电阻测量方法拓展

1、电阻测量方法拓展一教学目标1、复习巩固测量电阻的基本方法利用欧姆表测量和伏安法测量电阻2、拓展测量电阻的其他方法：欧姆表、半偏法、等效替代法、惠斯通电桥法等二教学重点和难点 测量电阻的方法拓展三教学过程（一）课前热身，复习巩固伏安法测量电阻 1某同学为了测电流表A1的内阻精确值，有如下器材：电流表A1（量程300 mA，内阻约为5);电流表A2（量程600 mA，内阻约为1) ; 电压表V（量程15 V，内阻约为3 k) ;定值电阻R0 (5) ;滑动变阻器R1(010，额定电流为1 A);滑动变阻器R2(0250，额定电流为0. 3 A) ;电源E（电动势3 V，内阻较小）导线、开关若干(1

2、)要求待测电流表 A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，从以上给定的器材中选择恰当的器材在如下图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号（2）根据设计的方案，在右图中的器材连成符合要求的电路（有个别仪器可能不用）（3）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1 =；式中各符号的意义是。 （二）测量电阻值的其它方法 一、等效替代法 1实验设计方案如图1所示：电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R是电阻箱、R0是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻。实验步骤：将开关S拨到a，读出电流表的示数为I

3、； 再将开关S拨到b，调节电阻箱R的阻值，使电流表的示数为I，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为R。2实验设计方案如图3： R1是电阻箱，S1为单刀积掷开关，电源电压不变。实验步骤： 闭合开关S后，把开关S1接到触点1，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U； 把开关S1接到触点2后，保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R1，直到电压表示数为U； 读出电阻箱示数，即可知道Rx的阻值随堂练习1请从下列器材中选择适当仪器设计一个电路，要求用此电路既能测量待测电阻Rx的电阻（约500），又能测量电源E的电动势。a.待测定值电阻Rx：阻值约500b.

4、滑动变阻器R1：总阻值1000c.电阻箱R2：最大阻值999.9d.电阻箱R3：最大阻值99.99e.电流表G：量程3mA，内阻约50f.电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略g. 单刀双掷开关及导线若干实验中应选取的器材有：（填写器材前面的字母序号）请在虚线框中画出实验电路图在测出电阻Rx的值后（记为Rx），再利用此电路测量电源E的电动势。还需要测量的物理量有：用所测的物理量表示电源E的电动势为二半偏法测电阻 1半偏法测电流表内阻。GRR0S2图11。S1 (1)测量方法：电流表半偏法测电阻的电路图如图11，R为滑动变阻器，R0为电阻箱，G为待测电流表内阻。实验时，先合上S1，断开S2，

5、调节R使电流计的指针满偏；再合上S2，调节R0使电流计的读数为满刻度的一半，这时，电阻箱的数值即为电流计的内阻。（注意：实验前，变阻器的阻值应放在最大位置；调节R0时，R不动） （2）测量原理：S2打开时，设电流表满偏电流Ig=，因为RRg，Rr，所以IgE/R，当S2闭合时，R0和Rg并联，并联后总阻值R并RgR，故S2闭合后，电路中总电流几乎不变，即IgE/R，调节R0使电流表半偏为Ig/2，所以流过R0的电流也为Ig/2，所以R0=Rg （3）器材选择：从上述原理可知，S2打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是RRg。故实验器材选择应满足电源电动势尽可能大，R尽可能大。（4）误差分析

6、（略）2半偏法测电压表的内阻 电路如图12：实验时，将R1的滑动片P放在左边，合上S1和S2，调节R1，使电压表的读数满偏；保持R1不变，断开S2，调节R0，使电压表的读数为满刻度的一半。则RV = R0。请同学们自己分析其实验原理、器材选择与误差分析。电源电阻箱S1S2GS2图12V。S1rER1R0P图1S2S1ErR2R1G电位器电阻箱随堂练习2在把电流表改装成电压表的实验中，把量程为Ig、内阻未知的电流表G改装成电压表。采用如图1所示的电路测电流表G的内阻Rg，根据电路图连接实物图；测得电流表G内阻为Rg，把它改装成量程为UV的电压表，需要联（填“串”或“并”）一个电阻Rx，Rx=。随

7、堂练习3在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G 的内阻时备有下列器材：A待测电流表（量程lmA ，内阻约几十欧）B滑动变阻器（阻值范围0 100 ) C滑动变阻器（阻值范围020k) D电阻箱（0999.9) E电阻箱（09999)F电源（电动势2V ，有内阻）G电源（电动势9V ，有内阻）H开关导线 若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选用,应选用，电源应选用（用器材前的英文字母表示）。 实验要进行的步骤有：A 合上开关S1B 合上开关S2C 将R1的阻值调到最大D 调节R1的阻值，使电流表指针满偏E 调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半

8、处F 记下R2的阻值并.断开S1G 按如图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是（用步骤前的英文字母表示）。 若在步骤F中读得的阻值是50，则电流表内阻=，若要将该电流表改装成量程是3V 的电压表，则应联一个阻值是的电阻。表的刻度盘上原0. 6mA 处应改写成V。图9AB·· 三桥式电路测电阻 1原理：如图9的电路称为桥式电路，一般情况下，电流计中有电流通过，但满足一定的条件时，电流计中会没有电流通过，此时，称为电桥平衡。处于电桥平衡时，图中A、B两点电势相等，因此电路结构可以看成：R1R2和R3R4分别串联，然后并联；或R1R3和R2R4分别并联，然后再串联。 2电桥平

9、衡的条件：R1×R4=R2×R3（自己推导） 3测量方法如图10，连接电路，取R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻箱（能够直接读出数值），Rx为待测电阻。图10调节R3，使电流计中的读数为零，应用平衡条件，求出Rx。四公式计算法测电阻 公式计算法主要是应用串并联电路的特点和全电路的知识进行分析，并求出待测电阻的数值。 五多用电表欧姆档测电阻1. 原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图所示R为调零电阻，红黑表笔短接，根据闭合电路的欧姆定律有Ig，当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I，故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上刻出不同I对应

10、的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出由于I与R的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处当RxRgRr时，I，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻 2. 内部结构多用电表是由一个小量程的电流表和若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用如图所示，其中1、2为测量端，3、4为测量端，5为测量端，测量时，黑表笔插入插孔，红表笔插入插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端 3、注意事项欧姆表刻度盘不同于电压、电流刻度盘左右0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零与电流、电压最大刻度重合刻度不均匀：左密右

11、疏欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率电流、电压挡是量程范围挡在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因为欧姆挡的刻度盘上越靠左读数越大，且测量前指针指在左侧“”处)欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率为了减小读数误差，指针应指表盘到的部分，即中央刻度附近例1 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量： 旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线 将K旋转到电阻挡“×100”的位置 将插入“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_ (填“0刻线”或“刻线”)将

12、两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成测量A将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B将K旋转到电阻挡“×10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准随堂练习4实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔；选择开关旋至电阻挡“×10”；(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端

13、相接，此时多用电表的示数如图所示；(4)；(5)；(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，读出示数为18 ；(7)将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔. 请你完成操作步骤中第(4)、(5)两步. 例2 用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100 mA 直流电压2.5 Vb电阻×100随堂练习5如图所示为多用电表的刻度盘若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则：(1)所测电阻的阻值为；如果要用此多用电表测量一个阻值约为2.0×104的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是(选填“×10”、“×100”或“×1k”)(2)用此多用电表进行测量，当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA；当选用量程为250 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为V.多用电表使用的“八大注意”使用前要机械调零两表笔在使用时，电流总是“红入”、“黑出”选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还