伏安法测电阻小专题复习

伏安法测电阻小专题复习,三明二中罗华权,欢迎指导,部分电路欧姆定律,1、原理：,一、伏安法测电阻,类别,电流表内接法,电流表外接法,实验电路,误差来源,电压表的分流,电流表的分压,测量结果,测量值小于真实值,测量值大于真实值,适用于测量,小电阻（RxRA）,2、伏安法测电阻的两种电路：,内接法、外接法比较：,记忆口诀,大内偏大,小外偏小,大,3、电流表内、外接法的选用原则临界值计算法：临界电阻,若RxR0，待测电阻为大电阻，用内接法若RxR0，待测电阻为小电阻，用外接法,实验试触法：如图所示：,哪个电表读数变化明显，说明该电表读数误差大，应让其读数准确。,触头P分别接触a、b两点，读出两电表示数，,并比较与的大小来判断哪个电表示数变化明显。,4.电表的选择原则,安全性,选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。,精确性,尽量减小实验误差。选择电表时，务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），电表达不到满偏的1/3是不允许的。,【例1】用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:,A.待测电阻Rx：范围在58，额定功率1WB.电流表A1：量程00.6A（内阻约0.2）C.电流表A2：量程03A（内阻约0.05）D.电压表V1：量程03V（内阻约3K）E.电压表V2：量程015V（内阻约15K）F.滑动变阻器R：0100G.蓄电池：电动势12VH.导线，开关.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选，电压表应选，电流表应选接法。,由Rx知，电流表应选外接法,额定电流Im=0.45A，应选电流表A1,额定电压Um=2.8V，应选电压表V1,解析：,小结：当待测电阻的额定功率给定时，电表的量程要结合额定值来选择,【例2】电阻Rx阻值约为10k，为尽可能准确测量其阻值，备有以下器材：A.电压表V1（3V，内阻r1=3k）B.电压表V2（15V，内阻r2约6K）C.电流表A1（量程00.6A，内阻约0.2）D.电流表A2（量程3A，内阻约0.1)E.滑动变阻器R1（10，额定电流3A）F.直流电源E（12V，内阻约2）G.开关、导线若干画出测量RX阻值的实验电路图。,提示：滑动变阻器选用分压式接法。,解析：,由于电路中最大电流值约为1.2mA,远小于电流表A1、A2的量程，因此电流表不能选用。,可用已知内阻的电压表V1替代电流表使用,小结：,1、电路设计思维流程：,审题,建立原始模型,审器材,重建模型,审条件修正,得出正确结果,3、已知内阻的电压表会“说话”，不仅能“说”出电压，还能角色反串“说”出电流，充当电流表使用。,2、没有合适的器材，只要想方法找可以替代其功能的其他器材即可。,【例3】要求测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1=5)电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5)电压表V（量程15V，内阻Rv约为15K）待测电阻R1（阻值约为25）滑动变阻器R2（最大阻值为10）电源E（电动势约为4.5V，内阻r约为1）开关S，导线若干。（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并表明代号。（提示：滑动变阻器用分压式接法）（2）实验中，需要直接测量的物理量是用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是,解析：（1）原理图如图所示.（2）设两电流表A1和A2的读数分别为I1、I2，待测电阻R1阻值的计算公式为：,已知内阻的电流表可“角色反串”充当电压表使用,二、伏安法测电阻创新方案,1.无电流表根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可，比如：（1）用已知内阻的电压表替代电流表（如图1）（2）用电压表与电阻箱并联改装电流表（如图2）,（伏伏法测电阻）,2.无电压表根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可，比如：（1）用已知内阻的电流表替代电压表（如图1）（2）用电流表与电阻箱串联改装电压表（如图2）,（安安法测电阻）,【例4】某电压表的内阻在20k50k之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V（量程3V）电流表A1（量程200uA）电流表A2（量程5mA）电流表A3（量程0.6A）滑动变阻器R（最大值1k）电源E（电动势4V），开关S。（1）所提供的电流表中，应选用_。（2）为了减少误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图。（提示：滑动变阻器用分压式接法）,解析：因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个“可自报电压的大电阻”，由于电压表内阻在20k50k之间，可算得通过电压表的电流在80uA200uA之间，故电流表应选A1。根据电流表、电压表示数，可求得电压表内阻,【例5】欲测量一个电流表的内阻，备有下列器材A.待测电流表A1（量程3mA，内阻约为50）B.电压表V（量程3V，内阻未知）C.电流表A2（量程15mA，内阻等于10）D.保护电阻R=120E.直流电源E（电动势2V，内阻忽略）F.滑动变阻器（总阻值10，额定电流0.5A）G.开关、导线若干要求实验误差尽可能小，画出实验的电路图。,（提示：滑动变阻器用分压式接法）,已知内阻的电流表可当电压表用,【例6】为测定电流表A1的内阻，器材如下：电流表A1（量程300mA，内阻约5）电流表A2（量程600mA，内阻约为1）电压表V（量程15V，内阻约3k）定值电阻R0（5）滑动变阻器R1（10，额定电流1A）电源E（电动势3V，内阻不计）开关、导线若干要求待测电流表A1的示数从零开始变化。请画出实验电路图。,（提示：滑动变阻器用分压式接法）,定值电阻R0当作电压表用,三、伏安法的推广测电表的内阻,1、电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻2、两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻3、两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻,可测量A的内阻,可测量V的内阻,可测量A1的内阻,可测量V1的内阻,归纳总结：,1、电阻测量的核心是部分电路欧姆定律，只要能测出待测元件两端的电压及通过待测元件的电流，就可以求出待测元件的电阻值。,2、对于给定确切内阻值的电表可扮演三种角色。比如一个电压表，既是一个电压表（测内阻Rv两端的电压），又是一个定值电阻（阻值为内阻Rv），同时还能反串电流表（“测”通过Rv的电流）。,作业布置：,复习学案：课后思考题1、2课后练习13,欢迎批评指正！,谢谢,课后思考题,1、伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式。先将S1闭合。将S2与1闭合，调节R，读出电压表读数U1，安培表读数I1根据上述测量结果，算出Rx,答案：将S2与2闭合，调节R，读出电压表读数U2，电流表读数I2,2、伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式。先将S2断开、S1闭合。调节R、R0，使两表均有较大示数，读出电压表读数U1，安培表读数I1根据上述测量结果，算出Rx,答案：将S2闭合，调节R，读出电压表读数U2，电流表读数I2,2、从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。,（1）画出电路图，标明利用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_。式中各符号的意义是_。,3、用以下器材测量待测电阻Rx的阻值待测电阻Rx，阻值约为100电源E（电动势约为6V，内阻不计）电流表A1（量程0-50mA，内阻r1=20）电流表A2（量程0-300mA，内阻r2约为4）定值电阻R0（20）滑动变阻器R（总阻值10）单刀单掷开关S，导线若干（1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3，请画出实验电路图，（2）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则由已知量和测得的量计算Rx表达式为Rx=。,4、某电压表V1的量程为3V，内阻约为1500，要准确测量其内阻，提供以下器材待测电压表V1直流电源E1（电动势3V，内阻忽略）直流电源E2（电动势12V，内阻忽略）滑动变阻器R1（总阻值20，额定电流1A）滑动变阻器R2（总阻值400，额定电流20mA）标准电流表A（0.6A0.5）电压表V2（量程6V，内阻等于2500）开关、导线若干应选用的器材，画出实验电路图：待测电压表V1的内阻表达式为r1=。,5、为了测量一个满偏电流Ig=300A，内阻rg约为1k的电流表G的内阻，给出