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1、伏安法测电阻伏安法测电阻1(1)(1)安培表内接法安培表内接法: :条件：条件： 测量原理：测量原理：R=U/R=U/I I，用电压表测定电阻两端的电压，用电压表测定电阻两端的电压U U，用电流表测定流过电阻的电流用电流表测定流过电阻的电流I I，即可确定电阻。，即可确定电阻。2(2)(2)安培表外接法：安培表外接法：条件：条件：3限流式接法限流式接法一、两种接法的电路图一、两种接法的电路图RXR。abU分压式接法分压式接法RXR。abU4负载负载RX上电压调节范围上电压调节范围通电之前通电之前P应在应在何处何处限流式接法分压式接法比较b端端a端端分压接法调节范围大分压接法调节范围大都是为了保
2、护都是为了保护负载负载RXR。abURXR。abU0U5分压接法分压接法的优点是：的优点是：电压变化范围大电压变化范围大，附加功率损耗较大。附加功率损耗较大。限流接法限流接法的优点是：的优点是：电路连接简便电路连接简便， 附加附加功率损耗较小功率损耗较小。 分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较： a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法限流接法 b. 当当负载电阻负载电阻Rx 较小较小，变阻器总阻值，变阻器总阻值R 较大是较大是Rx 的几倍时的几倍时,限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接
3、法限流接法 c. 当当负载电阻负载电阻Rx 较大较大是是R 的几倍时，变阻器总阻值的几倍时，变阻器总阻值R 较小较小, 限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法分压接法 d. 当要求当要求电压从电压从0 变起变起，一定用，一定用分压接法分压接法二、两种接法的选用二、两种接法的选用RXR。abURXR。abU6 例例1 1、如图所示，在使用伏安法测量电阻、如图所示，在使用伏安法测量电阻R Rx x时，时，有两种电路连接方法如图中有两种电路连接方法如图中a a、b b所示以下说法中正所示以下说法中正确的是确的是A A当当R RxxR RV V
4、时，用时，用a a图测量误差较小图测量误差较小B B当当R Rxx R R R R2 2 B BR R1 1 R R R R1 1，R R R R2 2 D DR R R R1 1，R R R R2 2A8 例例3 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 。AVR2AVR1甲甲乙乙300 2903003339 例例4 4
5、、用伏安法测未知电阻、用伏安法测未知电阻R RX X时，若不知道时，若不知道R RX X的的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图将电路如图1010一一1717所示连接，只空出电压表的一个所示连接，只空出电压表的一个接头接头S S，然后将，然后将S S分别与分别与a a、b b接触一下，观察电压表接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么（和电流表示数变化情况，那么（ ）A A、若电流表示数有显著变化，、若电流表示数有显著变化，S S应接应接a aB B若电流表示数有显著变化，若电流表示数有显著变化，S S应接应接b bC C若电
6、压表示数有显著变化，若电压表示数有显著变化，S S应接应接a aD D若电压表示数有显著变化，若电压表示数有显著变化，S S应接应接b bBC101.（3）测测定金属定金属丝丝的的电电阻（阻阻（阻值值35）时时，给给定的定的实验实验器材的器材的实实物如下物如下图图所示，要求通所示，要求通过过金属金属丝丝的的电电流可以在流可以在00.6A之之间变间变化。化。请请在方框中画出在方框中画出实验电实验电路路图图，并在，并在图图中用中用实线实线代替代替导线连导线连接成符合接成符合实验实验要求的要求的电电路路图图。0.6 3A153V解解: 实验电路图如图示实验电路图如图示, AV连线图如图示。连线图如图
7、示。112（11分分）图图a为为某某一一热热敏敏电电阻阻（电电路路符符号号为为 ,其其电电阻阻值值随随温温度的改变而改变，且对温度很敏感度的改变而改变，且对温度很敏感)的的IU关系曲线图关系曲线图（1）为为了了通通过过测测量量得得到到图图a所所示示IU关关系系的的完完整整曲曲线线，在在图图b和和图图c两个电路中应选择的是图两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：简要说明理由： 。(已知电源电动势为已知电源电动势为9V,内阻不计内阻不计,滑动变阻器的阻值为滑动变阻器的阻值为0100),VA图图bVA图图cI/mAU/V1 2 3 4 5 6 7500图图a10203040b电压可从电压可从0V调
8、到所需电压调到所需电压,调节范围较大调节范围较大 123(12分分)热热敏敏电电阻阻是是传传感感电电路路中中常常用用的的电电子子元元件件现现用用伏伏安安法法研研究究热热敏敏电电阻阻在在不不同同温温度度下下的的伏伏安安特特性性曲曲线线，要要求求特特性性曲曲线线尽尽可可能能完完整整已已知知常常温温下下待待测测热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值约约4050热热敏敏电电阻阻和和温温度度计计插插入入带带塞塞的的保保温温杯杯中中，杯杯内内有有一一定定量量的的冷冷水水，其其他他备备用用的的仪仪表表和和器器具具有有：盛盛有有热热水水的的热热水水瓶瓶(图图中中未未画画出出)、电电源源(3V、内内阻阻可可忽忽略略)、直
9、直流流电电流流表表(内内阻阻约约1)、直直流流电电压压表表(内内阻阻约约5k)、滑动变阻器、滑动变阻器(010)、开关、导线若干、开关、导线若干(1)图图(1)中中a，b，c三三条条图图线线能能反反映映出出热热敏敏电电阻阻伏伏安安特特性曲线的是性曲线的是(2)在图在图(2)的方框中画出实验电路图，的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小要求测量误差尽可能小(3)根据电路图，在图根据电路图，在图(3)的实物图上连线的实物图上连线0bIUa c图（图（1）c13解：解： 常温下待测热敏电阻的阻值约常温下待测热敏电阻的阻值约4050放入热放入热水中，电阻减小，所以电流表采用外接法。水中，电阻减小
10、，所以电流表采用外接法。滑动变阻器最大阻值滑动变阻器最大阻值10，且电压要从，且电压要从0测起，变阻测起，变阻器采用分压器接法，电路图如下左图示：器采用分压器接法，电路图如下左图示：Av实物连线图如下右图示：实物连线图如下右图示：144(10分分)图图12中中，甲甲图图为为一一段段粗粗细细均均匀匀的的新新型型导导电电材料棒，现测量该材料的电阻率材料棒，现测量该材料的电阻率.（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为）首先用多用电表的欧姆档（倍率为10）粗测）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R= .（2）然然后后用用以以下下器器材材用用伏伏安安法法尽尽可可能能精
11、精确确地地测测量量其其电阻：电阻：A. 电流表电流表: 量程为量程为0.6A，内阻约为，内阻约为0.1B. 电压表电压表: 量程为量程为3V，内阻约为，内阻约为3kC. 滑动变阻器：最大阻值为滑动变阻器：最大阻值为20，额定电流，额定电流1AD. 低压直流电源：电压低压直流电源：电压6V，内阻忽略，内阻忽略F. 电键电键K，导线若干，导线若干在方框中画出实验电路图在方框中画出实验电路图.L甲甲图图12乙乙302010010030020015（3）如如果果实实验验中中电电流流表表示示数数为为I，电电压压表表示示数数为为U，并并测测出出该该棒棒的的长长度度为为L、直直径径为为d，则则该该材材料料的
12、的电电阻阻率率= （用测出的物理量的符号表示）（用测出的物理量的符号表示）解：解： (2)电阻较大，所以电流表采用内接法。电阻较大，所以电流表采用内接法。滑动变阻器最大阻值滑动变阻器最大阻值20，为了多测几组数据，变，为了多测几组数据，变阻器采用分压器接法，电路图如下图示：阻器采用分压器接法，电路图如下图示：VA（3）该材料的电阻率该材料的电阻率165（14分分）有有一一根根细细长长而而均均匀匀的的金金属属材材料料样样品品，截截面面为为外外方方内内圆圆，如如图图所所示示此此金金属属材材料料重重约约12N，长长约约为为30cm，电电阻阻约约为为10已已知知这这种种金金属属的的电电阻阻率率为为，密
13、密度度为为0因因管管线线内内径径太太小小，无无法法直直接接测测量量，请请设设计计一个实验方案测量其内径一个实验方案测量其内径d，现有如下器材可选：，现有如下器材可选：A毫米刻度尺毫米刻度尺 B螺旋测微器螺旋测微器C电流表（电流表（600mA 1.0）D电流表（电流表（3A 0.1）E电压表（电压表（3V 6k）F滑动变阻器（滑动变阻器（2k 0.5A）G滑动变阻器（滑动变阻器（10 2A）H蓄电池（蓄电池（6V 0.05）I开关一个，带夹子的导线若干开关一个，带夹子的导线若干（ 1） 除除 待待 测测 金金 属属 材材 料料 外外 ， 应应 选选 用用 的的 实实 验验 器器 材材 有有 （只
14、填代号字母）（只填代号字母） A、B、C、E、G、H、I17（2）画画出出你你所所设设计计方方案案的的实实验验电电路路图图，并并把把所所选选仪仪器连成实际测量电路器连成实际测量电路（3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计）用已知的物理常数和测得的物理量，推导计算金属管线内径算金属管线内径d的表达式的表达式AVVA（2）解：）解：AVRR0P18解解：设设长长度度为为l，截截面面外外边边长长为为a，电电压压为为U，电电流强度为流强度为I。电阻电阻截面积截面积故有故有解得解得题目题目196某同学要用某同学要用“伏安法伏安法”测定一个待测电阻测定一个待测电阻Rx ( 阻值约阻值约为为200)的阻
15、值，实验室提供了如下器材：的阻值，实验室提供了如下器材：电池组电池组E（电动势为（电动势为3V，内阻不计），内阻不计）:电流表电流表A1（量程为（量程为010mA，内阻约为，内阻约为4060）:电流表电流表A2（量程为（量程为0500A，内阻为，内阻为1000）:滑动变阻器滑动变阻器R1(阻值范围为阻值范围为020，额定电流为，额定电流为2A):电阻箱电阻箱R2(阻值范围为阻值范围为09999，额定电流为，额定电流为1A):开关开关S，导线若干，导线若干请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能的考虑更加准确地测量可能的考虑更加准确地测量R
16、x的阻值）：的阻值）：20（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。代号。（2）请在图乙的方框中画出测量）请在图乙的方框中画出测量Rx阻值的电路图，阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号并在图中标明各器材的代号甲甲乙乙（1）如图所示；）如图所示；R2A2（2）如图所示；）如图所示；R2R1RxESA1A221（3）实验中，将电阻箱）实验中，将电阻箱R2的阻值调为
17、的阻值调为4000，再调，再调节滑动变阻器节滑动变阻器R1，使两表的示数如下图所示，可读，使两表的示数如下图所示，可读出电流表出电流表A1的示数是的示数是 ，电流表电流表A2的示数是的示数是 ，测得测得Rx的阻值是的阻值是 A1A26.4mA（6.40mA也同样给分）也同样给分）240 2 A解：解：电流表电流表A2内阻为内阻为1k, 改装成电压表后总内阻改装成电压表后总内阻5k.Ux=I2 RV=240 10-6 5 103 =1.2VRx=UxI1=1.26.4 10-6 = 1.9102 1.9102 题目题目227.检检测测一一个个标标称称值值为为5的的滑滑动动变变阻阻器器。可可供供使
18、使用用的的器器材如下：材如下：A待测滑动变阻器待测滑动变阻器Rx，全电阻约，全电阻约5（电阻丝绕制紧（电阻丝绕制紧 密，匝数清晰可数）密，匝数清晰可数）B电流表电流表A1，量程，量程0.6A，内阻约，内阻约0.6C电流表电流表A2，量程，量程3A，内阻约，内阻约0.12D电压表电压表V1，量程，量程15V，内阻约，内阻约15kE电压表电压表V2，量程，量程3V，内阻约，内阻约3kF滑动变阻器滑动变阻器R，全电阻约，全电阻约20G直流电源直流电源E，电动势，电动势3V，内阻不计，内阻不计H游标卡尺游标卡尺I 毫米刻度尺毫米刻度尺J电键电键S导线若干导线若干2页页题目题目3页页4页页末页末页23（1）用用伏伏安安法法测测定定Rx的的全全电电阻阻值值，所所选选电电流流表表_(填填“A1”或或“A2”)，所所选选电电压压表表为为_(填填“V1”或或“V2”)。（2）画画出出测测量量电电路路的的原原理理图图，并并根根据据所所画画原原理理图图将下图中实物连接成测量电路。将下图中实物连接成测量电路。电路原理图和对应的实物连接如图电路原理图和对应的实物连接如图 VARRxESA1V22页页题目题目3页页4页页末页末页24（2）解：）解：限流接法限流接法AVRRxESVARRxES2页页题目题目3页页4页页末页末页25
