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1、电阻的测量电阻的测量（上）（上）1.伏安法测电阻伏安法测电阻（1）原理原理（2）电路电路（3）例题）例题例例196年高考年高考P179/189年高考年高考96年上海年上海例例394年高考年高考2003年高考年高考2.多用表多用表测电阻测电阻（1）原理原理（2）使用使用（3）例题）例题95年高考年高考例例4例例587年高考年高考P179/例例2例例63.惠斯通电桥惠斯通电桥伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理：RX=UXIX.注意注意U、I、R三个量必须是三个量必须是同一段同一段电路中的量，由于电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差
2、。1.电流表内接法电流表内接法IA=IXUV=UX+UAUXR测测=UVIA=RX+RAUX/IX=RX当当RXRA时，时，R测测RX电流表内接法：电流为真实值，电压偏大电流表内接法：电流为真实值，电压偏大据据RU/I，测量值大于真实值，测量值大于真实值2.电流表外接法：电流表外接法：UV=UXIA=IX+IVIXR测测=UVIA=RXRV（RX+RV）UX/IX=RX当当RXRV时，时，R测测RX电流表外接法：电压为真实值，电流偏大电流表外接法：电压为真实值，电流偏大 据据RU/I，测量值小于真实值，测量值小于真实值AVRxAVRx返回返回限流器电路，安培表内接法限流器电路，安培表内接法RX
3、RARXAV限流器电路限流器电路，安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV分压器电路分压器电路，安培表内接法安培表内接法RXRAAVRX分压器电路分压器电路，安培表外接法安培表外接法RXRVVARX伏安法测电阻电路伏安法测电阻电路返回返回变阻器的作用变阻器的作用改变电流电压值，多测量几次，改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。求平均值，减少误差。例例1.用用内内阻阻为为3000的的电电压压表表和和内内阻阻为为10的的电电流流表表测测电电阻阻，在在图图甲甲、乙乙两两种种情情况况下下，电电压压表表的的示示数数都都是是60V，电流表的示数都是，电流表的示数都是0.2A，则，则R1的
4、测量值为的测量值为，真实值是，真实值是，R2的测量值为的测量值为，真实值是，真实值是。300290300333练练习习.用用伏伏安安法法测测电电阻阻，采采用用电电流流表表内内接接法法和和外外接接法法，测测得得某某电电阻阻Rx的的阻阻值值分分别别为为R1和和R2，则则所所测测的测量值和真实值的测量值和真实值Rx之间的关系是之间的关系是（）（A）R1RxR2（B）R1RxR2（C）R1R2Rx（D）R1R2RxA返回返回1996年高考年高考17.在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所用电所用电压表的内阻约为压表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选择选择
5、能够尽量减小误差的电路图接线进行实验能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示如右图所示).(1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出I-U图线图线,由此求得该电阻由此求得该电阻的阻值的阻值Rx=欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图画出此实验的电路原理图.2.4103mAvRx返回返回大电阻用大电阻用内接法，变阻器内接法，变阻器用分压器接法，用分压器接法，电路图如图示电路图如图示.(2)答：答：P179/1、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。、利用伏安法测电阻时，若不知待
6、测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将，将P分分别与别与a，b两点接触一下，如果安培表示数变化，则两点接触一下，如果安培表示数变化，则P应接在应接在处，如果伏特表示数显著变化，则处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在应接在处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，因此采用内接法可以减小误差，P应接在应接在b处。处。RabPVA而当伏特表示数变化
7、而当伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表内，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。阻相比。因此采用外接法可以减小误差，因此采用外接法可以减小误差，P应接在应接在a处。处。ab返回返回RXVA AV1989年高考：年高考：用伏安法测量金属导线的电阻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试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图的合适的电路。图中安培表的量程为中安培表的量程为0.6A，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程，伏特表的量程为为3V，内阻为几，内阻为几K；电源的电动势为；电源的电动势为6V，变阻器，变阻器的阻值为的阻值为020。在闭合电键前，变阻器滑动触
8、点。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。应处于正确位置。解：解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电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：阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-返回返回1996年上海年上海5.如下图所示如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度其长度l 为为50厘米左右厘米左右,直径直径D为为10厘厘米左右米左右),镀膜材料的电阻率镀膜材料的电阻率已知已知,管的两端有导电箍管的两端有导电箍MN.现给你现给你米尺米尺,电压表电压表V、电流表、电流
9、表A、电源、电源,滑动变阻器滑动变阻器R,电键电键K和若干导和若干导线线,请设计一个测定膜层厚度请设计一个测定膜层厚度d的实验方案的实验方案.实验中应测定的物理量是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在右框内用符号画出测量电路图.计算膜层厚度的公式是计算膜层厚度的公式是:.PNMl,D,U,Id=II / DU.电流表内接、外接均可电流表内接、外接均可返回返回例例3 3：有一个电阻有一个电阻RxRx，其阻值大约是，其阻值大约是25 k 25 k ，可供，可供选择的器材是：选择的器材是：电流表电流表A1 (0-100A, 2 k)A1 (0-100A, 2 k)电流表电流表A2
10、 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300)电压表电压表V1 (0-10V, 100 kV1 (0-10V, 100 k）电压表电压表V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K ）直流稳压电源直流稳压电源 E E （15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R (1 k, 1W)R (1 k, 1W)电键电键K K和若干根导线试选择适当的器材，选取适和若干根导线试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图+解答解答:画出实验电路图如下：画出实验电路图如下： 电流表电流表A1 (0-100A,
11、 2 k)A1 (0-100A, 2 k) 电流表电流表A2 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300) 电压表电压表V1 (0-10V, 100 kV1 (0-10V, 100 k） 电压表电压表V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K ）A2V1RX25K=15V1K 返回返回 1994年高考试题年高考试题：图图11为用伏安法测量一个定为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻待测电阻Rx（约（约100）(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程010mA，内阻，内
12、阻50）(3)直流电压表（量程直流电压表（量程03V，内阻，内阻5k）(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V，内阻可不计），内阻可不计）(5)滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围015，允许最大电流，允许最大电流1A）(6)电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线 答：答： 因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接外接”因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，成分压电路，（全全题题6分分电电源源、滑滑动动变变阻
13、阻器器连连接接成成分分压压电电路路，占占3分分除除电电键键接接错错扣扣1分分外外，其其它它任任何何错错都都不不给给这这3分分伏伏安安法法测测电电阻阻的的电电路路占占3分分，其其中中电电流流表表应应外外接接，即即电电压压表表应应直直接接与与待待测测电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这3分）分）返回返回VARX2003年高考年高考要测量一块多用电表直流要测量一块多用电表直流10mA档的内阻档的内阻RA（约为（约为40），除此多用电表外，还有下列器材：直），除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势流电源一个（电动势E约为约为1.5V，内阻可忽略不计）
14、，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值电阻一个（阻值R约为约为150），电键一个，导线若干。，电键一个，导线若干。要求：要求：写出实验步骤。写出实验步骤。给出给出RA的表达式的表达式解解：实验步骤：实验步骤：1.用多用电表的直流电压档测量电源电动势用多用电表的直流电压档测量电源电动势E2.用多用电表的用多用电表的档测量电阻阻值档测量电阻阻值R3.将多用电表置于直流将多用电表置于直流10mA档，与电阻档，与电阻R及电键串联及电键串联后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数IR+RA=E/IRA=E/I-R返回返回分析分析：电流表是一个能指示自身电流的电阻：
15、电流表是一个能指示自身电流的电阻.。多用表能够。多用表能够测测量电流、电压和电阻量电流、电压和电阻.。特别注意题目中的三个。特别注意题目中的三个“约约”字，字，E、R都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量RA。表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=02、欧姆表、欧姆表RGErIgRg(1)原理原理闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=改变改变Rx，电流，电流Ix随之改变，随之改变，Rx与与Ix一一对应。一一对应。（2）中值电阻）中值电阻R=EIg中中Rg+r+R=注意注意：(1)欧姆表的刻度与其
16、他表刻度相反欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀且刻度不均匀（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。不能带电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。所以欧姆表常用来粗测电阻。返回返回122 表1.50k 返回返回答答案案写写成成1.2103欧欧或或1200也也给给分分；不不写单位不给分），写单位不给分），95年高考试题：某人用年高考试题：某人用多用表多用表100档按正确步档按正确步骤测量一电阻阻值，指针骤测量一电阻
17、阻值，指针指示位置如图指示位置如图4，则这电阻，则这电阻值是值是如果要如果要用这多用表测量一个约用这多用表测量一个约200的电阻，为了使测量的电阻，为了使测量比较精确、选择开关应选比较精确、选择开关应选的欧姆档是的欧姆档是_ 1.2010310返回返回例例4.如如图图所所示示，是是一一个个量量程程为为5mA的的电电流流改改装装成成的的欧欧姆姆表表，电电池池电电势势15V。改改装装后后，将将原原电电流流表表5mA刻刻度度处处的的刻刻度度确确定定为为0位位置置。在在图图中中括括号号内内标标出出欧欧姆姆表表的的、插插孔孔。若若在在两两表表笔笔之之间间接接入入一一未未知知电电阻阻Rx时时，表表针针恰恰
18、好好指指在在刻刻度度盘盘正正中中位位置置，则则Rx=_。左左右右300返回返回例例5.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表G的满偏的满偏电流为电流为150A，内阻为，内阻为100，限流电阻，限流电阻R1为为2k，可变，可变电阻电阻R2为为10k（最大阻值），电源电动势（最大阻值），电源电动势为为1.5V，内，内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至至2/3范范围内。因此这个欧姆表测量围内。因此这个欧姆表测量_至至_范围内范围内的电阻比较准确。与表内的电阻比较准确。与表内电源负极相接的应是电源负极相接的应是_表笔（
19、填表笔（填“红红”或或“黑黑”）5k20k红红返回返回87年年高高考考试试题题：一一学学生生使使用用多多用用表表测测电电阻阻，他他在在实实验验中中有有违反使用规则之处他的主要实验步骤如下：违反使用规则之处他的主要实验步骤如下：1把选择开关扳到把选择开关扳到“1K”的欧姆档上的欧姆档上2把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上3把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时指针读数较小指针读数较小4换换用用“100”的的欧欧
20、姆姆档档，发发现现这这时时指指针针偏偏转转适适中中随随即即记下欧姆数值记下欧姆数值5这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕处，实验完毕这这个个学学生生在在测测量量时时已已注注意意到到：待待测测电电阻阻与与其其他他元元件件和和电电源源断开，不用手碰表笔的金属杆断开，不用手碰表笔的金属杆这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？答答：换换用用欧欧姆姆档档的的量量程程时时，要要重重新新调调整整调调零零旋旋扭多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档扭多用表使用后不能把选择开关置于欧姆
21、档返回返回P179/例例2.如图是把量程为如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆的电流表改装成欧姆表的示意图表的示意图,其中其中E=1.5V,改装结束后将原电流表改装结束后将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置刻度处定为零阻值位置,则则2mA刻度处应标多少欧姆刻度处应标多少欧姆?1mA刻度处应标多少欧姆刻度处应标多少欧姆?解解:中值电阻中值电阻R中中=E/Ig=1.5/0.003=500IX=E/(RX+R中中)Ig=E/R中中I2=2mAn=1.5R2=250I1=1mAn=3R1=1000mA0123E红红黑黑1k500250返回返回例例6.如图是一个万用表的刻度盘，当万用如图是一个万用表的
22、刻度盘，当万用表选择开关置于表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流档时，测出的电流强度为强度为；当选择开关置于；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为档时，测出的电压为;当选择开关置于当选择开关置于“100”档时，测出的电阻为档时，测出的电阻为。03610020.0mA8.0V5K返回返回惠斯通电桥惠斯通电桥(1)电路图：电路图：GR3SR2R1R4DABC（2）电桥平衡：）电桥平衡：B、D两点电势相等。两点电势相等。S闭合时电流表闭合时电流表G中无电流。中无电流。（3）平衡条件）平衡条件R1R4=R2R3证明见下页证明见下页使用中值电阻是使用中值电阻是25欧（欧（“ 1”挡）的万用表
23、测量两个定挡）的万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值约为值电阻（已知它们的阻值约为R1=20欧欧和和R2=30千欧），在下千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。横线上的空白处。A.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“ 1K”挡挡B.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“ 100”挡挡C.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“ 10”挡挡D.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“ 1”挡挡E.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡挡F.将两表笔分别接触将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开，的两端，读出阻值后，随即断开，G.将两表笔分别接触将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开，的两端，读出阻值后，随即断开，H.将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。刻度。所选操作的合理顺序是：所选操作的合理顺序是：。DHFAHGE返回返回
