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1、电阻的测量,伏安法测电阻多用表测电阻替代法测电阻4.比较法测电阻5.半偏法测电阻6.电流表电阻的测量7.电压表电阻的测量,内容提要:,一、伏安法测电阻,一、伏安法测电阻的原理：RX=UX IX .,(2)结论: 电流表内接法：电流为真实值，电压偏大 据RU/I，测量值大于真实值,1. 电流表内接法,(1)使用条件:,RX RA 时,2. 电流表外接法：,(1)使用条件:,RX RV 时,(2)结论:,电流表外接法：电压为真实值，电流偏大 据RU/I，测量值小于真实值,二、伏安法测电阻的电路设计,1、基本原则：,减小测量的误差,要应多次测量；选择好内接和外接。,2、典型的电路：,三、滑动变阻器的
2、使用,串联限流电路,并联分压电路分压器,滑动变阻器的两种主要连接方式：,两种接法均可起到调压，限流作用， 但调节范围不同，功率损耗也不同,返回,1、两种电路比较：,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,2、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,0
3、U,经验总结：,1、关于电流表内外接：,大内大，小外小。,2、关于分压与限流：,考试多数考分压；实验要求电压从零开始取的。,3、关于滑动电阻器的选择：,分压时选小的；限流时选大的。,4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置,分压打到最小；限流打到最大值。,例1. 用内阻为3000的电压表和内阻为10的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为 ，真实值是 ，R2的测量值为 ，真实值是 。,300,290,300,333,练习. 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R
4、x之间的关系是 （ ） （A）R1 RxR2 （B） R1 RxR2 （C）R1R2Rx （D）R1R2Rx,A,1996年高考17.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.,2.4103,大电阻用内接法，变阻器用分压器接法，电路图如图示.,(2)答：,利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下
5、图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别与a，b 两点接触一下，如果安培表示数变化，则P 应接在处，如果伏特表示数显著变化，则P 应接在 处。,解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，P 应接在b 处。,而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。 因此采用外接法可以减小误差，P应接在a 处。,a,b,四、与伏安法有关的几个实验：,描绘小灯泡的伏安特性曲线 测定金属的电阻率 测定的电源电动势和内阻,（一）描绘小灯泡的伏安特性曲线,1.画出实验电路图如图示,2.什么电流表采用外接法？,3.滑动变阻器为什么要用分压器接法？,描绘
6、小灯泡的伏安特性曲线,1993年高考 描绘出一个“220V 60W”灯泡的UI 图象，肯定不符合实际的是下图中的 （ ）,A C D,上图中，若将 I、U对调，则选 （ ）,A B D,4.若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中的（ ）,C,5.画出的UI图象的斜率的物理意义是什么？,6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？,4.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I 的数据: 在右图上画出I-U 图线.从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是: . 这表明导体的电阻随温度升高而 .,1996年上海,开始不变,后来逐渐增大,增大,例1. 为了研究一个
7、“2.5V，0.1W”的小灯泡的伏安特性，现有蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下： A量程为 03A，内阻为 0.025 的电流表； B量程为 00.6A，内阻为 0.2的电流表； C量程为 0l00mA，内阻为 5 的电流表； D量程为 03V，内阻为 10K 的电压表； E量程为 015V，内阻为 50k 的电压表； F05 的滑动变阻器，额定电流为1A。 （1）要正确地完成这个实验， 电流表应选 ， 电压表应选 (填代号)。 （2）画出电路原理图：,C,D,为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，实验室提供了下列实验器材：,A、电流表0.6A，0.2B
8、、毫安表200mA，0.5C、电压表10V，1kD电压表15V，1.5kE电源6V，2AF电源9V，1AG、电源15V，0.1AH可变电阻10，1WI可变电阻20，0.8W J可变电阻50， 0.5W K、导线若干，电键一个,在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小,求出可变电阻及电灯的额定值 I1 0.32A I 灯0.16A I20.2A R 灯=40 I30.1A,B C F I K,不能用分压接法电阻较大内接法,实验时应选用的器材是 ,（二）、测定金属的电阻率,伏安法测电阻率的原理说明,1由电阻定律公式 R=L /S 知，电阻率=RS/L 。因此，要测定金属的电阻率，只须选
9、择这种金属材料制成的导线，用“伏安法”测出金属导线的电阻R，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度 L，用螺旋测微器测出金属导线的直径d，然后由S=d2/4 算出金属导线的横截面积S，即可求得金属的电阻率。,2. 在用“伏安法” 测量金属导线的电阻R 时， 由于通常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取0.6A）的内阻RA为 0.125，伏特表（量程取3V）的内阻RV为3KV，比较后，有RVR。因此必须采用安培表外接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。,3由电阻率的计算式还可看出，金属导线d 的测量值的准确程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测微器来测量
10、金属导线的d。,伏安法测电阻率的原理说明,实验电路图：,3、开始时滑动变阻器的滑动触头应该在接入电路电阻最大的一端.,说明：,1.被测电阻丝的电阻较小， 所以选用电流表外接法；,2、本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路.（除一些特殊情况外或具体情况具体分析）,4、本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化.,思考1. 本实验中正确选用电路后，所测得的金属的电阻率比真实值 .,小,思考2有一合金丝，横截面积为5.1107米2，长L10米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧的电压表，量程 0.6安，内阻0.1 欧的电流表，两节干电池，0100欧滑动变阻
11、器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？,（参考答案：内接法，19.9欧 ， 1.010-6 欧米）,千分卡,（螺旋测微器）,9.694mm,10.190mm,1989年高考：用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1，伏特表的量程为3V，内阻为几K ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。,解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电
12、阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：,如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：,待测电阻丝Rx(约100). 直流毫安表(量程010mA,内阻50). 直流电压表(量程03A,内阻5k). 直流电源(输出电压4V，内阻可不计). 滑动变阻器(阻值范围015，允许最大电流1A). 开关一个，导线若干.,根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线.,【解析】本实验要求多测几组数据，并且有较大变化范围，由于Rx大于变阻器全部电阻，所以必须采用分压电路在电表接法上因为Rx与毫安表内阻(50)较接近，而远小于电压表内阻(50)，故应采用电流表外接法.,上海: 如
13、下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度l 为50厘米左右,直径D为10厘米左右),镀膜材料的电阻率已知,管的两端有导电箍MN.现给你米尺,电压表V、电流表A、电源,滑动变阻器R,电键K和若干导线,请设计一个测定膜层厚度d 的实验方案.实验中应测定的物理量是: 在右框内用符号画出测量电路图.计算膜层厚度的公式是: .,l, D, U, I,d=II /DU.,电流表内接、外接均可,（三）测定电动势内阻电路,实验电路及其实物连线图,例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势E= ，电池的内阻 r = .,1.48,0.75,例2. 如图示的电路中，R1 、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的原因是 。,等于,偏大,电流表有内阻,例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 （ ）A. 一只电流表和一个滑动变阻器B. 一只电流表和一只电压表C. 一只电流表和一个电阻箱D. 一只电压表和一个电阻箱,
