高中物理电阻的测量课件

1、电阻的测量1a电阻的测量1a一伏安法测电阻二等效替代法测量电阻三对比法半偏法测量电流表的内阻、平衡电桥四多用电表测内阻2a一伏安法测电阻二等效替代法测量电阻三对比法半偏法测一伏安法测电阻 例1：用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约100 ）;直流电流表（量程010 mA、内阻50 ）; 直流电压表（量程03 V、内阻5 k）;直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（015 、允许最大电流1 A）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.3a一伏安法测电阻 例1：用伏安法测量一个定值电阻的器用电压表测电压用电流表测电流外接法？内接法？为减小误差，

2、多测几组数据，求平均值滑动变阻器限流式？分压式？AVAV1.原理URI一伏安法测电阻“同一性”4a用电压表测电压用电流表测电流外接法？为减小误差，多测几组数据2.电路限流器电路，安培表内接法RXAV限流器电路，安培表外接法 RXAV分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表外接法 RXAVRXVA5a2.电路限流器电路，安培表内接法RXAV限流器电路，安培1.什么是测量值和真实值？2.测量值比真实值偏大还是偏小？4.误差产生的原因如何？5.如何减少误差？3.测量值本质上测得是什么量？根据测量值如何求真实值？6.什么情况下用外（内）接法？伏安法测电阻之内接外接3.测量电路的选择内接法RXVARX

3、AV外接法6a1.什么是测量值和真实值？2.测量值比真实值偏大还是偏小？4 由于电流表分压引起的。误差产生的原因:若 时，采用电流表内接法 由于电压表分流引起的。误差产生的原因：内接法RXVARXAV外接法若 时，采用电流表外接法。7a 由于电流表分压引起的。误差产生的原因:若 比值法b.选择方法：内接法与外接法的选择a.条件：已给出R的估计阻值内接法RXVARXAV外接法结论： 与 哪个比值大Rx就与对应表“近接”RARxRVRx若 时，采用电流表内接法。 若 时，采用电流表外接法。8a 比值法b.选择方法：内接法与外接法的选择a.条件：已给出 试触法b.选择方法：将电压表分别接a、b两点结

4、论：两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那个表“近接”a.条件：未给出RX的估计阻值RXVAPab如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，不满足RXRA,应选用内接法P 应接在b 处。9a 试触法b.选择方法：将电压表分别接a、b两点结论：两次1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变化范围如何？2.在限流器电路和分压器电路中，滑动变阻器的阻值与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便？4.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路？什么情况下采用分压器电路？3.在限流器电路和分压器电路中，在合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？RX分压器电路RX限流器电路4.控制

5、电路的选择10a1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变化范围如何？负载RX的电压调节范围可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻RX两端电压的变化范围越大。变阻器总阻值R 是Rx 的2-5倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大.(1) 限流电路在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大RXPabERr=0如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时应从节省电能（）和电路简单考虑，选用限流电路。 11a

6、负载RX的电压调节范围可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻(2) 分压电路RXPabERr=0负载RX的电压调节范围0-E在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置置于a端以使负载上的电压和电流最小（均为零）滑动变阻器的总阻值R越小，越便于调节用电器两端电压 一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻, 在0.10.5倍之间为好。要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测电阻的

7、额定电流或电流表的量程，应选分压电路12a(2) 分压电路RXPabERr=0负载RX的电压调节范围0A2A1A2A1Rx伏安法测电阻之发散思维2“安安法”电流表的创新使用测电压条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用1“伏安法”测电压表的电阻VA电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电流）的电阻没有系统误差没有系统误差此电路能否测量出电流表的内阻？根据并联分流进行测量没有系统误差13aA2A1A2A1Rx伏安法测电阻之发散思V1v2RxV2v13“伏伏法”电压表的创新使用测电流条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用没有系统误差存在系统误差RxV2v1R0V2

8、v1能否消除？根据串联分压进行测量没有系统误差没有系统误差14aV1v2RxV2v13“伏伏法”电压表的创练：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 (0-100A, 2k)电流表A2 (0-500A, 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。由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。解：（1）控制电路的选择15a练：有一个电阻Rx，其阻值大约

9、是25k ，可供选择的器材是（3）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图E=15V25K1K RXA2V1因为RX=25KRA=300，所以采用电流表内接法由于用分压器接法时，电阻RX 中的最大电流为Imax= 10V /25K = 0.4mA = 400A所以电流表选A2（500 A ）（2）电压表、电流表的选择16a（3）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图E=15V2二等效替代法测量电阻利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流表外接都会对测量造成误差，而利用比较法测电阻可避免这些误差实验时先连入某待测电阻，记下电路中电表的读数，然后把待测电阻换成电阻箱，调整电阻箱，使电路中电表的读数与

10、原来一样，这样的电阻箱便是待测电阻的阻值1.原理2.电路R0RXAS1S2+R0VS1RXS2P+用电阻箱和电流表测量用电阻箱和电压表测量17a二等效替代法测量电阻利用伏安法测电阻，无论电流表内接还例2为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A1的量程是0300A、内阻约为100（待测）；A2是标准电流表，量程0-200A；R1为电阻箱，阻值范围0999.9；为电池，电动势3V、内阻不计；S1为开关，S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后，将单刀双掷开关S2扳到接点1处，接通开关S1，调节可变电阻R2，使两电表的读数都是150A；然后将开关S

11、2扳到接点2，调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：（1）电流表A1的内阻Rg=_ .（2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3 的阻值应选A.100B.150C.10KD.15K（ ） （3）可变电阻器R2 应选：A.2K B.5K C.200D.500（ ）1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100R11 2S1R3R2RgS2A1A218a例2为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A解替代法测电阻 当R2=0时,要保证

12、两个电流表都不超过量程R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 选DR2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 选BRg=92.8 1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100R11 2S1R3R2RgS2A1A219a解替代法测电阻 当R2=0时,要保证两个电流表都不超三.1半偏法测电流、电压表内阻原理误差分析器材选择实验步骤20a三.1半偏法测电流、电压表内阻原理20a原理Pa间的总电压基本不变并联分流干路中的电流基本不变串联分压误差分析并

13、联分流满偏时Pa之间电阻半偏时Pa之间电阻串联分压S1S2R1R2GVRabSR0P21a原理Pa间的总电压基本不变并联分流干路中的电流基本不变串联分仪器选择VRabSR0PR1Rg，滑动变阻器和电阻箱均可RRV ,必须用滑动变阻器构成分压电路R2略大于Rg，必须用电阻箱R0略大于RV，必须用电阻箱S1S2R1R2G电动势E越大，调满偏时R1连入电路中的电阻越大，实验条件满足的越好，误差越小电动势E越大，调满偏时滑动变阻器Pa之间的电阻越小，实验条件满足的越好，误差越小22a仪器选择VRabSR0PR1Rg，滑动变阻器和电半偏法测电压表的内阻半偏法测电流表的内阻实验条件实验步骤1.把滑动变阻器

14、的触头P滑到a端把电阻箱R0的阻值调到01.把滑动变阻器R1的电阻调到最大，把电阻箱R2的阻值调到02.闭合开关S，调节R使电压表指针满偏.2.先闭合S1 ，调节R1使电流表指针满偏.3.再闭合S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值,则Rg=R2.3.保持滑动变阻器触头位置不变，调节R0使电压表指针半偏，记下R0的值,则RV=R0.S1S2R1R2GVRabSR0P23a半偏法测电压表的内阻半偏法测电流表的内阻实验条件实验步骤1.例3. 下图中E为电源，其电动势为E，内阻不计， R1为滑线变阻器，R2 电阻箱，G为电流表，用此电路，经以下步骤可近似测得G的内阻Rg ：闭

15、合S1，断开S2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0 ；保持R1不变，闭合S2，调节R2 ，使电流表读数等于I02，然后读出R2 的值，取Rg R2 。（1）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即 ，试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。 （2）若I010mA，真实值Rg约为30，要想使测量结果的相对误差不大于5，电源电动势最小应为多少伏？GS1S2R1R224a例3. 下图中E为电源，其电动势为E，内阻不计， R1为滑线GS1S2R1R2解析：25aGS1S2R1R2解析：25a三.2平衡电桥1、原理X2、例析26a三.2平衡电桥1、原理X2、例析26a例4：电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材（G为灵敏电流表，R0为阻值