电阻的测量1111.p.pptx

1、电阻的测量,专题讲座,过娥孙,第十七章 欧姆定律,知识回顾：,1、电路的三个基本物理量： 物理量： ，测量工具： ； 物理量： ，测量工具： ； 物理量： ，测量工具： ；,电流I,电压U,电阻R,2、 欧姆定律 内容： 。 表达式： 。,变形式： 、 。,一段导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。,I=U/R,U=IR,R=U/I,伏安法测电阻：,一、原理： ； 二、电路图： 三、器材：,欧姆定律,1、连接电路时，开关应 ，滑动变阻器应 。 2、滑动变阻器的作用： （1） ； （2） 。 3、本实验中多次测量的目的是： 。,断开,处于最大阻值位置,改变电路中的电压

2、或电流大小,限制电流、保护电路,多次测量求平均值从而减小误差,四、注意点：,实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。能提供的器材：干电池两节、学生用电压表（量程为0-3v、0-15V）、电流表（量程为0-0.6A、0-3A）、滑动变阻器（100、2A）和电阻箱（0-9999、 5A）各一个，开关、导线若干。 请写出你的实验方案（用相应的字母表示各个测出的物理量）。 实验思路： 电路图： 实验器材： 实验步骤： 写出待测电阻Rx的表达式 。 实际做一做，验证自己的实验设计是否正确。 想一想，是否还有其他的实验设计？,千方百计测电阻,等效法测电阻,双伏法测电阻,伏关法测电阻,伏滑法测电阻,双安法测

3、电阻,安关法测电阻,安滑法测电阻,伏安法测电阻,测电阻的各种方法:,返回,一、伏安法测电阻,Rx,（1）测出通过Rx的电流为Ix；,实验步骤:,（2）测出Rx两端的电压为Ux；,（3）则Rx=_。,Ux/Ix,I,（1）用电流表测出通过Rx的电流为I；,实验步骤:,二、等效替代法测电阻,（2）接上电阻箱R调节阻值使电流表的示数乃为I；,（3）则Rx=R。,方法的拓展,等效法测电阻一：,步骤一：闭合S1，测出电流表示数I1,步骤二：断开S1，闭合S2，调节变阻箱，使I2=I1,步骤三：读出变阻箱阻值R0， RX=R0,方法的拓展,等效法测电阻二：,步骤一：闭合S1，测出电压表示数U1,步骤二：断

4、开S1，闭合S2，调节变阻箱，使U2=U1,步骤三：读出变阻箱阻值R0， RX=R0,出示电路元件符号：,R0,A,V,Rx,最大阻值为R0,电源,开关,电流表,电压表,前面我们学了用伏安法测电 阻，可是在实际电路中有时 只有电流表或电压表，又该 如何测出待测电阻Rx呢？,三、只有电流表（无电压表）如何测电阻,（1）分析讨论,（2）电路设计,（3）实验步骤,出示电路元件符号：,A,Rx,开关,电源,电流表,R0,最大阻值为R0,1.电路设计,2.实验步骤:,（a）S闭合测出R0的电流为I0;,（b）在测出Rx的电流为Ix ;,（c）Rx=_。,3.讨论改进,U=I0R0,U=IxRx,I0R0

5、/Ix,（双安法一）,实验改进方案（1）：,（a）S1、S2 闭合测出电流表的示数分别为I、I1;,（b） S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：,（c）则待测电阻Rx= _.,I1RX=(I-I1)R0; Rx = (I-I1) R0/I1.,R0,Rx,S1,S2,（I-I1）R0/I1,U=I1Rx,U=(I -I1 ) R0,实验步骤:,A,A1,A,（双安法二）,实验改进方案（2）：,R0,Rx,A,S1,S2,(1)S1合，S2开电流表的示数为I1；,（U=I1Rx）,（2） S2合，S1开电流表的示数为I2；,（ U=I2R0 ）,（3）Rx= _,I2R0/I1,实验步骤:,（单

6、安法一）,实验改进方案（3）：,（a） S1闭合，S2打开测出电流表的示数为I1;,（b） S1、S2闭合测出电流表的示数为I；,（c）则待测电阻Rx= _.,I1R0=(I-I1)Rx; Rx = I1 R0/ (I-I1).,R0,Rx,A,S2,S1,（I-I1）R0/I1,U=I1R0,U=(I-I1)Rx,实验步骤:,（单安法二）,实验改进方案（4）：,R0,Rx,A,S,a,b,（1）S接a时电流表的示数为Ia；,（2）S接b时电流表的示数为Ib；,U=Ia R0,U=IbRx,(3)则Rx=_,IaR0/Ib,实验步骤:,（单安法三）,若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑

7、动变阻器,能否测出待测电阻Rx 呢?（有电流表）,想一想:,（1）分析讨论,（2）电路设计,（3）实验步骤,R0,Rx,电源,开关,电流表,A,最大阻值为R0,1.电路设计,A,Rx,R0,S,a,b,2.实验步骤:,(1)P到a时电流表的示数为Ia;,(2)P到b时电流表的示数为Ib;,U=IaRx,U=Ib (Rx+R0),(3)则Rx=_.,IbR0/(Ia-Ib),P,（安滑法测电阻）,只有电流表和定值电阻串接能否测出待测电阻Rx呢？,再思考？,R0,Rx,电源,开关,电流表,A,只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx,1、电路设计：,R0,Rx,S,1,S2,A,2、实验步骤：,（

8、a）S1、S2合电流表的示数为I1；,（b）S1合S2开电流表的示数为I2；,U=I1Rx,U=I2 (Rx+R0）,（c）Rx=_。,I2R0/（I1-I2）,（安关法测电阻）,四、只有电压表（无电流表）如何测电阻,（1）分析讨论,（2）电路设计,（3）实验步骤,R0,V,Rx,电源,开关,电压表,最大阻值为R0,R0,Rx,U0,Ux,S,2.实验步骤:,（a）S闭合测出R0的电压为U0;,（b）再测出Rx的电压为Ux ;,（c）Rx=_。,3.讨论改进,I = U0 /R0,I=Ux/Rx,UxR0/U0,1.电路设计,V1,V2,（双伏法）,实验改进方案（1）：,R0,Rx,V,S,1

9、,S2,2.实验步骤:,（伏关法一）,实验改进方案（1）：,R0,Rx,V,S,2.实验步骤:,1,S2,(1)S1、S2合,电压表的示数为U；,(2)S1合，S2开电压表的示数为U0；,（3）则Rx= _.,I0=U/R0,R0,V,Rx=Ux/Ix=(U-U0) R0/U,(U-U0) R0/U,R0,Rx,V,U,S1,S1,U0,U,U-U0,R0,Rx,V,S,2.实验步骤:,1,S2,(1)S1、S2合,电压表的示数为U；,(2)S1合，S2开电压表的示数为Ux；,（3）则Rx= _.,R0,V,Rx=Ux/Ix=Ux/(U-Ux)/R0=Ux R0 /(U-Ux),Rx,V,U,

10、S1,S1,Ux,U,U-Ux,实验改进方案（2）：,Rx,Ux R0 /(U-Ux),（伏关法二）,R0,Rx,V,S,实验改进方案（3）：,a,b,图8,VS,（伏关法三）,电压表的正负接线柱接反了,R0,Rx,V,S,实验改进方案（3）：,a,b,实验步骤:,(1)S接a时电压表的示数为U；,(2)S接b时电压表的示数为Uo；,（3）则Rx=_。,R0,Rx,V,S,b,U0,R0,Rx,V,S,a,U,U,U-U0,(U-U0) R0/U0,RX=U-U0/U0/R0=,(U-U0) R0/U0,若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rx 呢?(有电压表

11、）,想一想:,R0,V,电源,开关,电压表,最大阻值为R0,Rx,1.电路设计,Rx,R0,S,a,b,2.实验步骤:,P,V,（伏滑法）,1.电路设计,Rx,R0,S,a,b,2.实验步骤:,(1)P到a时电压表的示数为U;,(2)P到b时电压表的示数为Ux;,(3)则Rx=_.,P,V,Rx,S,V,Rx,R0,S,a,b,P,V,U,Ux,U,Ux*R0/ (U-Ux),U-UX,I=U-UX/R0 RX=UX/I=UX/(U-UX)/R0,例题1:,额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：电流表、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。,R

12、0,R,S,1.电路设计：,A,I,0.38A,A,10,2.实验步骤:,1.移动变阻器使通过R0电流表的示数为0.38A;,2.测出此时通过灯的电流为I;,3.则R灯=_.,3.8/I,R灯,例题2:,额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：电压表、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。,R0,R,S,1.电路设计：,10,2.实验步骤:,1.移动变阻器使灯两端的电压为3.8V;,2.测出此时定值电阻两端的电压为U0;,3.则R灯=:_.,38/U0,V,U0,3.8V,V,R灯,例题3：小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案，并选择了合适的

13、器材，测量电路如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx（1）请你帮他完成相关实验内容：将 接入A、B两点间；闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下 ；断开开关，取下A、B间的元件，将 接在A、B两点间；闭合开关，调节 ，使 ；读出 ，即可知道Rx的阻值（2）小明测量电阻Rx的方法，在科学研究中经常用到，下面四个研究实例中，采用这种研究方法的是 （ ）A力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它B根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱C用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻D用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,未知电阻RX,

14、电压表示数U,电阻箱,电压表示数仍为U,电阻箱示数,C,电阻箱,这种研究方法叫等效替代法,V,练习1：现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测一个未知阻值的电阻Rx，要求开关接在干路上。 （1）分别画出两种不同方法的电路图。 （2）如果实验中电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，请在横线上写上对应的电阻Rx的表达式。 方法一： Rx= 双安法一 方法二：Rx=,双安法二,1.电路设计,2.实验步骤:,（a）S闭合测出R0的电流为I0;,（b）在测出Rx的电流为Ix ;,（c）Rx=_。,3.讨论改进,U=I0R0,U=IxRx,I0R0/Ix,（

15、双安法一）,实验改进方案（1）：,（a）S1、S2 闭合测出电流表的示数分别为I、I1;,（b） S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：,（c）则待测电阻Rx= _.,I1RX=(I-I1)R0; Rx = (I-I1) R0/I1.,R0,Rx,S1,S2,（I-I1）R0/I1,U=I1Rx,U=(I -I1 ) R0,实验步骤:,A,A1,A,（双安法二）,现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个电阻（用R0表示），一个待测电阻（用Rx表示），一个电压表（最大量程大于电源两极间电压），开关两个，导线若干。 （1）根据以上所给的器材，在虚线框内设计一个能测量并计算出

16、待测电阻Rx的规范电路图（连接好后在实验过程中不能拆卸）。 （2）写出测量的操作步骤及所测量的物理量。 （3）写出用测量的物理量计算Rx的表式： 。,实验改进方案（1）：,R0,Rx,V,S,2.实验步骤:,1,S2,(1)S1、S2合,电压表的示数为U1；,(2)S1合，S2开电压表的示数为U2；,（3）则Rx= _.,I0=U2/R0,R0,V,Rx=Ux/Ix=(U1-U2) R0/U2,(U1-U2) R0/U2,R0,Rx,V,U1,S1,S1,U2,U1,U1-U2,（伏关法一）,R0,Rx,V,S,2.实验步骤:,1,S2,(1)S1、S2合,电压表的示数为U1；,(2)S1合，

17、S2开电压表的示数为U2；,（3）则Rx= _.,R0,V,Rx=U2/Ix=U2/(U1-U2)/R0=U2 R0 /(U1-U2),Rx,V,U1,S1,S1,U2,U1,U1-U2,实验改进方案（2）：,Rx,U2 R0 /(U1-U2),（伏关法二）,R0,Rx,V,S,实验改进方案（3）：,a,b,实验步骤:,(1)S接a时电压表的示数为U1；,(2)S接b时电压表的示数为U2；,（3）则Rx=_。,R0,Rx,V,S,b,U2,R0,Rx,V,S,a,U1,U1,U1-U2,(U1-U2) R0/U2,（伏关法三）,现在电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（已知最大阻值为R0）和待测电阻Rx各一个，开关两个，导线若干，请按要求画出三种测Rx阻值的不同方案的电路图，要求： （1）每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。 （2）在同一电路图中，电表位置固定不动。,1.电路设计,A,Rx,R0,S,a,b,2.实验步骤:,(1)P到a时电流表的示数为Ia;,(2)P到b时电流表的示数为Ib