电阻的测量(七种方法

1.伏安法测电阻2.多用表测电阻3.替代法测电阻4.比较法测电阻5.半偏法测电阻6.电流表电阻的测量7.电压表电阻的测量内容提要:一、伏安法测电阻的原理：RX=UX／IX.(2)结论:电流表内接法：电流为真实值，电压偏大据R＝U/I，测量值大于真实值AVRxAVRx1.电流表内接法(1)使用条件:RX＞＞RA时2.电流表外接法：(1)使用条件:RX＜＜RV时(2)结论:电流表外接法：电压为真实值，电流偏大据R＝U/I，测量值小于真实值限流器电路，安培表内接法RX＞＞RARXAV限流器电路，安培表外接法RX＜＜RVRXVAAV分压器电路，安培表内接法RX＞＞RAAVRX分压器电路，安培表外接法RX＜＜RVVARX二、伏安法测电阻的电路设计1、基本原则：减小测量的误差要应多次测量；选择好内接和外接。2、典型的电路：三、滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路并联分压电路——分压器滑动变阻器的两种主要连接方式：RXRABC(D)RXR两种接法均可起到调压，限流作用，但调节范围不同，功率损耗也不同．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．限流电路分压电路电压范围电流范围UURRRXXXXRURRUXRU00——U经验总结：1、关于电流表内外接：大内大，小外小。2、关于分压与限流：考试多数考分压；实验要求电压从零开始取的。3、关于滑动电阻器的选择：分压时选小的；限流时选大的。4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置分压打到最小；限流打到最大值。例1.用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为Ω，真实值是Ω，R2的测量值为Ω，真实值是Ω。300290300333练习.用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测的测量值和真实值Rx之间的关系是（）（A）R1＞Rx＞R2（B）R1＜Rx＜R2（C）R1＞R2＞Rx（D）R1＜R2＜RxA返回1996年高考17.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示).(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=欧(保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图.2.4×103mAvRx大电阻用内接法，变阻器用分压器接法，电路图如图示.(2)答：利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。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P，将P分别与a，b两点接触一下，如果安培表示数变化，则P应接在————处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在—处。解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，P应接在b处。RabPVA而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。因此采用外接法可以减小误差，P应接在a处。ab返回四、与伏安法有关的几个实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率测定的电源电动势和内阻（一）描绘小灯泡的伏安特性曲线1.画出实验电路图如图示2.什么电流表采用外接法？3.滑动变阻器为什么要用分压器接法？AACBV描绘小灯泡的伏安特性曲线1993年高考描绘出一个“220V60W”灯泡的U—I图象，肯定不符合实际的是下图中的（）000ABCDUI0UIUIUIACD上图中，若将I、U对调，则选（）ABD4.若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中的（）C5.画出的U—I图象的斜率的物理意义是什么？6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？返回4.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据:①在右图上画出I-U图线.②从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是:.③这表明导体的电阻随温度升高而.编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况不亮很亮逐渐变亮正常发光1996年上海××××××××开始不变,后来逐渐增大增大返回例1.为了研究一个“2.5V，0.1W”的小灯泡的伏安特性，现有蓄电池一组，电键一个，导线若干，其他可供选择的器材如下：A．量程为0—3A，内阻为0.025Ω的电流表；B．量程为0—0.6A，内阻为0.2Ω的电流表；C．量程为0—l00mA，内阻为5Ω的电流表；D．量程为0—3V，内阻为10KΩ的电压表；E．量程为0—15V，内阻为50kΩ的电压表；F．0—5Ω的滑动变阻器，额定电流为1A。（1）要正确地完成这个实验，电流表应选，电压表应选(填代号)。（2）画出电路原理图：CDmAv为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，实验室提供了下列实验器材：A、电流表0.6A，0.2ΩB、毫安表200mA，0.5ΩC、电压表10V，1kΩD．电压表15V，1.5kΩE．电源6V，2AF．电源9V，1AG、电源15V，0.1AH．可变电阻10Ω，1WI．可变电阻20Ω，0.8WJ．可变电阻50Ω，0.5WK、导线若干，电键一个．在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小．求出可变电阻及电灯的额定值I1≤0.32AI灯≤0.16AI2≤0.2AR灯=40I3≤0.1ABCFIK不能用分压接法电阻较大内接法Av实验时应选用的器材是．（二）、测定金属的电阻率伏安法测电阻率的原理说明1．由电阻定律公式R=ρL/S知，电阻率ρ=RS/L。因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用“伏安法”测出金属导线的电阻R，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L，用螺旋测微器测出金属导线的直径d，然后由S=πd2/4算出金属导线的横截面积S，即可求得金属的电阻率ρ。2.在用“伏安法”测量金属导线的电阻R时，由于通常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取0.6A）的内阻RA为0.125Ω，伏特表（量程取3V）的内阻RV为3KV，比较后，有RVR。因此必须采用安培表外接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。3．由电阻率的计算式还可看出，金属导线d的测量值的准确程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测微器来测量金属导线的d。伏安法测电阻率的原理说明实验电路图：3、开始时滑动变阻器的滑动触头应该在接入电路电阻最大的一端.说明：1.被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；2、本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路.（除一些特殊情况外或具体情况具体分析）4、本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化.思考1.本实验中正确选用电路后，所测得的金属的电阻率比真实值.小思考2．有一合金丝，横截面积为5.1×10－7米2，长L＝10米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧的电压表，量程0.6安，内阻0.1欧的电流表，两节干电池，0－100欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流表示数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？（参考答案：内接法，19.9欧，1.0×10-6欧·米）返回千分卡（螺旋测微器）1520510020253015109.694mm15205100202530151010.190mm返回RXVAAV1989年高考：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1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为几KΩ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20Ω。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：+-返回如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：①待测电阻丝Rx(约100).②直流毫安表(量程0～10mA,内阻50).③直流电压表(量程0～3A,内阻5k).④直流电源(输出电压4V，内阻可不计).⑤滑动变阻器(阻值范围0～15，允许最大电流1A).⑥开关一个，导线若干.根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线.【解析】本实验要求多测几组数据，并且有较大变化范围，由于Rx大于变阻器全部电阻，所以必须采用分压电路在电表接法上因为Rx与毫安表内阻(50)较接近，而远小于电压表内阻(50)，故应采用电流表外接法.（三）测定电动势内阻电路vAU1=E-I1rU2=E-I2rAE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)vE=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2vA实验电路及其实物连线图返回U/I/例1.一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出U—I图线，并根据图线读出电池的电动势E=，电池的内阻r=Ω.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······1.480.75返回ErAR1R2例2.如图示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值，产生误差的原因是。等于偏大电流表有内阻例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱CD例4.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，IA跟I1相差越大，画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值;电动势也小于真实值.C21创新设计案例探究要点展示3探究体验421创新设计案例探究要点展示3探究体验421创新设计案例探究要点展示3探究体验421创新设计案例探究要点展示3探究体验421创新设计案例探究要点展示3探究体验4欧姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=02、欧姆表RGErIgRg(1)原理—闭合电路欧姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=改变Rx，电流Ix随之改变，Rx与Ix一一对应。（2）中值电阻R=EIg中Rg+r+R=注意：(1)欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。（3）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。所以欧姆表常用来粗测电阻。122ΩΩ表1.50kΩ返回6~101~5课后提升课前导学课前自习11答案写成1.2×103欧或1200Ω也给分；不写单位不给分），95年高考试题：某人用多用表×100Ω档按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图4，则这电阻值是．如果要用这个多用表测量一个约200Ω的电阻，为了使测量比较精确、选择开关应选的欧姆档是______1.20×103Ω×10返