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1、电阻的测量,用电压表测电压,用电流表测电流,外接法？ 内接法？,限流式？ 分压式？,1.原理,一伏安法测电阻,“同一性”,2.电路,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,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？,4.误差产生的原因如何？,5.如何减少误差？,3.测量值本质上测得是什么量？根据测量值如何求真实值？,6.什么情况下用外（内）接法？,伏安法测电阻之内接外接,3.测量电路的选择,由于电流表分压引起的。,误差产生的原因:,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：,若 时，采用电流表外接
2、。,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,如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，不满足RXRV,不适应用电流表的外接法,从另一个角度来看，电压表的示数没有显著变化，说明电流表的分压作用很弱，满足RXRA,应选用内接法,例1.一个未知电阻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 。,甲,1000,思考1：Rx
3、的真实值大于还是小于1000？,小于,思考2：若已知电流表内阻为0.1,那么Rx的真实值是多大？,999. 9,1. 待测电阻的电压的变化范围如何？,2. 滑动变阻器的阻值与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便？,4.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路？什么情况下采用分压器电路？,3. 合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？,伏安法测电阻之限流分压,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
4、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法,伏安法测电阻之发散思维,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,1“伏安法”测电压表的电阻,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,没有系统误差,此电路能否测量出电流表的内阻？,根据并联分流进行测量,没有系统误差,3“伏伏法”,电压表的创新使用测电流,
5、条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用,没有系统误差,存在系统误差,能否消除？,根据串联分压进行测量,没有系统误差,没有系统误差,4.仪器的选择,安全性原则,选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。,精确性原则,尽量减小实验误差。选择电表时，务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），电表达不到满偏的1/3是不允许的。,操作性原则：,如滑动变阻器的选择，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压(电流)比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压(电流)比较方便,选择的一般步骤,根据实验要求设计合理的实验电路； 找出唯一性的器材；
6、估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程； 根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器.,例1.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5K;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，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：,二替代法测量电阻,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
7、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,用电阻箱和电流表测量,用电阻箱和电压表测量,三半偏法测量电流表的内阻,1.原理,因电流表可以读出自身的电流，故在其电流减半时，必有另一支路分掉另一半的电流，在总电流近似不变的条件下，该支路的电阻（电阻箱读出）等于电流表的电阻,2.电路,3.步骤,1.先闭合S1 ，调节R1使电流表指针满偏.,2.再闭合S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值.,3.若R1100R2 ，有Rg=R2,三半偏法测量电压表的内阻,1.原理,因电流表可以读出自身的电压，故在其电压减半时，必有串联电阻分掉另一半的电流，在总电压近似不变的
8、条件下，该串联的电阻（电阻箱读出）等于电压表的电阻,2.电路,3.步骤,1.把滑动变阻器的触头P滑到a端把电阻箱R0的阻值调到0,2.闭合开关S，调节R使电压表指针满偏.,3.保持滑动变阻器触头位置不变，调节R0使电压表指针半偏，记下R0的值,则RV=R0.,原理,Pa间的总电压基本不变,并联分流,干路中的电流基本不变,串联分压,误差分析,并联分流,满偏时Pa之间电阻,半偏时Pa之间电阻,串联分压,仪器选择,R1Rg，滑动变阻器和电阻箱均可,RRV ,必须用滑动变阻器构成分压电路,R2略大于Rg，必须用电阻箱,R0略大于RV，必须用电阻箱,电动势E越大，调满偏时R1连入电路中的电阻越大，实验条
9、件满足的越好，误差越小,电动势E越大，调满偏时滑动变阻器Pa之间的电阻越小，实验条件满足的越好，误差越小,例1. 图1中E为电源，其电动势为E，内阻不计， R1为滑线变阻器，R2 电阻箱，G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S1，断开S2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0 ；保持R1不变，闭合S2，调节R2 ，使电流表读数等于I02，然后读出R2 的值，取Rg R2 。 （1）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误 差，即 ，试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电 流表内阻RA的关系式。 （2）若I010mA，真实值Rg约为30，要想使测量结果的相对
10、误差不大于5，电源电动势最小应为多少伏？,解析：,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,例2为了测量一个量程为3.0V的电压表的内阻，可以采用图所示的电路，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
11、的阻值，,2400,大,I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1,比较法测量电阻,甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2,一表面结构,四多用电表测内阻,表盘,分清三条刻度线所测量的物理量,最下面的一条刻度线分布不均匀（开始阶段较密集），是用来测交流电压的,最上面的刻度线右端标有“0”，从右向左，刻度线依次变密，是用来测电阻的；,中间的刻度线共50个小格，分布均匀，是用于测电流和直流电压的；,2选择开关,多用电表的下半部分为选择开关，周围标有测量功能的区域和量程将多用电表的选择开关转到电流（压）档，多用电表相当于一个电流（压）表，其使用方法和读数与电流（压）表相同当选择开关旋
12、转到电阻档，就可以测电阻了电流（压）档上标示为量程，欧姆档上标示为倍率,二测量电路,电流档电路,欧姆档电路,电压档电路,1.使用电流档和电压档时，都不用内电源，必须要有外电源；使用欧姆档时，只能使用内电源，不能再有外电源,2.不管使用电流档、电压档还是欧姆档时，电流都从多用电表的红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电表标以保证电流表能从左向右偏转注意：使用欧姆档时，红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极,3.多用电表的欧姆档刻度不均匀，只有中央部分便于观察，所以使用欧姆档，要尽量使指针偏转到中央附近；而电流档和电压档则是越接近满偏时误差越小，所以使用电流档和电压档，要尽量使指针的偏转角
13、度大一些,三欧姆档的测量原理,根据闭合回路的欧姆定律测量,R、Rg和r均为定值电阻,电流I与待测电阻Rx之间存在着一一对应的函数关系，因此可以通过电流的测量达到测量电阻的目的在刻度盘直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值由于I和Rx是非线性关系，所以刻度不均匀，由于是减函数，所以刻度方向与电流档相反,.欧姆调零.当两表笔接触时，Rx=0，此时电流调到满偏值,对应电阻值为零,刻度0,.机械调零当两表笔间不接电阻时（即不接触），指针不偏，电阻无限大，刻度无限大,欧姆表的刻度,3.中值电阻等于欧姆档的内阻,因此欧姆档的不同倍率内阻不同,四欧姆档的测量步骤,1机械调零
14、检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零，可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,2选择合适挡：由于欧姆表的中值电阻是几十欧姆，而用欧姆档测电阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计值小一个数量级,3欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧姆表零刻度线位置，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。,4测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在中央附近，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根据“大量程大角度偏，小量程小角度偏”规律选择合适倍率重新调零，按步骤3、4进行,5多用电表用完后，将选择开
15、关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。,大量程大角度偏小量程小角度偏,换档重新调零测量完毕旋离,示数不用估读示数要乘倍率,用电压档测量待测两端电压,用欧姆档测量待测两端电阻,是,是,是,否,否,是,内含电源,否,定值电阻,否,五用多用电表探索黑箱内电学元件思路,将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联.以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安.试按实验要求在所给的实物图上连线.,1993年高考,电路连接有错误, 但电表改装部分
16、的接线正确(指电阻箱与微安表并联), 给1分; 只要电表改装部分的电路连接有错误，就给0分.,解: 画出电路图，,连线如图示。,使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。 1）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求Rx 的方程式或表达式。,（2）能否利用上述电路图测出A表或V表的内阻。答A表内阻 V表内阻 。（选填“能”或“不能”） （3）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。 设计一个电路图画在方框内；,在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是 。 用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是 。,例,解:方法一 调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1；改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2,消去式中的RA，可得
