电阻测量方法归纳总结Word文档下载推荐.docx
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伏安法测电压表内阻
U、I
RV
伏安法测电流表内阻
RA
3、比较法测电阻6、电桥法
待求量
比较电流
I1、I2、R0
Rg2
比较电压
U1、U2、R0
Rv2
利用电键多次测量
I1、I2、R
∵I2R=I1Rx
∴Rx=I2R/I1
4、替代法测电阻7、欧姆表
R0
调节R0,使两次I相同,则Rx=R0
调节R0,使两次U相同,则Rx=R0
5、半偏法测电阻
操作步骤
误差分析:
Rg偏小
减小误差:
R1》R2电动势大一些
RV偏大
R《R0
测电源电动势和内阻
安培表+电阻箱
,斜率
纵轴截距
误差来源于安培表的内阻
测得电动势准确,内阻偏大
伏特表+电阻箱
或
误差来源于伏特表的内阻
测得电动势偏小,内阻偏小
安培表+伏特表
图1
图2
(电源内阻偏小时用图1)
图1,误差来源于电压表的分流,测得电动势偏小,内阻偏小;
图2,误差来源于电流表的分压,测得电动势准确,内阻偏大。
安培表+安培表
误差来源于忽略了I2的电流及内阻
【练习】
1、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、,按乙图测得数据是、,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____Ω。
【例1】要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约2KΩ。
实验室提供的器材有:
电流表A,量程0.6A,内阻约Ω;
电压表V2,量程5V,内阻为5KΩ;
定值电阻R1,阻值30Ω;
定值电阻R2,阻值为3KΩ;
滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A;
电源E,电动势6V,内阻约Ω;
开关S一个,导线若干。
①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1的电压和电流,再计算出RV。
该方案实际上不可行,其最主要的原因是?
②请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。
要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。
试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号:
③由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。
【例2】一电流表的量程标定不准确,某同学想测量该电流表的实际量程Im。
所用器材有:
量程不准的电流表A1,内阻=Ω,量程标称;
标准电流表,内阻=Ω,量程;
标准电阻阻值Ω;
滑动变阻器R,总电阻为Ω;
电源E,电动势,内阻不计;
保护电阻;
开关S;
导线。
请设计电路并计算
【例3】用以下器材测量一待测电阻:
待测电阻Rx的阻值(40~80欧);
电源E,电动势约为,内阻r=2欧;
电流表A,量程为50mA,内阻r=20欧;
电阻R0=30欧单刀双掷开关K,导线若干。
请作出实验电路及Rx的表达式。
【例4】为了测量一个量程为V的电压表的内阻,可以采用图示的电路,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;
C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.调节电阻箱R0的阻值,使电压表示数为V,读出此时电阻箱R0的阻值;
E.调节滑动变阻器的阻值,使电压表的示数为V;
F.断开开关S;
G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端;
H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端。
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D中,读出R0的值为2400Ω,则电压表的内阻RV=Ω。
用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏。
【例5】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900—1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为;
电压表V1,量程为,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=。
【自测练习】
1、在图22中,R1、R2是两定值电阻,R1的阻值很小,R2的阻值很大,G是一灵敏电流计,S1、S2为开关.下列判断正确的是( )
A.只闭合S1时,M、N之间是一个电压表
、S2都闭合时,M、N间是一个电流表
C.只闭合S2时,M、N间是一个电压表
、S2都断开时,M、N间是一个电压表
2.要测量一只量程已知的电压表的内阻,现有如下器材:
A.待测电压表(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电流表(量程3A,内阻约Ω);
C.电制电阻(阻值R=2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);
D.电源(电动势2V,内阻值可忽略);
E.开关两只;
F.导线若干;
要求从图23甲、24乙电路中选择一个电路,利用这个电路完成测量.选_____(填“甲”或“乙”)电路.你不选另一电路的理由是____________.实验中需要直接测量的物理量是_________________.
电压表内阻的公式RV=___________.
3.实验室有一个破损的多量程动圈式支流电流表,有“1mA”、“10mA”两挡,有一个单调双掷开关S转换,其内部电路如图25所示.若电流表的G已烧坏,但两个精密分流电阻完好,测得R1=144Ω,假如烧坏前表头G的内阻rg=160Ω,则表头G的实际满偏电流Ig=_________________,精密分流电阻R2=____________________.
现有以下备选器材用于修复:
A.灵敏电流表G1,内阻为660Ω,满偏电流为;
B.灵敏电流表G2,内阻为120Ω,满偏电流为;
C.定值电阻r1,阻值为40Ω;
D.定值电阻r2,阻值为100Ω;
现保留两个精密电阻不动,根据表头参数,用于修复的器材有_______和___________.(只填器材序号)
在虚线框内画出修复后的直流电流表电路原理图.
4.在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差,某校课外研究学习小组进行了消除系统误差的探究实验,某组设计里如图27所示的电路,该电路能够测量电源的电动势E和内电阻r,E1是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G.
(1)补充下面实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节______使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA__φB,即A、B相当于同一点,读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1就是通过电源E的电流.②改变____值,重新使得灵敏电流计G的示数为零,读出_____.
(2)通过步骤①、②的测量,写出计算电源电动势和内阻的表达式.
5、要测定一块电流表A的内阻(量程0~5mA,内阻r约为500Ω),某同学在实验室找到了如下器材:
电源E(3V,内阻未知)
电压表V(0~15V,内阻约为5kΩ)
电阻箱R1(0~Ω)
滑动变阻器R2(0~10Ω)
电键开关一只、导线若干
①该同学想利用半偏法测该电流表的内阻,为了测量尽量精确,请帮忙在方框中画出设计电路图;
②简要说明测量操作步骤
1)_____________
2)_____________
写出r的测量值的表达式,r=___________。
6、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“,”的小灯泡、导线和开关外,还有
A.直流电源6V(内阻不计)
B.直流电流表0~3A(内阻Ω以下)
C.直流电流表0~300mA(内阻约为5Ω)
D.直流电压表0~3V(内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器10Ω,2A
F.滑动变阻器1kΩ,0.5A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。
(1)实验中电流表应选用_________,滑动变阻器应选用___________。
(均用仪器前的字母表示)
(2)在虚线框中按要求画出实验电路图。
7、某同学做“测定金属电阻率”的实验。
需要通过实验直接测量的物理量有:
(写出名称和符号)。
②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5
左右的金属丝的电阻。
有以下器材可供选择:
(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约1
);
B.电流表(0~3A,内阻约
)
C.电流表(0~0.6A,内阻约
D.电压表(0~3V,内阻约3k
E.电压表(0~15V,内阻约15k
F.滑动变阻器(0~20
,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~1000
,额定电流0.3A)
H.开关、导线。
实验时应选用的器材是 (填写各器材的字母代号)。
请在虚线框中画出实验电路图。
这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如下图所示。
由图中电流表电压表读数可计算出金属丝的电阻为
。
8、有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。
①有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图7甲、乙所示,若分别用这两个电路进行实验,则测量值比真实值偏小的应是_____图所示的电路。
(选填“甲”或“乙”)
②若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是。
(只填写字母代号)
A.电池(电动势14V、内阻可忽略不计)
B.电流表(量程0~0.6A,内阻约Ω)
C.电流表(量程0~100mA,内阻约12Ω)
D.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
E.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
F.滑动变阻器(0~10Ω,允许最大电流2.0A)
G.滑动变阻器(0~500Ω,允许最大电流0.5A)
③请在方框中画出测量这段导体电阻值的实验电路图(要求直接测量量的变化范围尽可能大一些)。
④根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图8所示,发现MN段明显向上弯曲。
若实验的操作、读数、记录和绘图描点等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是。
9、利用给出的电路图和器材(G为灵敏电流表,R0为阻值均匀的电阻丝,R为已知阻值的定值电阻,Rx为被测电阻)。
要求利用这些器材测未知电阻Rx。
⑴实验中还需要什么测量仪器?
⑵将实物连成电路图。
⑶写出测量Rx的实验步骤,并写出利用测量数据表示Rx的表达式。
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