伏安法测电阻七种方法

1、一测未知电阻的若干方法1、内接法与外接法的选择临界电阻法 条件：已给出 选择方法：令当 R<R0R的估计阻值R0= RARVA时用內接法 R«iARji时用外接法 R< Rk罟那个比值大R就与对应表近接b结论二试触法ra 条件：未给出R的估计阻值 选择方法：将电压表分别接罕b两点练习1: 一个未知电阻 Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是 2.9V、4.0mA,由此可知按 甲 图所示的电路测量的误差较小，Rx的真实值更接近于1000 Q 。甲L思考1: Rx的真实值大于还是小于10

2、00 Q o （ 小于 ）思考2:若已知电流表内阻为 0.1 Q ,那么Rx的真实值是（999. 9） Q。2、限流与分压I£ k（1）电路特点电路图滑动头从a滑向b 出上电压变化范围（设匸=0 ）接通电键时滑动头初始位置应处于 （3.选择方法限流接法（通常情况 电流3电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程.不超过各元件允许的最大电流。1分玉按法：（三种特殊条件）a.要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调乩采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中 的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。c.用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得 多组数据。三、实验

3、器材的选择K选择原则：（1）安全原则：不超过各仪表、元件允许的最大电流。准确原则：减少误差。卓 各电表示数不少于量程的1/3b.测多组数据，要求电表示数在大范围內可调6选内阻较大的电压表、内阴较小的电流表能耗少的原则：变阻器通常选限流接法，选其阻值与其他电阻的阻值比较接近的。变阻器分压接法时选阻值较小而额定电流较大的2.选择步骤：（1）选出唯一器材。（2）草iffi电路图。估算电流和电压最大值，确迄实验器材。练习2：欲用伏安法测定一段阻值约为5。左右的电阻，要求测量结果尽量淮 确现备有以下器材：A、电池组（3V,内阻1。）电流袈（03A,內阻0.0125 ）J 电流表0.6A,內阻0.125

4、）D、电压表C03Vf內卩且3KG）E、电压表（015V 內 ®15K ）F滑动变阻器0-20,额定电流1A）G滑动变阻器（02000。，额定电流0.3A）H.电键、导线上述器材中应选用实验电路应采用电流表接法为使通过待测金属导线的电流强度能在0-0.5A范園內改变，请按要求画出测量待测金厲导线电阻Rx的电路图例3.（ 06全国理综二22）（ 17分）（1）现要测定一个额定电压 4V、额定功率为1.6W的小灯泡（图中作X表 示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.14V。现有器材：直流电源E （电动势4V、内阻不计），电压表V （量程4.5V，内 阻约为4X 104Q,电流表A1

5、（量程250mA内阻约为2Q）,电流表A2 （量程 为500mA内阻约为1Q）,滑动变阻器R （最大阻值约为30Q ），电键S,导 线若干。如果既要满足要求，又要测量误差小，应该选用的电流表是, 下面两个电路应该选用的是。1中.9 h1fII1IFK根据题给条件确定滑动变阻器连接方式。2、参照实物在图中的位置画出电路图，并在电路图上标出仪表正负极©3、按先串后并顺序连接电路"4、对照电路图检查，特别注意下述连接杲否正确匕（1）电犍位置。滑动变阻器滑动头位置。接线上柱：连线不交叉。仪表量程及正负极（电流必须从正极流入，负极流出°（2）欧姆表法 运用欧姆表测量电阻需注

6、意以下几 点：选挡接着调零，换挡重新 调零，被测电阻隔离，中值附 近读数.示数要乘倍率，手勿 接触表尖，用毕拨至“交高"（交流电压绘高扌当：此法只是对电 阻的粗测.要用多电表测量电流或电压值时，只要根据旋钮 指示的量程看表盘相对应的刻度弧线*根据读数规则，直接读出 指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示弧线只有一根，读出 指针指示的读数后必须再乘以旋钮指示的描次倍率才是电阻的 测量值。（3）安安”法Rxlx=R0l0Rx （1-10） =R0I0RO为定值电阻，电流表为理想电流表。例题5:用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表A1 （量程250mA,内阻r1为

7、5Q ）;标准电流表A2 （量程300mA,内阻r2约为5Q）;待测电阻R1 （阻值约为100Q）;滑动变阻器R2 （最大阻值10Q）;电源E （电动势约为10V，内阻r约为1Q）;单刀单掷开关S,导线若干。要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代 号.需要直接测量的物理量是用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1O。（电流表A1的内阻为r1)(4) 伏伏”法 设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方 式。例6.用以下器材测量一待 测电阻Rx的阻值(9001000Q): 电源E,具有一定内阻，电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5

8、V，内阻r1 = 750Q; 电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500 Q ; 滑线变阻器R,最大阻值约为100Q ;单刀单掷开关K，导线若干。(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1/3， 试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的 元件要用题图中相应的英文字母标注)。(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画 出连线。(3) 若电压表V1的读数用U1表示，电压V2的读数用U2表示，则由已知 量和测得量表示Rx的公式为Rxo©REti或U1r1r21_L-2(5 -UMU1Rx=U 2rL-ULr2RLL2 R(5)电桥法条件是电流计读数为零，即电流计两端电

9、势相等。测电流表内阻的7种方法1、半偏法2、满偏法此法为列方程求解法。闭合 S1,调节R,使电流表G满偏，此时E1 lg r R Rg再闭合S2,将R的阻值减小为刚才取值的一半后，调整 表仍满偏，R的阻值大小，使电流1=1R RRg r2 R &1 g RgRRR =(2r R)r=0,则 Rg= R '=(lg)R例7( 07全国二.22( 2)有一电流表A ,测量其内阻。可选用的器材有：电阻箱R0,最大阻值为99999.9;滑动变阻器甲， 最大最值为10k;滑动变阻器乙，最大最值为2k;电源E1，电动势约为2V，内 阻不计；电源E2,电动势约为6V，内阻不计；开关2个，导线

10、 若干采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a断开S1量程为1mA,内阻rg约为100。要求和S2,将R调到最大；b、合上S1，调节R使A满偏；c、合上 S2,调节调节R1使A半偏，此时可以认为A的内阻rg= R1。试 问：(i)上述可供选择的器材中，可变电阻 R1应该选择为了使测量尽量精确，可变电阻 应该选择(ii)认为内阻 或相等”偏小R应该选择。R0，甲，E2rg= R1,此结果与的真实值相比.(3)替代法1|9E1*，电源E。(填偏大”偏小”I（4）替代法2lGg 二 IgRG为待测内阻电流表，G'为内阻、量程已知的标准电流表，E为1.5V的干电池一节，R为组值为几十欧的滑

11、动变阻器（5）替代法3例8.（ 07上海物理15）（6分）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V）,毫安表（1mA ）,电阻箱（0-9999。）,电键，导线等器材。该同学设计的实验电 路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为11 = 1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1 ,闭合K2，此时电流表示数为11= 0.80mA，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为纹。经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）

12、所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I;断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为 ，记录此时电阻箱的阻值，其大小为 R0。由此可测出 Rx=。(a)(b)E讣侃r)E “2(R r) IRX375, l, R0,(替代法)(6) 电压表法R为电阻箱(7) 电流监控法IRg IR =UIRg =（1。_I）R四、电学电路原理设计应用典例 例9.(山东理综 23)检测一个标称值为 A 待测滑动变阻器 Rx，全电阻约5 Q B .电流表 C.电流表 D .电压表E. 电压表A1 ,A2,V1 ,V2 ,量程量程量程量程

13、0.6A，内阻约 0.6 Q3A，内阻约0.12Q15V，内阻约15K Q3V，内阻约3K Q5Q的滑动变阻器。可供使用的器材如下: (电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数)F. 滑动变阻器G. 直流电源E,电动势3V，内阻不计 H .游标卡尺 I .毫米刻度尺 丄电键S,导线若干(1)用伏安法测定 Rx的全电阻值，所选电流表 为(填 “V”或 “V”)。(2 )画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。 电路原理图和对应的实物连接如图R,全电阻约20 Q(填“A”或“A”)，所选电压表(3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变

14、阻器的前提下，请设计一个实验方案， 写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式。方集一:分压挨椎例仆.(宁夏理综22 (2)利用伏安法视量干电池的电动勢和内阻，现有的器材为 V干电池：电动势约为1.5Vt符号A T- 电压表；量程1 S 内阻998.3 Qt符号国 电流表：量程1 A?符号®滑动变阻器=最大阻值1OQT符号 占 电阻箱：最大阻值99999.9 Qt符号 巧厶 单刀单掷开关1个.符号导线若干“ 设计测量电源电动势和内匪的电路并将它画在指定的方框内，要求在 图中标出归压表、电流表的接线柱的正负 为了满足本实验要求井保证实验的精确S,电压表量程应扩大为原量 程的_倍

15、，电阻箱的阻值应为Q 口例42. 0了四川理综22(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻&和的阻值.实验器材有持测电源E(不计内阻)，持测电阻冃，待测电阻 R“电压表艸量程为15W 内阻很大、电阻箱R(0-99.99Q), 单刀单掷开关单刀双掷开关邑，导銭若千。 先测电阻冃的阻值.请将甲同学的操作补充完整：闭合Sv将鬼切换到乳调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数u”保持电阻箱示数不变，,读出2j.r一才电压表的示数U”則电阻R?的表达式为&=. 甲同学已经测得电阴继续测电源电动JL.势E和电阻&的阻值该同学的做法是：闭合S十将"生切换到比

16、多次调节电阻箱，读出多纭电阻箱示数R和对应的电压表示数U， 曲测得的数据，绘出了如图所示的图线则电源电动势E= ,电阻肉=o。 利用甲同学设计的电路和测得的电阻Ry乙同学测电源电动绅E和电阻甩的 阻值的做法是：闭合S仆将®切换到多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R和对应的电压表示数U,由测得的数据，绘出了相应的图线，根据圏线得到电 源电动势E和电阻猊沪 这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范 围选填“较圮“较小”或“相同)所以一同学的儆法更恰当些口 将Se切换到bUUq 电动势£= 1,43或10灯认 电阻R?= 1.2 Qo 较小 里例43. (05全国一2

17、2. (2)测量电源B的电动势E及内阻匚(E约为4. 5V. r约为仁 5Q).器材：量程3/的理想电压表/ ®量程CL 5A的电流表A 0 (具有一定内阴)，固定电阻R=4Q,滑线变阻器FT ,电键K,导线若干口画出实验电路原理图.圏中各元件霊用题目中给出的符号或字母标” f出口实验中，当电流表读数为h时，电压表读数为5；当电流表读数为I?时，电压表读数为U严则可以求出E二r=B(用lv lr U1； T匕及R表示)(2)实验电路原理图如图。例 14. ( 05 全国三 22. (2)利用图中蛤定的器材测董电压表牛的內阻也图中县为电歡内阻可靱略不计)， 尺为电阻箱.K为电键口 将图中实物连接为側就所用的电路。 写出实验中必须记飛的数轍用符号丧和滸指出各符号的愆久_ 用中记录的数据表示趾的公式为航=（2）连线如图所示。y它们是电阻箱的两次读数；仏兀它 们是相屁的电压表的两次读数。例佃，06全