伏安法测电阻专题
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一. 教学内容:伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标:1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。
2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。
3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。
考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。
2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。
三. 重难点解析:1、伏安法测电阻原理分析:(我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。
我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。
)(1)测量原理:根据欧姆定律R U I =,得到I UR =,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即A R R >>R R I U R =真可见,为减小误差,该电路适合测小电阻,即V R R << 题型1、伏安法实验原理问题:用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。
让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。
电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。
答案:电压 c电流b变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。
伏安法实验专题19.小明设计并连接了如图9所示测量电阻的电路,所使用的电源为两节干电池.请指出他在电路设计或连接上存在的一个..问题:__________________________;经改正后,所测得的数据绘出的图像如图10所示,该待测电阻的阻值为____________Ω.23.用图20所示的仪器测电阻R的电阻值(1)将图20的电路,连成正确的测量电路(2)电路中的滑动变阻器对电路起保护作用.因此开关闭合前,其滑片应移到最_______端(填“左”或“右”);实验过程中,滑动变阻器还有另一个作用是_______(3)如果电路中电流表、电压表的读数如图21,电流表的读数为_______,电压表的读数为_______。
.某同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,设计了如图22甲所示的电路图。
小灯泡上标有“3.8V1.5W”字样,请完成和解答下列问题。
(1)在图22甲中a.b分别是.表。
(2)根据实验电路图,在图22乙中用笔画线代替导线,补充完成实物图连接。
(3)连接电路时,应将开关;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑在端。
(4)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片P灯泡都不发光,电流表示数为零,电压表的示数为电源电压,这可能是由于造成的。
.在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中.(1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接.(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在端.(填“左”或“右”)(3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为V,灯泡的电阻R L= Ω.(4)小明同学在做实验时,电路连接无误.闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零.该故障的原因可能是.(5)这个电路除了可以测小灯泡的电阻外,还可以用来测量小灯泡的功率.由图乙两表示数可求出小灯泡的功率P= W.31.图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图灯泡的额定电压是2. 5V,电阻约9Ω。
伏安法测电阻专题姓名1.小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中小明未连接好的电路连接完整(电压表选择小量程).(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于端(填“A”或“B”).(3)如果闭合开关,移动滑动变阻器滑片P时,发现电压表始终无示数,而电流表有示数,其原因可能是下列哪一个().A.滑动变阻器断路B.R断路C.R短路(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示时,则通过定值电阻的电流大小为A,该定值电阻的阻值是Ω.(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了.2.在学习“伏安法测电阻”的实验中,老师将同学们分成两组,一组测量定值电阻的阻值;另一组测量小灯泡的电阻:(1)小红小组测量的是定值电阻的阻值,他们连接的部分电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整.要求:导线不能交叉,且滑片P向右移动时,电流表示数变大.(2)小红小组在某次测量时,电流表和电压表示数如图乙所示,则此时测得的待测电阻的阻值为Ω.(3)小聪小组测量的是小灯泡的电阻值,她们测得的数据如下表格,并绘出U﹣I图象如图丙的A所示.然后小红小组根据表格中的数据求出了小灯泡电阻的平均值,她们的这种做法合理吗?为什么?,.(4)小明小组同学用与小聪小明相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出U﹣I图象如图图丙的B所示,你认为错误的原因可能是______.3.某同学想利用甲图所示电路测电阻RX的阻值.(1)连接好电路,闭合开关后,该同学发现电流表示数较大,电压表示数为0,该电路的故障可能是()A、电压表的量程选大了B、电阻RX发生了短路C、电阻RX发生了断路D、把滑动变阻器上端两接线柱连入电路(2)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数(选填“变大”“变小”或“不变”).(3)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图乙所示,此时测得的电阻Rx=Ω.(4)此实验要多次测量电阻,最后求电阻的平均值,其目的是.4.在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变.(1)如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小.(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是和.(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流.两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω.第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,则R0=Ω,实验测得值应为Rx=Ω.(4)若将图甲中的电阻换为小灯泡,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,电压表与电流表示数的比值将(选填“变大”、“变小”或“不变”).4.用图1的电路图测量“小灯泡正常发光时的电阻”,选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V,图2是未连接完整的实验电路.(1)按照电路图将图2中的实物电路元件连接补充完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数减小,在连接电路时,导线不能交叉.(2)在连接电路过程中,开关要,并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,其目的是.(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片p,当电压表的示数如图3所示时,其读数为V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动.(4)通过移动滑动变阻器,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,画出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,如图4所示,在该图象中发现电流不与电压成正比,这是因为.(5)小宇最后测出了小灯泡正常发光时的电阻是Ω5.测量的数据绘出U﹣I图象如图图丙的B所示,你认为错误的原因可能是______.在做“测量小灯泡的电阻”的实验时,小明选用了电压为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡和其它合适的器材,并连接了部分实验电路,如图所示:(1)为了完成实验,请你帮他用笔画线代替导线将电路连接完整(要求导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小)(2)电路连接好后,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到(选填“A 端”或“B端”);(3)当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,灯丝突然烧断,此时电压表的示数(选填“变大”、“变小”或“不变”).(4)换相同规格的灯泡,重新实验并记录数据如下表:根据实验数据,小明确定平均电阻就是小灯泡的电阻,你认为这种做法合理吗?(选填合理不合理“),你的理由是(5)小明________(填“能”或“不能”)用本次实验的器材探究电流与电压的关系。
伏安法测电阻专题:用多种方法测出未知电阻R X的阻值一、伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验能够利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。
这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1.原理:欧姆定律2.电路图:(见图1)3.器材:小灯泡(或定值电阻)、开关、电池组、导线、、、。
4.注意点:ⅰ、连接电路时,开关应,滑动变阻器应调到处;ⅱ、滑动变阻器的作用:(1),(2);ⅲ、本实验中多次测量的目的是:测小灯泡的电阻:;测定值电阻的电阻:。
5.实验步骤:6.分析与论证:对实验如图1实验数据实行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的;实验如图2发现:电阻R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
难点突破:灯丝的电阻发生改变的原因:受影响;越高,灯丝电阻越大。
二、特殊方法测电阻(一)所给器材:电流表、定值电阻R、电源(电压未知)、开关、导线若干、未知电阻R X方法1方法2方法3方法4方法5方法6实验步骤:1、闭合S,先测出R的电流I12、拆下电流表,接到另一支路上测出R x的电流I2表达式:实验步骤:1、闭合S,先测出干路的电流I12、拆下电流表,接到支路上,测出R x的电流I2表达式:实验步骤:1、闭合S,先测出干路的电流I12、拆下电流表,接到支路上,测出R的电流I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:方法7方法8方法9所给器材:电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、电源(电压未知)、开关、导线若干、未知电阻R X实验步骤:1、S断开时,读出电流表示数I12、S闭合时,读出电流表示数I2表达式:(说明:单刀双掷开关能够用两个单刀单掷开关代替。
专题伏安法测电阻1.(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻R x、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三个(分别标有“5Ω 2A”字样、“10Ω 2A”字样、“50Ω 1A”字样),以及导线若干。
小华实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。
继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。
求:①电压表的量程是伏。
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻R x的阻值。
【答案】①0﹣3V;②0﹣0.6A;③5Ω,5Ω。
【解析】①正确连接电路,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0﹣3V;②(a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V;(b)图中,若电流表选用大量程,电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U R=U-U X=3V﹣1.4V=1.6V,若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I大=1.6伏/1.4安≈1.14Ω,变阻器最大电阻为2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大,所以不可能是大量程;若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I小=1.6伏/0.28安≈5.71Ω,变阻器最大电阻为2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的“10Ω 2A”变阻器的相吻合,故电流表选用小量程0﹣0.6A;③电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V或1.2V;若电压表示数为1.4V+2×0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据U=IR,则电路中电流也应变大,电流为:0.28A+2×0.02A=0.32A;由欧姆定律得:R x=U x/I x=1.6伏/0.32安=5Ω;若电压表示数为1.4V﹣2×0.1V=1.2V,即电压表示数变小,根据U=IR,则电路中的电流也应变小,电流为:0.28A﹣2×0.02A=0.24A;由欧姆定律得:R x'=U'x/I'x=1.2伏/0.24安=5Ω。
第十二周物理双休练习伏安法测电阻专题1.小李同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,他现有的实验器材中除了待测电阻R x 、定值电阻R 0、 电流表、电压表、电键、导线若干外,还有几节 干电池。
该同学实验中,电路连接正确。
(1)在右面的虚线方框中画出他连接的实验电路图,并在图上标出电流表和电压表的“+”、“-” 接线柱。
(2)请你在右面实线方框中设计一个记录实验数据的表格,表格能反映该同学经过多次测量而得 出结果的实验过程。
(3)小李同学认为实验时应该把定值电阻R 0串连在电路中,请你指出R 0串连在电路中作用:。
2.在“用电压表、电流表测电阻”的实验中,某一次测量时,小华同学观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示,则电阻两端的电压为_________伏。
若此时电流表 示数为 0.22 安 , 则电阻的阻值为_________欧。
3.某同学在“用电流表、电压表测电阻”实验中,所用电源电压为4.5伏且不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。
该同学正确连接电路,在闭合电键后,观察到电流表示数为0.22安,移动滑动变阻器的滑片到变阻器的中点时,电流表的示数为0.30安,继续移动变阻器的滑片,当变阻器接入电路的电阻为零,观察到电流表的示数为0.46安。
根据实验过程,把表格填写完整(电阻值保留一位小数)。
4.某同学利用如图所示的电路测定电阻R X 的阻值,他所选用电源电压是6伏。
该同学电路连接正确,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片P 到A 点时,电压表、电流表的示数分别是3.8伏和0.26安。
接着他移动滑片使电路中电流达到最大,电流表的示数为0.40安。
他再次移动滑片到B 点,电流表和电压表的示数如图21所示。
(1)通过分析可知,B 点在A 点的 侧。
(选填“左”或“右”) (2)请在下列表格中填入各对应的数据,并计算出电阻值。
(计算电阻时,精确到0.1欧)。
5.某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线,测定电阻R X 的值。
伏安法测电阻专题练习(1)1、小明同学做电学实验,经过改变滑动变阻器R3电阻的大小,挨次记录的电压表和电流表的读数以下表所示电压表读数U /V电流表读数I /A剖析表格中实验数据,可推测小明实验时所用的电路可能是以下电路图中的哪一个【】R1R111R RR3R R R 333A V A V A V A VR2S2SR2SR2S RABCD2、有一个阻值看不清的电阻器R x,要测出它的电阻值.( 1)小明按左图的电路图连结好电路,检查无误后闭合开关S,察看到电压表的示数为,电流表的示数如右图所示,则经过电阻器R x的电流为 _____A, R x的电阻为 ____Ω.(2)实验中,为了减小偏差,小明还需进行的操作是_______________________________________________________________ 。
(3)以下图是小虎做这个实验连结的实物图,请你指出此中的三个错误或不当之处。
①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________③_________________________________________________________________________2题3、做测定电阻阻值的实验(1) 小明依据以下图的电路图,将图中的实验器械连结成实验电路.同小组的小亮在检查时以为,从实验目的来看,实验电路上有一根导线连结错了,建议小明改接.①请你在接错的那根线上打“ ×”;②(2) 小明将电路改接正确后,合上开关,调理变阻器的滑片到某地点时,电压表和电流表的指示以下图,则电压表的读数是 V ,电流表的读数是 A ,被测电阻 R x 的阻值是Ω .(3) 小明和小亮为他俩在全班第一获取丈量结果而快乐,准备整理实验器械结束实验. 你以为他们的实验真的结束了吗你会给他们提出什么建议呢①写出你的建议 ____________________________________________②你提出这个建议的目的是:________________________________________________51 120 121 03V3AR X1 3+3+S R4、我们知道,丈量时总存在偏差,往常将丈量值与真切值之差叫做绝对偏差. 初中电学实验中所用电流表的正确度等级一般是级的.级电流表的含义是, 用该电流表丈量时的最大绝对偏差不超出满刻度值的﹪.下表给出了用级电流表丈量电流时,电流表指针的偏转角度与百分偏差(即最大绝对偏差与电流表读数之比的百分数)之间的关系.电流表指针的偏转角度量程为 0~ 0.6A 电流表的读数百分偏差满刻度0.60A % 满刻度的二分之一 0.30A % 满刻度的三分之一 0.20A % 满刻度的四分之一 0.15A 10% 满刻度的十分之一 0.06A 25%满刻度的二十之一0.03A( 1)上表中的最后一空处相应的百分偏差应是_____________%.( 2)从上表中的数据能够看出, 该电流表的指针偏转的角度越大, 百分偏差 ____(选填“越大”“越小”“不变”).( 3)假如用正确度等级是级的电流表进行丈量时要求百分偏差小于%,则该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的 _____. ( 提示 ; 若偏转角度为 1/a 则 a 的大小每增添1,百分偏差就增且满刻度相当于 1/1)5、给出以下器械:A. 电压为 3V 的电源;B. 量程为 3V 的电压表;C. 量程为 15V 的电压表 ;D. 量程为 0.6A 的电流表;E. 量程为3A 的电流表; F. 滑动变阻器; G.开关及导线 . 此刻要丈量一个约为10Ω电阻 R X的阻值 .( 1)为了提升实验正确度, 应选择器械A、 F、G和、(填写器械代号)。
伏安法测电阻 专题一【教学目标】1. 掌握伏安法测电阻的两种电路接法。
2. 掌握滑动变阻器的两种接法。
3. 学会电路元件的选择。
4. 了解半偏法测电阻 二【重难点】重点:伏安法测电阻的两种电路接法,电路器件的选择。
难点:伏安法测电阻的两种电路接法,电路器件的选择。
三【教学过程】 (一)基础知识 1.测量电路的选择(1)电流表和电压表各一个,知道其内阻的大约值甲图中: R I I I R I U R V R R 〈+==乙图中: R II R I R I U R A 〉+== 怎样选择接法减小误差?(2).两只同种电表,已知其内阻:已知内阻的电流表可以当电压表使用,一般用来测阻值较小的电阻两端电压(小电压),已知内阻的电压表也可以当电流表使用,一般用来测小电流.或或R xA1 A2R xA1A2R xV2 V1R xV1V2(3) 两只同种电表,内阻都未知,需要一个电阻箱或一定值电阻就能测量电表的内阻2.控制电路的选择控制电路分为限流式和分压式两种 两种接法的比较 ⑴从调节范围来看a.电压的调节范围:b.电流的调节范围:分压:U L =0→U 0限流:可见:分压式接法的最大优点是它的调压(或调流)范围宽,其次是它的电压、电流范围都包含0值且跟R 无关:而限流式接法不仅调压(或调流)范围较窄,而且其电压、电流范围都不含0值还跟R 有关。
⑵从方便调节的角度来看分压式接法以R L >R 尤其以R L >>R 为优;而限流式接法应以R L <R 或跟R 相当,即R L ≤R 为宜。
⑶从节能方面来看在满足负载需要的情况下,限流式电路消耗的总功率小,电源负担轻;而分压式电路消耗的总功率大,电源负担重。
⑷从电路结构上看限流式电路简单,而分压式电路比限流式要复杂得多。
两种接法的选择原则⑴从实验的目的和要求上看若需要大范围调压或需小电流调节,尤其是要求含0值的电流、电压调节,那就非分压式接法莫属了。
若仅仅是为了电路的 安全,而对电压、电流的调节又没有特殊要求时,则选择限流式接法还更简便、更节能一些。
伏安法测电阻专题1.实验室备有下列器材:A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间B.滑动变阻器:最大阻值500ΩC.滑动变阻器:最大阻值10ΩD.定值电阻R0:阻值10ΩE.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3AF.电源E:电源电压U恒为4VG.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小聪、小亮和小英共同设计了如图所示的电路。
①在他们设计的电路中,电流表的量程应选____A,滑动变阻器应选____(填器材前面的序号字母)。
②小亮设计的实验操作主要步骤是:Ⅰ.将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I1)Ⅱ.将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使A表的指针指到表盘上另一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I2)小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:________________________。
③按正确的操作,他们顺利的测出了Rx的电阻。
请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式:Rx=____。
2.在测量定值电阻R x阻值的实验中。
(1)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整.甲(2)实验时,若只有R x断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是:________________.(3)在实验过程中,发现电压表不能使用。
小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R 0使用(R 0值已知),设计了如图乙所示的电路测量R x 阻值。
测量时,只闭合S 1电流表示数为I 1, 只闭合S 2电流表示数为I 2,则电阻R x 两端的电压为____,电阻R x =____。
(用I 1、I 2 和R 0表示)(4)因图乙未能测量多组数据,于是小明向老师借了一只定值电阻R 0(R 0值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(3)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻R x 的阻值。
伏安法测电阻一、 伏安法及测量原理测量原理:用电压表测出电阻两端的电压U ,用电流表测出通过电阻的电流I ,利用部分电路的欧姆定律可以测出电阻的阻值R ,即R=IU,这种用伏特表和安培表测量电阻的方法叫伏安法。
二、 伏安法测电阻的两种电路a) 电流表接在电压表和两接线柱外侧,叫外接法。
如图: b) 电流表接在电压表和两接线柱内侧,叫内接法。
如图:三、 伏安法测电阻的误差分析上面两图中,Rx 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差。
1、电流表外接法电压表示数 U V = U R电流表示数 I A = I R + I V > I RR 测 =A V I U = V X V X R R R R < RR I U = Rx测量值偏小,适于测量小阻值电阻 。
说明:误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以该电路适合测量小电阻,即Rx 《 R V. .X外接法:内接法:2、电流表内接法电压表示数 U V = U R +U A > U R 电流表示数 I A = I RR 测 =A V I U = R A + Rx > RR I U= Rx 测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
说明:误差来源于电流表的分压作用,分压越少,误差越小,所以该电路适合测量大电阻,即Rx 》R A .四、 伏安法测电阻电路的选择 1、直接比较法:当 Rx 》R A 用内接法。
当 Rx 《 R V. 用外接法。
2、定量判断法若已知待测电阻的大约值 Rx ,电流表内阻R A 和电压表内阻R V.,则 当Rx>A v R R (即Rx 为大电阻)用内接法.当Rx<A v R R (即Rx 为小电阻)用外接法.当Rx=A v R R 时,内、外接法均可。
3、试触法:当Rx 、RA 、Rv 大约值都不清楚时用此法。
如图所示将电压表的一个接线空着,分别轻触电流表的A 、B 接线柱,观察电压表和电流表的示数变化情况。
伏安法测电阻专题讲义一、电流表的内外接电路分析及选取原则:1、电流表内接:由于电流表的分压而引起的误差:误差分析:R 测=测测I U =R x +R A >R x 测量值大于真实值 适用条件:适用用测量大电阻(R x >>R A 或V A X R R R 〉) 2、电流表外接:由于电压表的分流而引起的误差: 误差分析:R 测=X VX V X R R R RR R I U 〈+==并测测 测量值小于真实值 适用条件:适用用测量小电阻(R X <<R V 或V A X R R R 〈)3选取原则①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②比值法:当V A X R R R 〈时,用电流表外接法;当V A X R R R 〉时,用电流表内接法。
③实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
二、滑动变阻器的电路分析及选取原则: (1)滑动变阻器两种接法的对比:(2)选取原则①滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况: a .要求电压表能从零开始读数;b .当待测电阻R x ≫R(滑动变阻器的最大阻值)时;c .若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
②当待测电阻R x 与滑动变阻器的最大阻值R 差不多,或R 比R x 稍大时,滑动变阻器接成限流式。
三、测金属的电阻率 1、电阻率的测定原理:(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻,IUR =,电路原理如图所示。
(2)用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l ,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,算出横截面积42d s π=(3)根据电阻定律s l R ρ=,得金属丝电阻率IlUd 42πρ=2、实验过程:(1).直径测定:用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积42d s π=(2).电路连接:按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
专题:伏安法测电阻【学习目标】理解伏安法测电阻的原理及内接法和外接法的区别掌握滑动变阻器的两种接法【重、难点】内接法和外接法的区别与判断滑动变阻器的两种接法【知识回顾】伏安法电阻:1、原理:用伏特表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路的欧姆定律可以算出电阻的阻值R,即R=U/I2、两种电路:电流表内接法电流表外接法3、思考:当电表为理想电表时(即安培表内阻不计,伏特表内阻无穷大),这两种接法无区别,但实际上安培表内阻不能忽略,伏特表内阻亦非无穷大,由于电表内阻的影响,这两种接法测量结果相同吗?测量的结果是电阻的真实值吗?【·学习探究】一、电流表内接法1、实验误差分析思考:该接法中由于电表内电阻的影响,哪一只表测量的数值是准确的,哪一只测量的数值不是准确的,其测量值偏大还是偏小?由公式R测=U V/I A得电阻的测量值偏大还是偏小?引起误差的原因是什么?怎样才能使这种误差小一些?2、选择依据由于误差来源于表的作用,越少,误差越小,所以该电路适合测量电阻,即适用于。
二、电流表外接法1、实验误差分析思考:该接法中由于电表内电阻的影响,哪一只表测量的数值是准确的,哪一只测量的数值不是准确的,其测量值偏大还是偏小?由公式R测=U V/I A得电阻的测量值偏大还是偏小?引起误差的原因是什么?怎样才能使这种误差小一些?2、选择依据由于误差来源于表的作用,越少,误差越小,所以该电路适合测量电阻,即。
例题:实验室内有内阻约为1kΩ的电压表及内阻为5Ω的电流表各一只,要用它们来测量一只阻值约为500Ω的电阻,应采用接法,测量结果偏。
三、滑动变阻器的分压和限流的两种连接方式为保证用电器的安全以及读数的精确性,滑动变阻器有两种接法,它们各有优缺点,选用哪种接法很有讲究,以安全第一、准确第二、能耗小第三的顺序考虑问题,这是高考实验考察的重点内容。
下面我们假设用电器电阻为R X,滑动变阻器的最大电阻为R,电源电动势为E,内电阻为r。
伏安法测电阻专题:用多种方法测出未知电阻R X 的阻值
一、伏安法测电阻
伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx 的阻值。
这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1.原理:欧姆定律 2.电路图:(见图1) 3.器材
:小灯泡(或定值电阻)、开关、电池组、导线、 、 、 。
4.注意点:
ⅰ、连接电路时,开关应 ,滑动变阻器应调到 处;
ⅱ、滑动变阻器的作用:(1) ,(2) ;
ⅲ、本实验中多次测量的目的是:测小灯泡的电阻: ;测定值电阻的电阻: 。
5.实验步骤:
6.分析与论证:对实验如图1实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的;实验如图2发现:电阻R 是定值,不随电压、电流的变化而变化。
难点突破:灯丝的电阻发生改变的原因:受 影响; 越高,灯丝电阻越大。
二、特殊方法测电阻
X
方法1 方法2 方法3 方法4 方法5
方法6
实验步骤:
1、 闭合S ,先测出R 的电流I 1
2、 拆下电流表,接到另一支路上测
出R x 的电流I 2 表达式:
实验步骤:
1、 闭合S ,先测出干路的电流I 1
2、 拆下电流表,接到支路上,
测出R x 的电流I 2 表达式:
实验步骤:
1、 闭合S ,先测出干路的电流I 1
2、 拆下电流表,接到支路上,测出
R 的电流I 2 表达式:
实验步骤:
1、 S 断开时,读出电流表示数I 1
2、 S 闭合时,读出电流表示数I 2 表达式:
实验步骤:
1、 S 断开时,读出电流表示数I 1
2、 S 闭合时,读出电流表示数I 2 表达式:
实验步骤:
1、 S 断开时,读出电流表示数I 1
2、 S 闭合时,读出电流表示数I 2 表达式:
方法7
方法8
方法9 所给器材:电流表、最大阻值为R 的滑动变阻器、电源(电压未知)、开关、导线若干、未知电阻R X
实验步骤:
1、 S 断开时,读出电流表示数I 1
2、 S 闭合时,读出电流表示数I 2 表达式:
(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。
如上图) 实验步骤:
1、 S 接a 时,读出电流表示数
I 1;
2、 S 接b 时,读出电流表示数
I 2。
表达式:
(说明:单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。
如上图) 实验步骤:
1、 S 接a 时,读出电流表示数I 1;
2、 S 接b 时,读出电流表示数I 2。
表达式:
说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法
如前一题。
根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。
实验步骤:
1、 滑动变阻器滑片滑到a 端时,读出电流表示数I 1;
2、滑动变阻器滑片滑到b 端时,读出电流表示数I 2。
表达式:
X
方法1 方法2 方法3 方法4 方法5 方法6
实验步骤:
1、如图,闭合S,先测出R x的电压U1
2、拆下电压表,接到R和R x的两端测出总电压U2
表达式:实验步骤:
1、如图,闭合S,先测出R的电压U1
2、拆下电压表,接到R和R x的两端
测出总电压U2
表达式:
实验步骤:
1、如图,闭合S,先测出R x的
电压U1
2、拆下电压表,接到R的两端
测出它的电压U2
表达式:
实验步骤:
1、S断开时,读出电压表示数U1
2、S闭合时,读出电压表示数U2
表达式:
实验步骤:
1、S断开时,读出电压表示数U1
2、S闭合时,读出电压表示数U2
表达式:
实验步骤:
1、S断开时,读出电压表示数U1
2、S闭合时,读出电压表示数U2
表达式:
方法7 方法8 方法9 所给器材:电压表、最大阻值为R的滑动变阻器、电源(电压未知)、开关、导线、未知电阻R X
实验步骤:
1、S断开时,读出电压表示数U1
2、S闭合时,读出电压表示数U2表达式:实验步骤:
1、S接a时,读出电压表示数U1
2、S接b时,读出电压表示数U2
表达式:
实验步骤:
1、只闭合S1时,读出电压表
示数U1
2、只闭合S2时,读出电压表
示数U2
表达式:
说明:把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,方法如第四题。
根据滑动变
阻器滑片可以滑到最左边和最右边的,还有如下方法。
实验步骤:
1、滑动变阻器滑片滑到a端时,读出电压表示数U1;
2、滑动变阻器滑片滑到b端时,读出电压表示数U2。
表达式:
等效法虽然也有一块电压表或一块电流表,但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流,而是起到标志作用。
方法一:如图10所示,当S接到A时电流表的示数为I;再将 S 接到B时,调节R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为I,即R X=R0。
方法二:如图11所示,先合上开关S1,把单刀双掷开关S2接到1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数U0;再把单刀双掷开关S2接到2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U0,则此时电阻箱的示数即为待测电阻R x的阻值,即R X=R0。