伏安法測電阻七種方法

1、一測未知電阻的假設(shè)干方法1、內(nèi)接法與外接法的選擇臨界電阻法條件：已給出 R的估計阻值選擇方法：令 R0= RARV當(dāng) R>Ro當(dāng)RV兔A導(dǎo)"時用內(nèi)接法b > Rj? ra r罟> 時用外ii法吟v站那,比值乂R就與對應(yīng)文訴接R結(jié)論】主試觸法Ra 條件：未給出R的估計阻值 選擇方法；將電電表分別接取b兩點*-<>練習(xí)1: 一個未知電阻 Rx無法估計其電阻值，某同學(xué)用伏安法測電阻的兩種電路各測量次，如下圖，按甲圖測得數(shù)據(jù)是、，按乙圖測得數(shù)據(jù)是、，由此可知按一甲圖所示的電路測 量的誤差較小，Rx的真實值更接近于 1000 Q 。B| |乙丨思考1: Rx的真實

2、值大于還是小于1000 Q o 小于 思考2:假設(shè)電流表內(nèi)阻為Q ,那么Rx的真實值是999. 9 Q。2. 限流與分壓<1電路特點電路國滑動頭從曲f向b兔上電壓變化范圍 設(shè) r-0 接追豈鍵時滑動頭初始位置寶處于分壓iI_ j_II吐R b|' k0 f E耳+R亟螯擇限流接法C適常情況 電流、電壓淫到達宴求的調(diào)節(jié)范國；不超過測量儀表的量程不超過各元件允許的最大電流、2分T接汶；三種特殊條件a .要求某局部電路的電壓或電流從零開始連續(xù)可調(diào)乩 釆田琨流接法時無論怎樣凋節(jié)滑動變阻器，電路中 的電流1屯壓都會超討電.衣量玉或元件允許的最丈電流。s冃電器電阻遠大于滑動變用器電俎.不利于

3、測量菠得 多組數(shù)據(jù)三、實驗器材的選擇K選擇原那么*平安原那么：不超尅各汶表、亓件允許的最大電流"淮確原那么：誠少誤差。©、各電表示數(shù)不少二量程的.衍X測多組數(shù)據(jù)，要求電表示數(shù)左大范圍內(nèi)可調(diào)e詵內(nèi)阿較大的電壓表、內(nèi)陰較小曲電流表 能耗少的原那么：變阻器通常選限流接法，選其阻值三其他電甩的阻值 比狡按近的。變阻器分壓接法時選阻值較小而頤定電流較大的1. 進擇步9暑選出唯一器材°草畫電路圖。 估算電漩和屯壓最大直 確主突驗器材。練習(xí)2：欲用伏安法測定一段阻值約為5。左右的電阻，要未測量結(jié)果盡量準(zhǔn) 碓現(xiàn)備有以下器材：X、電池組3V, filSlQB. 電流表GS內(nèi)阻0.0

4、125C. 電流表 CC0.6A-內(nèi)阻0.125D. 電壓表03V,內(nèi)阻3KQE. 電壓表013V內(nèi)阻15K F. 滑動變阻器1206潁定區(qū)流1A6滑動變阻器02000額定電流0.3AH.電鍵、導(dǎo)線上述器材中應(yīng)送用 填各器材字母代號實驗電路應(yīng)采用電流表接法為使通過待測金屬導(dǎo)線的電沆強度能£0-0.5A范圍內(nèi)改變，請按要求畫 出測量待測金屬導(dǎo)線電阻Rx的電路圖|例3. 06全國理綜二22 17分1現(xiàn)要測定一個額定電壓4V、額定功率為的小燈泡圖中作X表示的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為4V。現(xiàn)有器材：直流電源E 電動勢4V、內(nèi)阻不計，電壓表V 量程，內(nèi)阻約 為4X 104Q,電流表A1

5、量程250mA內(nèi)阻約為2Q,電流表A2量程為500mA 內(nèi)阻約為1Q,滑動變阻器R 最大阻值約為30Q，電鍵S,導(dǎo)線假設(shè)干。如果既要滿足要求，又要測量誤差小，應(yīng)該選用的電流表是， 下面兩個電路應(yīng)該選用的是。1 L-) A2 甲四"實物連接K根據(jù)題給條件確定滑動變阻器連接方式。2、參照實物在圖中的位置畫出電路圖，并在電路圖上標(biāo)出儀表正負(fù)極。3、按先串后并順序連接電路。4、對照電路圖檢查，特別注意下述連接杲否正確：1電鍵位置。滑動變阻器滑動頭位置。接線上柱，連線不交叉。 儀表量程及正負(fù)極電流必須從正極流入，負(fù)極流出°安安法他FX (1-10) =R0l0<2歐姆表法運用歐

6、姆表測呈電阻請注意以下幾 點T選攔接著調(diào)零換描重新 調(diào)零，被測電阻隔離，中值附 近讀數(shù).示數(shù)要乘倍率，手勿 接蝕表尖，用畢撥至“交高 交流電壓最高擋；此法只是對電 阻的粗測。要用冬電TfeiflS電流或電樂值時.只要根據(jù)旋鈕 指示的號?？幢肀P相對應(yīng)的刻度弧線，根據(jù)讀數(shù)規(guī)那么，肓接讀出 指針指示的讀數(shù)即可.而歐姆表的刻度指示弧線只有一根，讀出 指針指示的讀數(shù)后必須再乘以旋鈕指示的攔次倍率，才是電阻的 測量值.R0為定值電阻，電流表為理想電流表。例題5:用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材代號與規(guī)格如下：電流表A量程250mA內(nèi)阻r1為5Q ;標(biāo)準(zhǔn)電流表A2量程300mA內(nèi)阻r2約為5Q; 待測電

7、阻R1 阻值約為00Q;滑動變阻器F2 最大阻值0Q;電源E 電 動勢約為0V,內(nèi)阻r約為Q；單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線假設(shè)干。要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，畫出實驗電路原理圖，并標(biāo)明每個器材的代 號.需要直接測量的物理量是,用測的量表示待測電阻R1的計算公式是R1O兩電流表A、 A2的讀數(shù)為1、12。電流表A1的內(nèi)阻為r(4) “伏伏法設(shè)計電路時不僅要考慮電壓表的量程，還要考慮滑動變阻器分壓與限流的連接方式。例6.用以下器材測量一待 測電阻Rx的阻值(9001000Q):電源E,具有一定內(nèi)阻，電動勢約為電壓表V1，量程為，內(nèi)阻r1 = 750Q;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Q ;滑線

8、變阻器R,最大阻值約為100Q;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線假設(shè)干。(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線 假設(shè)電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓V2的讀數(shù)用U2表示，那么由量 和測得量表示Rx的公式為Rx£R<=U1r1r2u2ri-uir2或Rx=(5 Ui)riUi5電橋法條件是電流計讀數(shù)為零，即電流計兩端電勢相等。i、半偏法RlR2R3Rx測電流表內(nèi)阻的7種方法LiR>L2 R2、滿偏法此法為列方程求解法。閉合 Si，調(diào)節(jié)R,使

9、電流表G滿偏，此時I IgEr R Rg再閉合S2,將R的阻值減小為剛剛?cè)≈档囊话牒螅{(diào)整R'的阻值大小，使電流表仍滿偏,ERRRgigRg(| lg)R2 R RgRR(2r R)r=0,貝U Rg= R例7 (07全國二.22 (2)有一電流表A,量程為1mA內(nèi)阻rg約為100。要求 測量其內(nèi)阻。可選用的器材有：電阻箱R0，最大阻值為；滑動變 阻器甲，最大最值為10k;滑動變阻器乙，最大最值為2k ；電源 E1,電動勢約為2V,內(nèi)阻不計；電源E2,電動勢約為6V,內(nèi)阻 不計；開關(guān)2個，導(dǎo)線假設(shè)干。采用的測量電路圖如下圖，實驗步驟如下： a、斷開S1和S2,將R調(diào) 到最大；b、合上S

10、1,調(diào)節(jié)R使A滿偏；c、合上S2,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1使A半偏，此 時可以認(rèn)為A的內(nèi)阻rg= R1。試問：(i)上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選擇；為了使測量盡量精確，可變電阻 R應(yīng)該選擇，電源E應(yīng)該選擇。R),甲，E2(ii)認(rèn)為內(nèi)阻rg=R1，此結(jié)果與的真實值相比 。(填“偏大、“偏小或“相等)偏小(3)替代法1RgR(4)替代法21 G rg I G RgG 為待測內(nèi)阻電流表，G為內(nèi)阻、量程的標(biāo)準(zhǔn)電流表,為的干電池一節(jié)，R為組值為幾十歐的滑動變阻器5替代法3Rg= R2 - R1例807上海物理15 6分為了測量一個阻值較大的末知電阻，某同學(xué)使用了干電池，毫安表1mA，電阻箱0-9999

11、，電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖a所示，實驗時，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2,閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為11 =，記錄電流強度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1,閉合K2,此時電流表示數(shù)為I 1 =，記錄電流強度值。由此可得被測電阻的阻值為 。經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動勢的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會造成誤差。為防止電源對實驗結(jié)果的影響，又設(shè)計了如圖b所示的實驗電路，實驗過程如下：斷開K1,閉合K2,此時電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為I ;斷開K2,閉合K1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為 ，記錄此時電阻箱的阻值，其大小為 F

12、0。由此可測出 Rx=。(a)KE h(R r)E UR r) IRX375, I , R0,(替代法)6電壓表法R為電阻箱IRg IR u7電流監(jiān)控法IRg I。lR四、電學(xué)電路原理設(shè)計應(yīng)用典例例9.山東理綜23 檢測一個標(biāo)稱值為 5 Q的滑動變阻器?？晒┦褂玫钠鞑娜缦?A. 待測滑動變阻器 Rx,全電阻約5Q電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)B. 電流表A1,量程，內(nèi)阻約QC. 電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約QD. 電壓表 V1,量程15V,內(nèi)阻約15KQE. 電壓表 V2,量程3V,內(nèi)阻約3KQF. 滑動變阻器 R,全電阻約20 QG. 直流電源E,電動勢3V,內(nèi)阻不計H. 游標(biāo)卡尺I .毫米刻

13、度尺J.電鍵S,導(dǎo)線假設(shè)干1用伏安法測定 Rx的全電阻值，所選電流表 填“A 1或“A 2，所選電壓表為填“V 1或“V 2。2 畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下列圖中實物連接成測量電路。電路原理圖和對應(yīng)的實物連接如圖3為了進一步測量待測量滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設(shè)計一個實驗方案， 寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長度的表達式。例們.寧夏埋蹤22 12丿利用伏妥建關(guān)量干電池的電功勢和內(nèi)阻，理有的器村為：V干電池：電動勢約為t5 V,符號AT-圭匠表：#11 V.內(nèi)甲998,3盤符號 電流憲：最程1 At符號®滑

14、動變阻器：最大沮值10oT符號一£電阿輕：最丈阻值99999,9埒號 七& 單刀單擲開關(guān)1個，脣號導(dǎo)線假設(shè)干一 設(shè)計卯量電源電叨輕利K月加電路并將它畫在指定的方框內(nèi).要求在 圏中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負(fù). 為了議足本實驗要求并保證實驗的精琦并 電程應(yīng)擴丈為原衰 程的倍，電陰箱的陰値應(yīng)為口例仁.0了四口理綜222甲同學(xué)設(shè)一了M33所示的豈路觀電源電動勢E及電 阻艮和內(nèi)的阻慎實驗器材有：待測電源E不計內(nèi)阻待測電阻內(nèi)，待測電阻 電壓表認(rèn)雖程為1.5V,丙阻很大，電迢笛RD4999 0h單刀單擲開黃勺，單刀雙擲開關(guān)禺，導(dǎo)線假設(shè)干 龍測電皿氐的阻值一請將甲庾學(xué)的操佗補充完整：閉

15、臺S“將®切換到乳 詞節(jié)電阻箱丫讀呂苒示數(shù)和對應(yīng)北電 壓表示數(shù)比，保持電阻禧示數(shù)不變，,讀岀輸電三表射示數(shù)U則電ZR1的表達式為冃二- 甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻Ri=4.8Q*繼續(xù)測電源電動0，勢E和電陰R?為羽該同學(xué)的做法是；閉合,將電切換到亦 屢次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U, 由S3得的數(shù)據(jù).繪由了如下圖的圖線，那么電源電動勢E= ,電阻R? 利用甲同學(xué)沒的電路和側(cè)得的電歴乙同學(xué)觀笛原電動勞E和電匡&的 阻值的做法是：閉合S十將燈怨到事績調(diào)節(jié)電阻箱，達出多組電阻箱示數(shù) R兀春宜的電玉表示數(shù)U,由那么導(dǎo)豹數(shù)羥繪出了相應(yīng)的國繪根據(jù)國線得到宅 源電動勢E和電

16、運遠種做法與甲同學(xué)的做法比擬，由于電壓表割得的數(shù)據(jù)范 圍送填較大較忖或“相同所以同學(xué)的做法更恰當(dāng)些凹1 r2 電動班一X43我伽V電詞屯=仁2_門= 如里例仏 05全3- 22. 2測量電滿B的電動勢E及內(nèi)陰r, E約為4. 5認(rèn)喲為仁5燈器材：瑩程3V的理想電壓表V O量程6 5A的電流表A ® 具有一定內(nèi)阻，固定電阻R=4O.滑線變阻辭FT f電鍵K導(dǎo)線假設(shè)干：畫出實驗電路原理圖.國中各元件擁用題目中給出的符號或字母標(biāo)出n實驗中，當(dāng)電流表讀數(shù)為h時，電壓表讀數(shù)為U*當(dāng)電涼表瀆數(shù)為時.吐玉表讀數(shù)為那么用怙Uv ,匕及嫁示可以求出Mr=.實驗電路原理攪如圖一 eqs R厶一厶人7例14. 05全國三22.利麗啊定辭憫砒磧州內(nèi)阻際圈中"為硼內(nèi)阻礎(chǔ)鮮汁 H為電目I箱* K為電健* 將咼中賣物連提為測蠱斯用創(chuàng)電?？?耳岀實驗中必須記孫敎據(jù)用乳號農(nóng)示林出笹鞘號的竟力用中記逢船數(shù)樁叢不&的企式為焉“2連線如下圖。心、尼.它們是電阻箱的陶次諫數(shù)：W 它 們是相血的電壓義的蘭次讀數(shù)°例仮 06全國理綜一