数考分压：实验要求电压从0开始取的。关于滑动变阻器的选择：分压时选小的，限流时选大的。关于滑动变阻器在闭合开关前P的位置：分压打到最小，限流打到最大值。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 。mAvRx例2.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= (保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图.RabPVA例3.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。三、多用表测电阻1. 实验原理：（1） 多用电表的构造表盘多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程其上半部为表头，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度如图所示；下半部为选择开关它的四周刻有各种测量项目和量程另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度内部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通2. 测电阻原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示R为调零电阻，红黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏根据闭合电路欧姆定律有Ig，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I，故每一个未知电阻都对应一个电流值I。我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出由于 I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处当RxRgRr时，I，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻。四、用多用电表测试黑箱中的电学原件1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极 管、定值电阻(大、中、小)三个2. 实验步骤（1）观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程（2）检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零（3）将红、黑表笔分别插入“”“”插孔（4）如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小电珠两端的电压（5）如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。（6）利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，比较测量值和真实值的误差（7）研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极（8）探索黑箱内的电学元件3.误差分析1测电阻时，刻度线不均匀造成读数误差2电池旧了电动势下降，会使电阻测量值偏大3测电阻读数时，忘记乘以相应倍率4欧姆表挡位选择不当，导致表头指针偏转过大或过小都有较大误差，通常视表盘中间一段刻度范围(R中4R中)为测量的有效范围注意事项1.使用多用电表“十三忌”（1）忌不调零就使用多用电表（2）忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联（3）忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出（4）忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆（5）忌用直流电挡位测交流电（6）忌用多用电表测不是50 Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50 Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电（7）忌不进行欧姆表调零就用多用电表测电阻值（8）改换欧姆挡量程后，忌不重新调零（9）忌把电池装反（10）忌把电阻同其他电路联在一起进行测量（11）忌把电池装在多用电表内长期不用（12）多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡（13）忌只看读数不乘倍率2用多用电表测黑箱时，一定要先用电压挡判断其内部有无电源，确定无电源后再使用欧姆挡测量4.用多用电表判定黑箱中的电学元件（1）元件与现象判断元件应用挡位现象电源电压挡两接线柱正、反接时均无示数说明无电源电阻欧姆挡两接线柱间正、反接时示数相同二极管欧姆挡正接时示数很小，反接时示数很大电容器欧姆挡指针先指“0 ”后逐渐增大到“”，且越来越慢电感线圈欧姆挡示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数（2） 思路特别提醒：解决黑箱类问题一般先假设后验证。例4.图为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig300 A，内阻Rg100 ，可变电阻R的最大阻值为10 k，电池的电动势E1.5 V，内阻r0.5 ，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_色按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx_ k。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将_(填“变大”、“变小”或“不变”)。例5.(1)用多用表的欧姆挡测量阻值约几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上a将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c旋转S使其尖端对准欧姆挡1 kd旋转S使其尖端对准欧姆挡100e旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔_.根据如下图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_ .(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是_A测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C测量电路中的某个