电阻的测量方法

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1、一、电表的使用及读数方法1使用时应注意(1)使用前若指针未对准零刻度线，应进行零点调整(机械调零)(2)选择合适的量程：使得测量时指针偏转角度要尽可能大，一般要求超过量程的 但又不能超过量程(3)电流表应串联在被测电路中，电压表应并联在被测电路两端电表“”“”接线柱不能接反 第3讲 专题 电阻的测量方法2读数方法(1)读数时应时应 使视线视线 垂直刻度盘盘表面(2)估读问题读问题最小分度为为“1”的仪仪器，测测量误误差出现现在最小分度的下一位，在下一位按十分之一估读读最小分度为为“2”、“5”的仪仪器，测测量误误差出现现在最小分度的同一位，在同一位按二分之一、五分之一估读读(1)一般情况下，电

2、路中的电表没有特别说明或明显暗示，都可视为理想电表，对电路无影响(2)电表不可看作理想电表在某种场合下，要考虑到电表内阻对原电路的影响，可把电流表和电压表分别看作能显示出电流值和电压值的电阻 1如图图731甲是学生实验实验 用的有两个量程的电电流表刻度盘盘，当用“”和“0.6”两接线线柱时时，能测测量的最大电电流是_A，对应对应 刻度盘盘上每一小格代表_A，图图中表针针示数为为_A；当使用电电流表的“”和“3”两接线线柱时时，对应对应 刻度盘盘上每一小格代表_A，图图中表针针示数为为_A.图图乙为为学生实验实验 用的两个量程的电压电压 表刻度盘盘，当使用较较小量程时时，测测量电电压压最大值值不

3、得超过过_V，每小格表示_V，图图中指针针示数_V；若使用的是较较大量程时时，则则表盘盘刻度每小格表示_V，图图中指针针示数_V.答案：对图对图 甲：0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图对图 乙：3.0 0.1 2.20 0.5 11.0二、伏安法测电阻1两种测量电阻的电路 内接法外接法电电路图图误误差原因电电流表U测测UxUA电压电压 表I测测IxIV电电阻测测量值值R测测RxRARx测测量值值 真实值实值R测测RxRx测测量值值 真实值实值适用条件RARxRVRx分压分流大于小于2. 两种控制电路 接法项项目 限流式分压压式电电路组组成电压调节电压调节 范围围UxE(不计电计

4、电 源内阻)0UxE(不计电计电源内阻)电电流调节调节 范围围Ix0Ix闭闭合开关前触头应处头应处 位置b端a端相同条件下电电路消耗的总总功率EIxE(IxIaP)由上表可以看出：滑动变阻器的分压式接法中，电压和电流的调节范围较大，限流式接 法较节能 3两种接法的选择4两种接法的适用条件 (1)限流式接法适用于测阻值小的电阻，相对滑动变阻器总电阻而言，但又不是相差很大这样移动滑动触头调节范围大且方便(2)分压式接法适合测量大阻值电阻(与滑动变阻器的总电阻相比)，因为Rx越大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化明显，便于调节通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路连接简单，耗

5、能较小，一般优先考虑用限流接法 2用伏安法测电测电 阻，可采用732所示的甲、乙两种接法如所用电压电压 表内阻为为5 000 ，电电流表内阻为为0.5 .(1)当测测量100 左右的电电阻时时，宜采用_电电路(2)现现采用乙电电路测测量某电电阻的阻值时值时 ，两电电表的读读数分别为别为 10 V、0.5 A，则则此电电阻的测测量值为值为 _，真实值为实值为 _. 解析：(1) 200，与RxRV和RxRA两个条件相比，显然待测电阻更符合RxRA这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的误差小，所以选甲图(2)R测 20 电压表中的电流IV A0.002 ARx中电流IRI测IV(0

6、.50.002)A0.498 A所以R真 20.08 .答案：(1)甲 (2)20 20.08 3用伏安法测测金属电电阻Rx(约为约为 5 )的值值，已知电电流表内阻为为1 ，量程为为0.6 A，电压电压 表内阻为为几千欧，量程为为3 V，电电源电动势为电动势为 9 V，滑动变动变 阻器的阻值为值为 06 ，额额定电电流为为5 A，试试画出测测量Rx的原理图图解析：待测金属电阻Rx 应采用电流表外接法如果采用变阻器限流接法，负载Rx的电压Umin Umax9 V.调节范围 9 V，显然所提供的电压表量程不够，应采用分压接法，实际电路应如右图所示答案：见见解析图图【例1】 为用伏安法测测量一个定

7、值电值电 阻阻值值的实验实验 ，备备有器材规规格如下：待测电测电 阻Rx(约约100 )直流毫安表(量程010 mA，内阻50 )直流电压电压 表(量程03 V，内阻5 k)直流电电源(输输出电压电压 4 V，允许许最大电电流1 A)滑动变动变 阻器(阻值值范围围0100 ，允许许最大电电流1 A)电键电键 、导线导线 若干根据器材的规规格和实验实验 要求，画出正确电电路图图 解析：(1)选择测量电路用伏安法测电阻，首先要判明电流表应该内接还是外接，由题目所给器材规格来看，显然不是满足RARx条件，而是满足RVRx条件，所以应采用外接法(2)选择控制电路滑动变阻器若使用如右图电路，当滑动触头P

8、处于最左端，滑动变阻器为最大值时，由题设条件估算出流过电流表的最小电流I A16 mA超过电流表的量程因此变阻器应分压连接正确的连接图如图所示：画图的关键是：毫安表需外接，变阻器接成分压电路，实验开始前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压为零的位置 1伏安法测电阻的电路选择(1)阻值值比较较法：先将待测电测电 阻的估计值计值 与电压电压 表、电电流表的内阻进进行比较较，若Rx较较小，宜采用电电流表外接法；若Rx较较大，宜采用电电流表内接法(2)临临界值计值计 算法：Rx 时时，用电电流表内接法 (3)实验试实验试 探法：按图图733接好电电路，让电压让电压 表接线线柱P先后与a、b处处接触一下，如果

9、电压电压 表的示数有较较大的变变化，而电电流表的示数变变化不大，则则可采用电电流表外接法；如果电电流表的示数有较较大的变变化，而电压电压 表的示数变变化不大，则则可采用电电流表内接法2在下列情况下必须采用分压接法(1)要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节(2)如果实验所提供的电表量程或电阻元件允许的最大电流很小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保护电表或电阻元件，必须采用分压接法(3)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，采用限流接法时，即使变阻器的滑动片从一端滑至另一端，待测电阻上的电流(电压)变化范围不够

10、大，不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，因此要采用分压接法 【例2】要测测量一个未知电电阻Rx的阻值值(阻值约为值约为 4 )，现现有如下器材：读读数不准的电电流表A(满满偏电电流约为约为 0.6 A)，滑动变动变 阻器R(最大阻值值20 )，电电阻箱R1(最大阻值值 99.9 )，电电源E1(电动势为电动势为 2 V，内阻不计计)，单单刀单掷单掷 开关S1，单单刀双掷掷开关S2，导线导线 若干现现要求尽量精确地测测量Rx的阻值值(1)画出实验电实验电 路图图；(2)写出主要实验实验 步骤骤解析：本题提供了一个读数不准的电流表，所以无法直接读出读数，因此可利用电阻箱等效替代的方法来测量未

11、知电阻(1)根据实验所给器材，设计实验电路如右图所示(2)主要步骤：闭合S1，将S2与Rx接通，记下电流表指针所指位置；将S2与R1接通，调节R1的阻值，使电流表指针指在原来的位置，记下R1的值；则RxR1.答案：(1)(2)见见解析【例3】 某电压电压 表的内阻在20 k50 k之间间，现现要测测量其内阻，实验实验 室提供下列可供选选用的器材：待测电压测电压 表V(量程3 V)、电电流表A1(量程200 A)、电电流表A2(量程5 mA)、电电流表A3(量程0.6 A)、滑动变动变 阻器R(最大值值1 k)、电电源E(电动势电动势 4 V)，开关S.(1)所提供的电电流表中，应选应选 用_(

12、2)为为了减小误误差，要求测测量多组组数据，试试画出符合要求的电电路图图解答：(1)电压压表的读读数即为为其内阻上的电压电压 U，若将它与电电流表串联联，测测出流过过它(即流过过其内阻)的电电流I，即可转转化为为由“伏安法”测测出其内阻RVU/I.取电压电压 表内阻的最小可能值值20 k，并结结合电压电压 表的量程3 V，可求得流过电过电 流表的最大电电流Im3/(20103) A1.5104 A0.15 mA150 A.为为使与电压电压 表串联联的电电流表能大角度偏转转(这样读这样读 数误误差小)，而其又不被损损坏，故选选A1.根据电电流表、电压电压 表示数，可求得电压电压 表内阻RV .(

13、2)实验实验 要求测测多组组数据，因此实验电实验电 路中滑动变动变 阻器应应接成分压压式，电电路图图如右图图所示对测电流表或电压表内阻的问题，设计电路时，一定要注意到其自身量程对设计电路的限制，二是要充分利用电流表能“自报电流”或电压表能“自报电压”的功能 【例4】有一电电流表 ，量程为为1 mA，内阻rg约为约为 100 .要求测测量其内阻可选选用的器材有：电电阻箱R0，最大阻值为值为 99 999.9 ；滑动变动变 阻器甲，最大阻值为值为 10 k；滑动变动变 阻器乙，最大阻值为值为 2 k；电电源E1，电动势约为电动势约为 2 V，内阻不计计；电电源E2，电动势约为电动势约为 6 V，内

14、阻不计计；开关2个，导线导线 若干采用的测测量电电路图图如图图734所示，实验实验 步骤骤如下：a.断开S1和S2，将R调调到最大；b.合上S1，调节调节 R使 满满偏；c.合上S2，调节调节 R1使 半偏，此时时可以认为认为 的内阻RgR1.试问试问 ：(1)在上述可供选择选择 的器材中，可变电变电 阻R1应该选择应该选择 _；为为了使测测量尽量精确，可变电变电 阻R应该选择应该选择 _，电电源E应该选择应该选择 _(2)认为认为 内阻rgR1，此结结果与rg的真实值实值 相比_(填“偏大”、“偏小”或“相等”) 解析：本题考查对实验器材的选取、半偏法测电流表的内阻和误差分析及探索实验的能力

15、(1)此为半偏法测电流表内阻，R1只能选用电阻箱R0，以方便读数；闭合S2后，电路中总电阻发生变化，要减小实验误差，R应选滑动变阻器甲，电源应选E2.(2)闭合S2后，回路总电阻变小，总电流变大，当电流表示数为原电流一半时，通过R1的电流比通过电流表的电流大，由并联电路的特点可知R1rg.答案：(1)电电阻箱R0 滑动变动变 阻器甲 E2 (2)偏小 电表内阻的主要测量方法1电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻(1)原理图(如图735)：(2)测量值：RA 图735 2半偏法(1)原理图：如图736甲，闭合S1，调节变阻器R1，使电流表G读数满偏闭合S2，只调节电阻箱R2，使电流表G读数半偏，读出电阻箱示数R2.如图736乙，先使电阻箱示数为