高考物理一轮复习 专题讲座（七）测量电阻的七种常用方法课件.ppt

专题讲座 七 测量电阻的七种常用方法 1 伏伏 法 伏伏 法是利用两块电压表测电阻的一种方法 这一方法的创新思维是运用电压表测电流 或算电流 此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形 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 为了测量量程为3V的电压表的内阻 内阻约2000 实验室可以提供的器材有 电流表A1 量程为0 6A 内阻约0 1 电压表V2 量程为5V 内阻约3500 变阻箱R1阻值范围为0 9999 变阻箱R2阻值范围为0 99 9 滑动变阻器R3 最大阻值约为100 额定电流1 5A 电源E 电动势6V 内阻约0 5 单刀双掷开关K 导线若干 1 请从上述器材中选择必要的器材 设计一个测量电压表的内阻的实验电路 画出电路原理图 图中的元件要用题中相应的英文字母标注 要求测量尽量准确 2 安安 法 安安 法是利用两块电流表测电阻的一种方法 这一方法的创新思维是运用电流表测电压 或算电压 此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形 设计电路时除考虑电流表的量程外 还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 从下列器材中选出适当的实验器材 设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1 要求方法简捷 有尽可能高的精确度 并能测量多组数据 电流表A1 量程10mA 内阻待测 约40 电流表A2 量程500 A 内阻r2 750 电压表V 量程10V 内阻r3 10k 电阻R1 阻值约为100 滑动变阻器R2 总阻值约50 电源E 电动势1 5V 内阻很小开关S 导线若干 1 画出实验电路图 标明所用器材的代号 2 若选取测量中的一组数据来计算r1 则所用的表达式r1 式中各符号的意义是 解析 必选的器材有电源E 开关S 导线若干 A1的满偏电压约为UA1 Ig1 r1 0 4V 为满足尽可能高的精度的要求 量程10V的电压表V不能选用 而电流表A2的内阻确定 且满偏电压UA2 Ig2 r2 0 375V 可当电压表用来测A1的电压 由于并联的A1 A2端电压只有零点几伏 而电源电动势有1 5V 可串联R1作保护电阻 为满足多测几组数据 滑动变阻器R2采用分压式供电方式 电路图如图所示 答案 Rx1大于小于 4 加R 法 加R 法又叫 加保护电阻 法 在运用伏安法测电阻时 由于电压表或电流表的量程太小或太大 为了满足安全 精确的原则 加保护电阻的方法就应运而生 设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程 还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式 某电流表的内阻在0 1 0 2 之间 现要测量其内阻 可选用的器材如下 A 待测电流表A 量程0 6A B 电压表V 量程3V 内阻约2k C 滑动变阻器R1 最大电阻10 D 定值电阻R2 阻值5 E 电源E 电动势4V F 电键S及导线若干 1 画出实验电路图 2 如测得电压表的读数为U 电流表的读数为I 则电流表A内阻的表达式为 RA 解析 电流表的内阻在0 1 0 2 之间 量程为0 6A 电流表上的最大电压为0 12V 因而电压表不能并联在电流表的两端 本题必须将一个阻值为5 的定值电阻R2与电流表串联 再接到电压表上 才满足要求 再者量程为3V的电压表其量程虽然小于电源电动势4V 但可在电路中接入滑动变阻器进行保护 滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求 但考虑限流的连接方式节能些 5 替代法 1 等效替代法就是在测量的过程中 让通过待测电阻的电流 或电压 和通过电阻箱的电流 或电压 相等 电路如图所示 将单刀双掷开关调到a 闭合S1 调节R 使安培表读数为I0 保持R不动 将单刀双掷开关调到b 调节R0使安培表读数仍为I0 则电阻箱的读数就是待测电阻的阻值 2 测量原理 下图是用伏特表完成的实验 同学们自己分析测量原理 3 注意 主要元件为电阻箱和单刀双掷开关 虚线框内可用分压控制电路 为了测量一微安表头A的内阻 某同学设计了如图所示的电路 图中 A0是标准电流表 R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱 S和S1 分别是单刀双掷开关和单刀开关 E是电池 完成下列实验步骤中的填空 1 将S拨向接点1 接通S1 调节 使待测表头指针偏转到适当位置 记下此时 的读数I 2 然后将S拨向接点2 调节 使 记下此时RN的读数 3 多次重复上述过程 计算RN读数的 此即为待测微安表头内阻的测量值 解析 本题方法为替代法 当S接1与接2时通过电路的电流I相同 可知待测 A的内阻与RN的电阻相同 答案 1 R0标准电流表 或A0 2 RN标准电流表 或A0 的读数仍为I 3 平均值 6 半偏法半偏法是上面方法的一个特例 测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半偏法 电路图如图所示 在把电流表改装成电压表的实验中 测定电流表的内阻时 备有如下器材 A 电流表 量程2mA 内阻约几十欧 B 滑动变阻器 阻值范围0 1k C 滑动变阻器 阻值范围0 5k D 电阻箱 阻值范围0 999 9 E 电阻箱 阻值范围0 9999 F 电源 电动势2V 有内阻 G 电源 电动势6V 有内阻 另外有开关和导线若干 1 如果采用如上图所示的电路测电流表的内阻 并且要得到较高的精确度 那么从以上备用器材中 R1应选用 R2应选用 电源应选用 用所给器材的代号填写 2 实验时要进行的步骤有 A 合上S1 B 合上S2 C 将R1的阻值调至最大 D 调节R1的阻值 使电流表指针偏转到满偏刻度 E 调节R2的阻值 使电流表指针偏转到满偏刻度的一半 F 断开S1 S2 拆开电路 清理桌面 G 记下R2的阻值 H 按上图所示的电路图连接好电路 断开S1 S2 以上步骤的合理顺序是 3 若步骤G中记录的R2阻值为62 6 则被测电流表的内阻Rg的测量值为 4 电流表内阻的测量值与其真实值的大小关系是 R测 R真 填 或 解析 滑动变阻器的选择 调节滑动变阻器应该能够使电流表满偏 电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相比较可以忽略不计 滑动变阻器的阻值大约等于E Ig 可得滑动变阻器的阻值大约是1k 或者是3k 这里要先考虑电源的选择 电源的电动势越大 滑动变阻器接入的阻值应该越大 电阻箱接入后对整个电路的电流的影响就应该越小 所以电源应该选择电动势大的G 即电动势是6V 电源的电动势确定后 滑动变阻器只能选择C才可以满足条件 电阻箱的选择应该看电流表内阻的大约值 由于电流表内阻只有几十欧姆 所以电阻箱选D即可 选电阻箱D的另外一个原因是电阻箱D的精确程度要比另外一个电阻箱的精确程度高 实验误差的分析从电阻箱接入电路后对电流的影响入手 当电阻箱接入电路后 电路中的总电流增大 而电流表的电流需要通过原来满偏电流的一半 所以通过电阻箱的电流要超过电流表满偏电流的一半 根据并联电路分流特点 电阻越小分流越大 所以电阻箱的实际阻值小于电流表内阻 测量值偏小 答案 1 CDG 2 HCADBEGF 3 62 6 4 7 电桥法如图为测量电阻的电路 Rx为待测电阻 R 为保护电阻 阻值未知 定值电阻R1 R2的阻值及电源电动势 内阻均未知 R是电阻箱 G是零刻线在表盘中央的电流表 测量Rx的步骤是 连接好图示电路 合上开关S 调节电阻箱的阻值 使G的读数为零 记下此时电阻箱读数R3 调换R1 R2的位置连接好电路 合上开关S 再调节电阻箱的阻值 使G读数为零 记下此时电阻箱读数R 3 由此可得出 计算Rx的表达式Rx