教科版选修31 第二章第3节 电阻的串联、并联及其应用 半偏法测电阻 课件（23张） (1).ppt

半偏法测电阻 第二章直流电路 2 3电阻的串联 并联及其应用 结论 当i1 i2 i 2时 rg r2 i ig 调节r1 调节r2 保持r1不变 一 半偏法测量电流表的内阻 半偏电流法 1 测量原理 2 实验步骤 探究 这种半偏法测电阻的实验设计 是否存在实验误差 你认为测量值和真实值相比 偏大还是偏小 能说明实验误差产生的原因吗 定性分析 总电流增大 i1为原来电流的一半 半偏 i2大于原来电流的一半 结论 r测 r真 误差分析 并联r2后 总电阻减小 结论 rv r3 调节r4 保持r4不变 调节r3 二 半偏法测量电压表电阻 半偏电压法 u u1 串联r3后 总电阻增大 u ug u1 ug 2 u2 ug 2 结论 r测 r真 误差分析 u2 小电阻 大电阻 阻值 待测电阻 阻值 待测电阻 r测 r真 r测 r真 小结 例1 为了测量电流表a1的内阻 采用图示的电路 其中电流表a1的量程是0 300 a 内阻约为100 待测 a2是标准电流表 量程0 200 a r1为电阻箱 阻值范围0 999 9 为电池 电动势3v 内阻不计 s1为开关 s2为单刀双掷开关 按电路图接好电路后 将可变电阻器r2和电阻箱r1适当调节后 将单刀双掷开关s2扳到接点1处 接通开关s1 调节可变电阻r2 使两电表的读数都是150 a 然后将开关s2扳到接点2 调节电阻箱r1使标准电流表的读数仍是150 a 若此时电阻箱各旋钮位置如图 则 1 电流表a1的内阻rg 2 为了保证两电流表的安全使用 限流电阻r3的阻值应选a 100 b 150 c 10k d 15k 3 可变电阻器r2应选 a 2k b 5k c 200 d 500 替代法测电阻 当r2 0时 要保证两个电流表都不超过量程 r3 e imin 3 0 2ma 15k 选d r2 r3 e i 3 0 15ma 20k r2 5k 选b rg 92 8 例2 某同学用以下器材测量电阻 安培计 电阻箱 单刀双掷电键 这种电键在掷刀a倒向b时ab接通 倒向c时ac接通 待测电阻 电源 限流电阻 如图所示 实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路 用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值 1 在图中完成电路的连接 其中有二条导线已连接好 2 本实验中电键应先接通的是含有 填待测电阻或电阻箱 的电路 用电键变换电路 调节电阻箱时 应使两次测量的 大小相同 这时待测电阻的值可以从 上读出 2 待测电阻 电流 电阻箱 例3 从下列实验器材中选出适当的器材 设计测量电路来测量两个电流表的内阻 要求方法简捷 有尽可能高的测量精度 a 待测电流表a1 量程50ma 内电阻约几十 b 待测电流表a2 量程30ma 内电阻约几十 c 电压表v 量程15v 内阻rv 15k d 电阻箱r1 阻值范围0 9999 99 e 电阻箱r2 阻值范围0 99 9 f 滑动变阻器r3 阻值0 150 额定电流1 5a g 滑动变阻器r4 阻值0 20 额定电流2a h 电阻r0 阻值是40 功率是0 5w 作保护电阻用 i 电池组 电动势为12v 内电阻约0 5 此外还有单刀开关若干和导线若干 供需要选用 1 请设计一个测量电路 画出电路图 2 选出必要的器材 用器材前的字母表示 有 3 说明实验需要测量的物理量 并列出计算两个电流表内电阻的计算式 abeghi 解 电路图如图所示 注 电路图基本正确但电路不规范 如缺开关 电阻箱符号错等要扣部分分 注 用其它方法测量正确的同样给分 2 abeghi注 缺a b可不扣分 3 开关k2闭合时 测得电流表的示数i1和i2 断开k2 调整电阻箱的阻值为r时 测得电流表的示数i1 i2 例4 用以下仪器 尽可能精确地测量待测电阻rx的阻值 a 电动势约2v左右 内阻r 1 的电源一个 b 内阻rv 30k 刻度如右图的电压表一个 c 电阻在10k 20k 范围内的待测电阻rx一个 d 开关一个 e 导线若干条 1 电压表的满偏电流ig 2 在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻rx阻值的实验电路图 3 实验中要直接测量的物理量有 注明每个物理量的意义和符号 4 待测电阻rx的表达式为 rx 5 rx的阻值10 20 范围内时 仍使用这组仪器 能够用这种方法测量吗 说明理由 解 1 ig u rv 3v 30k 1 0 10 4a 2 如图甲 乙 3 甲图中的电压表的电压u1 乙图中的电压表的电压u2 4 5 不能 因为 两图电压表的读数几乎相同 例5 为了测量两个电压表va vb的内电阻 可以提供的仪器有 1 在设计电路时 能否选用电流表a 请简要说明理由 2 选用的器材有 3 为了测量两个电压表内电阻 请设计一个测量电路 画出电路图 4 说明实验原理和需要测量的物理量 并列出计算两个电压表内电阻的计算 dfhi 不能选用 电流表量程太大 测量不准确 解 1 电流表a不能选用 电流表量程太大 测量不准确 2 电阻箱r1 变阻器r3 电池组和开关2个 导线若干 3 电路图如下图 4 电压表va和vb串联 其读数之比等于内电阻之比 即 合下k2调节电阻箱为r1 两表读数分别为ua ub k2断开两表读数分别为uaubub ua rb ra 1 ub ua rbr1 ra rb r1 2 解 1 2 得 上述操作步骤中 必要的操作步骤按合理顺序排列应为 若在步骤 中 读出r0的值为2400 则电压表的内阻rv 用这种方法测出的内阻rv与其真实值相比偏 e 调节滑动变阻器的阻值 使电压表的示数为3 0v 例6 为了测量一个量程为3 0v的电压表的内阻 可以采用图示的电路 在测量时 可供选择的步骤如下 a 闭合开关s b 将电阻箱r0的阻值调到最大 f 断开开关s c 将电阻箱r0的阻值调到零 h 将滑动变阻器的滑动触头调到a端 g 将滑动变阻器的滑动触头调到b端 d 调节电阻箱r0的阻值 使电压表示数为1 5v 读出此时电阻箱r0的阻值 2400 大 伏安法测电压表电阻 电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻 因此 可以用一个安培表测量其电阻 例7 使用伏安法测电阻 不论是采用安培表内接还是外接 仍然存在误差 现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻 其中的r是一个电阻箱 根据电路图 1 请你写出实验需要测量的物理量 并写出求rx的方程式或表达式 2 能否利用上述电路图测出a表或v表的内阻 答 a表内阻 v表内阻 选填 能 或 不能 3 若上图不能测出电表的内阻 请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻 设计一个电路图画在方框内 在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是 用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是 解 方法一调整电阻箱 使其阻值为r1 记录此时电压 电流的值u1 i1 改变电阻箱的电阻值为r2时 记录此时电压和电流的值u2 i2 消去式中的ra 可得 其它表达式也可 1 2 方法二 使电阻