电阻测量的几种方法.ppt

专题 电阻测量的多种方法 一 欧姆表测量法 优点 缺点 最直接测电阻的仪表 但一般用欧姆表只能进行粗测电阻 快速 方便 误差较大 二 伏安法测电阻 一 电压表 电流表 限流电路 安培表内接法 限流电路 安培表外接法 分压电路 安培表内接法 分压电路 安培表外接法 实验技巧 电表是会 说话 的电阻 当电流表内阻已知时 电流表可当电压表使用 同理 当电压表内阻已知时 电压表可当电流表使用 利用这一特点 可以拓展伏安法测电阻的方法 如 伏伏法 安安法等 二 两个同类电表1 双电压表 伏伏法 存在系统误差 没有系统误差 条件 已知电压表V2的内阻 将V2看成一个电流表使用 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 二 两个同类电表2 双电流表 安安法 两个电表测电阻的特例 对一些特殊电阻 如电流表或电压表内阻的测量 要充分利用其 自报电流或自报电压 的功能 例1 10年天津T9 要测量电压表V1的内阻RV 其量程为2V 内阻约2K 实验室提供的器材有 电流表A 量程0 6A 内阻约0 1 电压表V2 量程5V 内阻为5K 定值电阻R1 阻值30 定值电阻R2 阻值为3K 滑动变阻器R3 最大阻值100 额定电流1 5A 电源E 电动势6V 内阻约0 5 开关S一个 导线若干 有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中 测出V1的电压和电流 再计算出RV 该方案实际上不可行 其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材 设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路 要求测量尽量准确 实验必须在同一电路中 且在不增减元件的条件下完成 试画出符合要求的实验电路图 图中电源与开关已连接好 并标出所选元件的相应字母代号 由上问写出V1内阻RV的表达方式 说明式中各测量量的物理意义 解答 电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 测量电压表V1内阻RV的实验电路如下图所示 U1表示V1的电压 V2表示V1和R2串联的总电压 实验技巧 加R 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 加电阻的方法就应运而生 例 如图所示 两电表的满偏电流IV1 IV2较多时 V1并联一定值电阻R0后 同样可得V2的内阻 例2 2010年全国卷1T23改编 一电流表的量程标定不准确 某同学想测量该电流表的实际量程Im 所用器材有 量程不准的电流表A1 内阻 10 0 量程标称5 0mA 标准电流表 内阻 45 0 量程1 0mA 标准电阻阻值10 0 滑动变阻器R 总电阻为300 0 电源E 电动势3 0V 内阻不计 保护电阻 开关S 导线 请设计电路并计算 开关S闭合后 调节滑动变阻器的滑动端 使电流表A1满偏 若此时电流表A2的读数为I2 则A1的量程Im 电阻箱或定值电阻当电表使用 实验技巧 图中电阻箱与电压表配合使用起到了测电流的作用 图中电阻箱与电流表配合使用起到了测电压的作用 定值电阻效果同上 由此拓展出伏阻法 安阻法 1 S1 S2同时闭合 电压表测电源电压记为U S1闭合 S2断开 电压表测RX两端电压记为UX 则R0两端电压U0 U UX 通过RX R0的电流I U0 R0 U UX R0 RX阻值 RX UX I UX U UX R0 UXR0 U UX 三 一个电表 电阻箱 定值电阻 1 电压表 电阻箱 定值电阻 伏阻法 1 S1 S2同时闭合 电压表测电源电压记为U S1闭合 S2断开 电压表测R0两端电压记为U0 则RX两端电压UX U U0 通过RX R0的电流I U0 R0 RX阻值 RX UX I U U0 U0 R 0 U U0 R0 U0 三 电表 电阻箱 定值电阻 1 一个电压表 电阻箱 定值电阻 伏阻法 2 S闭合 滑片移至A端 电压表测电源电压记为U 滑片移至B端 电压表测RX两端电压记为UX 则R0两端电压U0 U UX 通过RX R0的电流I U0 R0 U UX R0 RX阻值 RX UX I UXR0 U UX 三 电表 电阻箱 定值电阻 1 一个电压表 电阻箱 定值电阻 伏阻法 电阻箱原理同上 1 闭合S1 断开S2 电流表测出R0中的电流记为I0 R0两端电压U0 I0R0 再闭合S2 Rx与R0并联 电流表测干路电流I 则 Rx中电流Ix I I0 Rx两端电压Ux U0 I0R0 被测电阻 Rx Ux Ix I0R0 I I0 三 电表 电阻箱 定值电阻 2 一个电流表 电阻箱 定值电阻 安阻法 1 闭合S1 断开S2 电流表测出Rx中的电流记为Ix 再闭合S2 R0与Rx并联 电流表测干路电流I 则 R0中电流I0 I Ix Rx R0两端电压Ux U0 I0R0 I Ix R0 被测电阻 Rx Ux Ix I Ix R0 Ix 三 电表 电阻箱 定值电阻 2 一个电流表 电阻箱 定值电阻 安阻法 2 1 闭合开关 滑片移至A端 R0未接入电路 电流表测出电流IA 则电源电压U IARX 滑片移至B端 RX与R0串联 电流表测出电流IB 则电源电压U IB RX R0 电源电压不变时 IARX IB RX R0 被测电阻 RX IBR0 IA IB 三 电表 电阻箱 定值电阻 2 一个电流表 电阻箱 定值电阻 安阻法 三 比较法测电阻 特例 两次电流相等 1 替代法 两次电流相等Rx R0 替代法 图中E为电源 其电动势为E R1为电阻很大的滑动变阻器 R2电阻箱 A为电流表 用此电路 经以下步骤可近似测得A的内阻RA 闭合K1 断开K2 调节R1 使电流表读数等于其量程I0 保持R1不变 闭合K2 调节R2 使电流表读数等于I0 2 然后读出R2的值 取RA R2 2 半偏法 半偏法测电表内阻 R1 RA RV R 电压半偏法 上述操作步骤中 必要的操作步骤按合理顺序排列应为 若在步骤 中 读出R0的值为2400 则电压表的内阻RV 用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏 E 调节滑动变阻器的阻值 使电压表的示数为3 0V 为了测量一个量程为3 0V的电压表的内阻 可以采用图示的电路 在测量时 可供选择的步骤如下 A 闭合开关S B 将电阻箱R0的阻值调到最大 F 断开开关S C 将电阻箱R0的阻值调到零 H 将滑动变阻器的滑动触头调到a端 G 将滑动变阻器的滑动触头调到b端 D 调节电阻箱R0的阻值 使电压表示数为1 5V 读出此时电阻箱R0的阻值 HACEDF 2400 大 例3 例4 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 900 1000 电源E 具有一定内阻 电动势约为9 0V 电压表V1 量程为1 5V 内阻r1 750 电压表V2 量程为5V 内阻r2 2500 滑线变阻器R 最大阻值约为100 单刀单掷开关K 导线若干 1 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1 3 试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图 原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注 3 N偏法 三分之一 三分之二 2 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线 3 若电压表V1的读数用U1表示 电压表V2的读数用U2表示 则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx 四 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为阻值均匀的电阻丝 R为已知阻值的定值电阻 Rx为被测电阻 要求利用这些器材测未知电阻Rx 实验中还需要什么测量仪器 将实物连成电路图 写出测量Rx的实验步骤 并写出利用测量数据表示Rx的表达式 解 还需要米尺 测量左右两部分电阻丝的长度L1 L2 按图接好电路后 移动滑动触头P 使电流表指针指在中央零刻度处 用刻度尺测量P点两边电阻丝的长度L1 L2 由RX R L1 L2