上海市位育中学 电路实验2new

1、实验16测电阻一、常见测电阻方法1.伏安法测电阻（1）电流表内、外接法的选择 由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将引起误差为减小误差，当Rx较小时一般采用外接法，Rx较大时则应采用内接法如遇破测电阻阻值既不很大又不很小情况时，可用临界电阻方法粗略判定：先算出临界电阻R0(推导过程略，仅适用于RARV的情况)若RXR0可采用内接法；若RXRx，故采用电流表的外接法，实验电路图如图2所示 当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时，必须选用分压电路(参见例3) 要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路

2、如1993年高考第26题，要求对改装成的电流表进行校准时，明确规定通过电流表的电流能从0连续调到1 mA，这时的滑动变阻器就只能用分压接法4、实验的器材选择 仪器的选择首先应考虑安全因素，其次足误差因素安全因素应考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流等误差因素一般应要求各电表的实际读数不小于量程的1/3 对于变阻器除了考虑安全因素外，在分压接法中，一般选择电阻较小而额定电流较大的；在限流接法中，变阻器的阻值直与电路中其他电阻的阻值比较接近 对器材选择的一般步骤是： (1)选出唯一性器材 (2)草画电路图(暂不接入电流表、电压表) (3)估剪电流和电压的最大值，在考

3、虑电表指针有较大偏转但不超量程的情况下，结合已知实验器材的规格，确定实验电路和其他实验器材 例2欲用伏安法测定一个阻值约12 的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是，画出应采用的电路图 A电池组(6 V，内阻很小)； B电流表(03 A，内阻0.0125 )； C电流表(00.6 A，内阻0.125 )； D电压表(O3 V，内阻3 k)； E电压表(06 V，内阻6 k)； F.滑动变阻器(020 ，1 A)；G滑动变阻器(O200 ，0.3 A)； H电键、导线 分析选出唯一性器材：被测电阻Rx，电池组A，电键和导线H；草画电路图如图3；估算最大值：当滑动变阻器滑键滑到最左端时

4、，电路中电流最大Imax=/Rx=0.5 A，结合题给出的器材规格可以看出，电流表选C，电压表选E，变阻器选F(若选G容易烧毁，且不便于调节)估算临界电阻值后易知应选用电流表外接电路(图略)5、电路实物图的连接 画电路实物图的方法要点是： (1)依据题给条件，参照实物位置，画出电路图并在电路图上标出电源的正、负极，电流表、电压表的正负极及量程须使电键在干路上 (2)从电源的正极出发，选择一条包含电路元件最多的通路，依次连接各器件一直到电源负极，然后再把其余的电路元件和电压表并联在电路的某两点之间 (3)连好实物图后，对照电路图再检查一遍，注意检查导线的连接点是否都接在接线柱上(导线中间不应有分

5、叉)，电表量程、正负极是否恰当，滑动变阻器的滑动触头是否处于恰当位置等 例3某电压表的内阻在20 k50 K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3 V)；电流表A1(量程200A)；电流表A2(量程5 mA)；电流表A3(量程0.6 A)；滑动变阻器R(最大阻值1k)；电源(4 V)；电键S；导线若干 所提供的电流表中，应选用(填写字母代号) 图4为本题的实物图(电流表即为实验者正确选定的那只)，为了尽量减小误差。要求多测几组数据，试在实物图上连线 分析a将电流表、电压表串联后只要读出两表读数，即可用公式R=U/I求得电压表的内阻b电路中的最大电流值Imax=

6、/Rv=0.2 mA(RV应用20 k代入)，故电流表选A1 C由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故用变阻器的分压连接法 d具体连线略，但需注意滑动头的初始位置RXRAVR2、比值法原理：并联电路电流与电阻成反比；串联电路电压与电阻成正比3、替代法科学实验是人们认识自然的重要手段。电学实验中经常需要测量某负载的电阻。（1）测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220V，100W”灯泡，它正常工作时电阻为。若用多用电表中欧姆档来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应灯泡正常时电阻（填“大于”或“小于”）这是因为。（2）请您用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻值。A220

7、V交流电源B单刀双掷开关一只C电阻箱一只（0999额定电流1A）D交流电表一只（00.6A）E导线若干R1R2RxS1S2请在方框内画出电路原理图AR1R2写出简单的实验步骤4、半偏法电流表和电压表的内阻还可采用半偏法进行测量，测量电流表内阻的半偏法。测量电压表内阻的半偏法如图所示。 【巩固练习】 1用伏安法测金属丝电阻Rx(约为5 )的值，已知电流表的内阻为1 、量程为0.6 A电压表内阻为几k、量程为3 V，电源电动势为9 V，滑动变阻器的阻值为O6 、额定电流为5 A，试画出测量Rx的原理图 2测一个阻值约为25 k电阻，备有下列器材： A电流表(量程100 A，内阻2 k)； B电流表

8、(量程500A，内阻300 )； c电压表(量程10 V，内阻100 k)； D.电压表(量程50 V，内阻500 k)；E直流稳压电源(15 V，允许最大电流1A)；F滑动变阻器(最大电阻1 k，额定功率1 W)； G导线若干 电流表应选，电压表应选 画出测量Rx的原理图 3用伏安法较准确测定一个标有“3 V，0.5 W”字样灯泡在正常发光和冷却状态下的阻值，所给器材规格如下： A电流表(O0.2 A，内阻0.1 )；B电压表(03 V，内阻5 k)；C电源(3 V，内阻不计)；D滑动变阻器(010 ，0.5 A)；E电键一个，导线若干 试正确画出电路图 4.用伏安法较准确测量一个阻值约50

9、 的定值电阻，器材规格如下： A电池组(6 V，内阻很小)；B电流表(O50 mA，内阻20 )；C电压表(03 V，内阻5 k)：D滑动变阻器(O10 ，1 A)；E.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(图5)上连线5某同学为研究热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系，设计了如图甲所示的电路图，按照该电路图连接实验器材后，对两个不同的热敏电阻RA、RB分别进行了测量，得到了两个热敏电阻的I-U关系曲线，如图乙所示。（1）在实验中，有以下器材供选择：A量程为100mA的电流表，B量程为0.6A的电流表，C量程为3V的电压表，D量程为15V的

10、电压表，E变阻器（最大电阻100，额定电流0.2A），F变阻器（最大电阻50，额定电流0.02A），G电动势为9 V、内阻不计的直流电源，H电键与导线。为了得到如图乙所示的完整曲线，请选择合适的实验器材组成如图甲所示电路：_（填器材前的字母）。（2）把热敏电阻RA接到路端电压为3 V的电源上，此时RA的阻值为_。乙 kAV,rRRARBRBRAR09V甲 丙 （3）该同学又将RA、RB、定值电阻R0250 与电压恒为9 V的直流电源连接，组成如图丙所示电路，则此电路中电流为_mA。6有一待测的电阻器R，其阻值约在40-50之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有： 电压表V(量程O10 V

11、，内电阻20 k)； 电流表A1(量程050 mA，内电阻约20)； 电流表A2(量程O300 mA，内电阻约40)； 滑动变阻器R1(最大阻值为20，额定电流为1 A) 滑动变阻器R2(最大阻值为300 ，额定电流为O.1 A)。 直流电源E(电动势为9 V，内电阻约为0.5)； 开关；此外还有若干根供联机用的导线 实验要求电表读数从零开始变化，并多次测出几组电流、电压值，以便画出电流一电压的关系图线。为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节 (1)电流表应选用_； (2)滑动变阻器应选用_；(3) 画出实验原理图。(以上均填实验器材的代号)7某学习小组通过实验来研究用电器

12、Z的导电规律。他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：U/V0.00.20.51.01.52.02.53.0I/A0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215（1）请根据上述表格中的数据，在图20中用笔连线补充完成该电路的实物图；00.05I/AU/V0.100.150.200.51.01.52.02.53.00.25图21图20A图22R0ZABA（2）利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如图21所示，请根据这些数据和图线解决下列问题：图23ZAR0ABR0若把用电器Z接入图22所示的电路中时，电流表的读数为0.100A，已知A、

13、B两端电压恒为1.5V，则定值电阻R0阻值为_；若将两个与上述电阻相同的定值电阻R0并联后接入同一电路，如图23，则在该电路中用电器Z的工作压为_V。8在测量小灯泡的电功率实验中，根据实验数据计算描绘出小灯泡的电阻R与灯两端电压U的R-U图像如图所示。由图像可知，下列图中能正确反映小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系的示意图是（ ） 9现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：I/A0.300.600.801.201.702

14、.703.10U/V0.500.710.821.001.201.501.60（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由上述 _材料制成的，并简要说明理由。理由：_（2）把元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.20A。已知电路中电源的电动势为3V，内阻不计，此时定值电阻R的电功率_W。（a）I/AU/V00.40.81.21.60.81.62.43.2（3）请根据表中数据在（a）图中作出IU图线。为了求出通过该元件R0的电流I与电压UAR0RS间的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表中有关数据进行适当换算，在（b）图中作出线性图线，并求出I和U之间的具体关系式。0（b）（b）I

15、和U之间的具体关系式为：_（a）0.6I/A0.20U/V2 4 6 80.410在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图（a）所示的I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。（1）根据图线的坐标数值，请在图（b）中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。AR（d）（2）根据图（a），可判断出图（c）中正确的关系图是（图中P为小灯泡功率）（ ）0（c）U2P（A）I2I20（D）0)U2P0（B）P0P（C）（3）将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10的定值电阻串联，接在电压恒为8V的电源上，如图（d）所示，则电流表的示数为 A，每个小灯泡的功率为 W。11、如图所示是用来测电动机输出功率的传统方法。在电动机皮带轮外套上一段摩擦带，带的一端通过橡皮筋固定在天花板上，另一端串接一个测力计之后也挂在天花板上。电动机不转动时读出测力计的示数为F1（这时摩擦带有一定的正压力压紧在皮带轮上）。当电动机匀速转动时（从右向左看逆时针转动），测力计示