高考物理专题复习：电阻的测量(上)(.ppt

电阻的测量 上 伏安法测电阻 1 原理 2 电路 3 例题例196年高考p179 189年高考96年上海例394年高考2003年高考多用表测电阻 1 原理 2 使用 3 例题95年高考例4例587年高考p179 例2例63 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 ixuv ux ua uxr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r u i 测量值大于真实值 2 电流表外接法 uv uxia ix iv ixr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r u i 测量值小于真实值 伏安法测电阻电路 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 300 290 300 333 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 rx r2 b r1 rx r2 c r1 r2 rx d r1 r2 rx a 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 4 103 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 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 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0 20 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 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 l d u i d i i du 电流表内接 外接均可 例3 有一个电阻rx 其阻值大约是25k 可供选择的器材是 电流表a1 0 100 a 2k 电流表a2 0 500 a 300 电压表v1 0 10v 100k 电压表v2 0 50v 500k 直流稳压电源e 15v 1a 滑动变阻器r 1k 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 0 100 a 2k 电流表a2 0 500 a 300 电压表v1 0 10v 100k 电压表v2 0 50v 500k 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0 10ma 内阻50 3 直流电压表 量程0 3v 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0 15 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 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 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 i 0 2 欧姆表 1 原理 闭合电路欧姆定律 改变rx 电流ix随之改变 rx与ix一一对应 2 中值电阻 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 122 表 1 50k 答案写成1 2 103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 20 103 10 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 1 5v 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 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150 a 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 5k 20k 红 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 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 5v 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 1ma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 2man 1 5r2 250 i1 1man 3r1 1000 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 20 0ma 8 0v 5k 惠斯通电桥 1 电路图 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 r1r4 r2r3 证明见下页 3 平衡条件的证明 b d两点电势相等 ig 0 uab uadubc udc uab i3r3 uad i1r1 ubc i4rx udc i2r2 i3r3 i1r1 i4rx i2r2 又 i3 i4 i1 i2 r1rx r2r3 4 利用惠斯通电桥测量电阻 5 滑线式电桥 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