多种方法测电阻

《电学试验》考纲要求：1.测金属丝的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）2.描绘小电珠伏安特性曲线3.测定电源的电动势和内阻4.练习使用多用电表5.传感器的简单使用电阻的测量（一）电阻的测量方法：伏安法、伏伏法、安安法、安阻法、伏阻法、替代法、半偏法、欧姆表粗测法、电桥法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，多测几组数据，求平均值滑动变阻器限流式？分压式？AVAV1.原理一伏安法测电阻测量电路控制电路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？3.误差产生原因？4.如何减少误差？5.如何选择内、外接法？2.测量电路：内接法与外接法内接法RXVA··RXAV··外接法内接法RXVA··误差产生的原因:由于电流表分压引起的。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：RXAV··外接法若>>时，采用电流表外接。外接法

大阻值小阻值大内大、小外小练一：用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1

和R2

，则所测的测量值和真实值Rx之间的关系是（

）（A）R1＞Rx＞R2（B）R1＜Rx＜R2（C）R1＞R2＞Rx（D）R1＜R2＜RxA试触法：b.选择方法：将电压表分别接a、b两点结论：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RXVA··Pab如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，说明RX和RV可以相互比拟,则为大电阻，选择内接法．

如果电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用较强，说明RX和RA可以相互比拟,则为小电阻，选择外接法．思考：如何确定内、外接？？练二：一个未知电阻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＿＿＿图所示的电路测量的误差较小，Rx的真实值更接近于＿＿＿＿Ω。甲1000思考1：Rx的真实值大于还是小于1000Ω？小于思考2：若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx的真实值是多大？999.9Ω甲RXVA··RXAV··乙1.待测电阻的电压的变化范围如何？2.合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？二、控制电路：限流与分压RX分压式电路RX限流式电路返回两种控制电路比较：分压接法的优势是：电压变化范围大，限流接法的优势：

在于电路连接简便，附加功率损耗较小RX分压式电路RX限流式电路3.什么情况下滑动变阻器采用限流式电路？什么情况下采用分压式电路？控制电路选择原则：

a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法．

b.当负载电阻Rx较小，变阻器总阻值R较大是Rx的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法

c.当负载电阻Rx较大是R的几倍时，变阻器总阻值R较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法．

d.当要求电压从0变起，一定用分压接法．

e.要求测多组数据时用分压接法四种电路：1限流电路，安培表内接法RXAV··2限流电路，安培表外接法RXAV3分压电路，安培表内接法4分压电路，安培表外接法RXAVRXVA考查一：仪器的读数、电表改装、仪器选择（安全、准确、方便、省电）考查二：原理（）与电路（设计电路图、连实物图、故障分析）考查三：数据的处理

（作图、由图像处理数据）应用一：仪器的选择、读数、改装（安全、准确、方便、省电）小组讲评：

《创新教程》P156典例1G1，变式1G2《创新教程》P157典例3G6

P157变式3G4应用二：原理与电路《创新教程》P160典例2G5

例1：有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ，可供选择的器材是：电流表A1(0----100μA,2kΩ)电流表A2(0----500μA,300Ω)电压表V1(0----10V,100kΩ）电压表V2(0----50V,500KΩ）直流稳压电源E（15V，1A）滑动变阻器R(1kΩ,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+－解答:画出实验电路图如下：

电流表A1(0----100μA,2kΩ)

电流表A2(0----500μA,300Ω)

电压表V1(0----10V,100kΩ）电压表V2(0----50V,500KΩ）A2V1RX25KΩΕ=15V1KΩ

返回√√例2：为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻Rx（约100Ω）(2)直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω）(3)直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）(4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计）(5)滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）(6)电键一个，导线若干条．根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．

答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”．因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，VARX返回应用三：数据的处理

在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示).

(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=--------欧(保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图.mAvRx01.02.03.01.00.51.5U(伏)I(毫安)2.4×103走进高考：P162

2P1634P162电阻的测量（二）8.拓展8.1．“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．没有系统误差此电路能否测量出电流表的内阻？A2A1．．．．．A2A1Rx．．．．．8.2．“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．没有系统误差根据并联分流进行测量没有系统误差8.拓展RxV2v1．．．．．8.3．“伏伏法”电压表的创新使用－－测电流．没有系统误差存在系统误差能否消除？V1v2．．．条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用．RxV2v1．．．．．R0V2v1．．．．．根据串联分压进行测量没有系统误差没有系统误差8.3．“伏伏法”电压表的创新使用－－测电流．四.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:R0·RXA····S1S2+R0VS1RX···S2··P+用电阻箱和电流表测量用电阻箱和电压表测量例1.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0—300μA、内阻约为100Ω（待测）；A2是标准电流表，量程0--200μA；R1为电阻箱，阻值范围0—999.9Ω；ε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150μA；然后将开关S2扳到接点2，调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍是150μA，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：R112S1R3R2RgS2···A1A2·176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100（1）电流表A1的内阻Rg=_________Ω.

（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.100Ω

B.150Ω

C.10KΩ

D.15KΩ

（3）可变电阻器R2应选：（）

A.2KΩ

B.5KΩ

C.200Ω

D.500Ω

R112S1R3R2RgS2···A1A2·92.8DB176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100R2+R3=E/I=3/0.15=20kΩ

故R2=5kΩ当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程R3=E/Imin

=3/0.2=15kΩ

惠斯通电桥(1)电路图：（2）电桥平衡：B、D两点电势相等。

S闭合时电流表G中无电流。（3）平衡条件R1R4=R2R3证明见下页R3R2

R1

R4EGSDABC（3）平衡条件的证明GR3SR2R1RXDABCI4I3I2I1∵B、D两点电势相等，Ig=0∴UAB=UADUBC=UDC