伏安法测电阻七种方法.doc

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1、内接法与外接法的选择

⑴临界电阻法

①条件:已给出R 的估计阻值

②选择方法:令R0= RARV

练习 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、, 由此可知按甲图所示的电路测量的误差较小,Rx 的真实值更接近于1000Ω。

思考思考1: Rx 的真实值大于还是小于1000 Ω

2:若已知电流表内阻为Ω ,那么Rx

。(小于)

的真实值是 ( 999. 9 ) Ω。

(填各器材字母代号)

⑵实验电路应采用电流表接法

例 3.( 06 全国理综二 22)( 17 分)

(1)现要测定一个额定电压 4V、额定功率为的小灯泡(图中作×表示)的

伏安特性曲线。要求所测电压范围为~ 4V。

现有器材:直流电源E(电动势 4V、内阻不计),电压表V(量程,内阻约

为 4×104Ω,电流表 A1(量程 250mA,内阻约为 2Ω),电流表 A2(量程为

500mA,内阻约为 1Ω),滑动变阻器 R(最大阻值约为 30Ω),电键 S,导线若干。

如果既要满足要求,又要测量误差小,应该选用的电流表是____,下面两个电路应该选用的是___。

1)A2甲

( 3)“安安”法

R I R I R (I - I 0 ) R I x x= 0 0 x = 0 0 R0 为定值电阻,电流表为理想电流表。

例题 5:用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下:电流表

A (量程 内阻 为 Ω ;标准电流表 A (量程 内阻 r 2 约为 Ω); 1 250mA,r1 5 ) 2 300mA, 5 待测电阻 R (阻值约为 Ω);滑动变阻器 R (最大阻值 Ω);电源 E (电

1 100

2 10

动势约为 10V ,内阻 r 约为 1Ω);单刀单掷开关 S ,导线若干。⑴要求方法简捷, 并能测多组数据, 画出实验电路原理图, 并标明每个器材的代

号 .

⑵需要直接测量的物理量是 _______, 用测的量表示待测电阻 R1 的计算公式是 R1

= ________。

两电流表 A1、 A2 的读数为 I 1、I 2。(电流表 A1 的内阻为 r 1)

( 4)“伏伏”法

设计电路时不仅要考虑电压表的量程, 还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

例 6. 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 r 1= 750Ω;

电压表 V2, 量程为 5V, 内阻 r 2=2500Ω;

滑线变阻器 R ,最大阻值约为 Ω;

100 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 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。

U r r (U 2 U 1 )r1

x 1 1 2 或 R=

R= x

U 2r1-U 1r2 U1

(5)电桥法条件是电流计读数为零,即电流计两端电势相等。

R1 R2 L1 R X

R3 R X L2 R

测电流表内阻的7 种方法

1、半偏法

2、满偏法

R g R

此法为列方程求解法。闭合S1,调节 R,使电流表 G满偏,此时

I I g E

R R g

r

再闭合 S2,将 R 的阻值减小为刚才取值的一半后,调整 R′的阻值大小,使电流表仍满偏,

I I

E

I g R g ( I I g ) R

R

r R R g

2 R R g

RR

R

r=0, 则 Rg= R′

(2r R)

例 7(07 全国二 .22 (2))有一电流表 A,量程为 1mA,内阻 r g 约为 100。要求测量其内阻。可选用的器材有:电阻箱 R0,最大阻值为;滑动变阻器甲,最大

最值为 10k;滑动变阻器乙,最大最值为 2k;电源 E1,电动势约为 2V,内阻不计;电源 E2,电动势约为 6V,内阻不计;开关 2 个,导线若干。

采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下: a、断开 S1 和 S2,将 R 调到最大; b、合上 S1,调节 R使 A 满偏; c、合上 S2,调节调节 R1 使 A 半偏,此时可以认为 A 的内阻 r g= R 1。试问:

(ⅰ)上述可供选择的器材中,可变电阻R 应该选择;1

为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选择,电源 E 应该选择。R0,甲, E2

(ⅱ)认为内阻r R ,此结果与的真实值相比。(填“偏大”、“偏g= 1

小”或“相等”)偏小

(3)替代法 1

R g R

( 4)替代法 2

G 为待测内阻电流表,G′为内阻、量程已知的标准电流表, E 为的干电池一节,R 为组

I G r g I G R g

值为几十欧的滑动变阻器

( 5)替代法 3

Rg= R2 - R1

例 8.( 07 上海物理 15)(6 分)为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池

(),毫安表( 1mA),电阻箱( 0-9999 ),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图

(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合 K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I 1=,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合 K2,此时电流表示数为I 1=,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为____________。

经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。