高考物理實(shí)驗(yàn)：電阻測量方法匯總PPT課件

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)一：電阻的測量電學(xué)實(shí)驗(yàn)一：電阻的測量恒恒定定電電流流高中物理高中物理2、測量電路測量電路:RXAV（）電流表外接法）電流表外接法AVRX（）電流表內(nèi)接法）電流表內(nèi)接法I測測 =IX+IVR測測 R真真R測測 = RX + RA1、原理：部分電路歐姆定律原理：部分電路歐姆定律 R測測 =U測測I測測誤差分析誤差分析：電壓表分流電壓表分流電流表分壓電流表分壓減少誤差的方法：減少誤差的方法：RVRX(小小)RAR 即即 時(shí)用時(shí)用 RVRRARRVR當(dāng)當(dāng) RA條件：已給出條件：已給出R的估計(jì)阻值的估計(jì)阻值 試觸法試觸法條件：未給出條件：未給出R的估計(jì)阻值的估計(jì)阻值選擇方法：將電壓表分別接選擇方

2、法：將電壓表分別接a、b兩點(diǎn)兩點(diǎn)，看哪個(gè)電表變化示數(shù)顯著?？茨膫€(gè)電表變化示數(shù)顯著。 內(nèi)接法內(nèi)接法外接法外接法 選擇方法選擇方法（例：優(yōu)化（例：優(yōu)化P128考例考例1）RabAV結(jié)論：大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法結(jié)論：大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法“大內(nèi)大大內(nèi)大”“小外小小外小”“大內(nèi)大內(nèi)小外小外”“安內(nèi)伏外安內(nèi)伏外”練習(xí)練習(xí)1：一個(gè)未知電阻一個(gè)未知電阻Rx無法估計(jì)其電阻值，某同學(xué)用伏安法測電阻無法估計(jì)其電阻值，某同學(xué)用伏安法測電阻的兩種電路各測量一次，如圖所示，按甲圖測得數(shù)據(jù)是的兩種電路各測量一次，如圖所示，按甲圖測得數(shù)據(jù)是2.8V、4.0mA,按乙圖測得數(shù)據(jù)是按乙圖測得數(shù)據(jù)是2.7V、5.

3、0mA,由此可知按由此可知按 圖所示的電路測量圖所示的電路測量的誤差較小，的誤差較小， Rx的真實(shí)值更接近于的真實(shí)值更接近于 。甲乙甲甲700RAVARV1、電路圖、電路圖分壓電路分壓電路 滑動頭從滑動頭從a滑向滑向bRX上電壓變化范圍上電壓變化范圍( 設(shè)設(shè) r = 0 ) ER0R0E+ RE0接通電鍵時(shí)滑動頭接通電鍵時(shí)滑動頭初始位置應(yīng)處于初始位置應(yīng)處于 a 端端 a 端端限流電路限流電路RXEkRabRXEkRab2、供電電路的選擇方法、供電電路的選擇方法(減少誤差：電表變化范圍大，器材安全）減少誤差：電表變化范圍大，器材安全） a、要求電壓或電流從、要求電壓或電流從零零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，或要

4、求測量范開始連續(xù)調(diào)節(jié)，或要求測量范圍盡可能大。（圍盡可能大。（給定表格數(shù)據(jù)或圖像從零開始）給定表格數(shù)據(jù)或圖像從零開始） c、采用限流接法時(shí)、采用限流接法時(shí)最小最小電流或電壓都超過電表量程電流或電壓都超過電表量程。 b、滑動變阻器的阻值太小，一般小于待測電阻的阻值、滑動變阻器的阻值太小，一般小于待測電阻的阻值(R滑滑RX),若接入限流電路，則電表的變化范圍太小。若接入限流電路，則電表的變化范圍太小。 必須用分壓電路的三種情況：必須用分壓電路的三種情況：限流接法一般沒有特殊要求，操作簡單，能耗小。限流接法一般沒有特殊要求，操作簡單，能耗小。EkRabRXAVEkRabAVRXEkRabAVRXEk

5、RabAVRX甲甲限流內(nèi)接限流內(nèi)接乙乙限流外接限流外接分壓內(nèi)接分壓內(nèi)接分壓外接分壓外接丙丙丁丁基本電路圖基本電路圖例例.用伏安法測量一定值電阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：用伏安法測量一定值電阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：(A)待測量電阻待測量電阻Rx(約約30k，1W)；(B)直流電流表直流電流表(量程量程0500A，內(nèi)阻，內(nèi)阻300)；(C)直流電壓表直流電壓表(量程量程015V，內(nèi)阻，內(nèi)阻30k)；(D)直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源(輸出電壓輸出電壓20V)；(E)滑動變阻器滑動變阻器(02k，0.3A)；(F)開關(guān)、導(dǎo)線等。開關(guān)、導(dǎo)線等。 電路選（電路選（ ）B1. 無電流表。根據(jù)伏安法測電阻的基本原理可知，無電流

6、無電流表。根據(jù)伏安法測電阻的基本原理可知，無電流表時(shí)只要找到能夠等效替代電流表的其他器材即可，比如：表時(shí)只要找到能夠等效替代電流表的其他器材即可，比如：（1）已知電阻與理想電表并聯(lián)替代電流表（如圖）已知電阻與理想電表并聯(lián)替代電流表（如圖1所示所示)（2）用已知內(nèi)阻的電壓表替代電流表（如圖）用已知內(nèi)阻的電壓表替代電流表（如圖2所示）所示）三、伏安法三、伏安法測電阻基本情景變式測電阻基本情景變式2. 無電壓表。根據(jù)伏安法測電阻的基本原理可知，無電無電壓表。根據(jù)伏安法測電阻的基本原理可知，無電壓表時(shí)只要找到能夠等效替代電壓表的其他器材即可，壓表時(shí)只要找到能夠等效替代電壓表的其他器材即可，比如：比如：

7、（1）已知電阻與理想電流表串聯(lián)替代電壓表（如圖）已知電阻與理想電流表串聯(lián)替代電壓表（如圖4所示）；所示）；（2）無電壓表時(shí)的等效替代法（如圖）無電壓表時(shí)的等效替代法（如圖5所示）。所示）。伏安法測電表的內(nèi)阻伏安法測電表的內(nèi)阻1電流表、電壓表各一只，可以測量它們的內(nèi)阻電流表、電壓表各一只，可以測量它們的內(nèi)阻2兩只同種電表，若知道一只的內(nèi)阻，就可以測另兩只同種電表，若知道一只的內(nèi)阻，就可以測另一只的內(nèi)阻一只的內(nèi)阻3兩只同種電表內(nèi)阻都未知，則需要一只電阻箱才能兩只同種電表內(nèi)阻都未知，則需要一只電阻箱才能測定電表的內(nèi)阻測定電表的內(nèi)阻練習(xí)練習(xí)1：用伏安法測量一個(gè)電阻器材有：用伏安法測量一個(gè)電阻器材有：待

8、測電阻待測電阻RX(約為約為50);電流表電流表(量程為量程為100mA,內(nèi)阻內(nèi)阻）電壓表（量程為，內(nèi)阻電壓表（量程為，內(nèi)阻k）電源（，電源（，r=0),滑動變阻器（最大值滑動變阻器（最大值00，允許最大電流），允許最大電流）開關(guān)個(gè)，導(dǎo)線若干，開關(guān)個(gè)，導(dǎo)線若干，根據(jù)器材規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖根據(jù)器材規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖VARXR。ab練習(xí)練習(xí)2：某電壓表的內(nèi)阻在某電壓表的內(nèi)阻在20kk之間，現(xiàn)要測量其之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材： 待測電壓表（量程為）待測電壓表（量程為） 電流表（量程為電流表（量程為） 滑動變阻器滑動變阻器R（最大阻值為（最

9、大阻值為1k), 電源（，內(nèi)阻不計(jì)）開關(guān)、導(dǎo)線若干電源（，內(nèi)阻不計(jì)）開關(guān)、導(dǎo)線若干 為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，試畫出符合要為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，試畫出符合要求有電路圖求有電路圖VAR電源的選擇：電源的選擇： 根據(jù)電阻的根據(jù)電阻的和和確定。確定。電流表電流表 電壓表的選擇：電壓表的選擇： 根據(jù)電阻的根據(jù)電阻的確定，或根據(jù)電確定，或根據(jù)電源的源的確定電壓。電表的變化范圍盡可能在滿偏確定電壓。電表的變化范圍盡可能在滿偏刻度的刻度的以上。以上?；瑒幼冏杵鳎夯瑒幼冏杵鳎?限流接法：滑動變阻器的阻值在限流接法：滑動變阻器的阻值在以內(nèi)；分壓接法：滑動變阻器的阻值以內(nèi)；分壓接法：滑動變

10、阻器的阻值些好。些好。 練習(xí)練習(xí)1：用伏安法測量某一電阻用伏安法測量某一電阻Rx阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：如下： 待測電阻待測電阻Rx（阻值約（阻值約5 ，額定功率為，額定功率為1 W）；）； 電流表電流表A1（量程（量程00.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻0.2 ）；）； 電流表電流表A2（量程（量程03 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻0.05 ）；）； 電壓表電壓表V1（量程（量程03 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻3 k）；）； 電壓表電壓表V2（量程（量程015 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻15 k）；）； 滑動變阻器滑動變阻器R0（050 ），）， 蓄電池（電動勢為蓄電池（電動勢為6 V）、開關(guān)、導(dǎo)線）、開關(guān)、導(dǎo)線. 為了較

11、準(zhǔn)確測量為了較準(zhǔn)確測量Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選阻值，電壓表、電流表應(yīng)選 _ 設(shè)計(jì)測量電路，畫出電路圖。設(shè)計(jì)測量電路，畫出電路圖。A1 V1練習(xí)練習(xí) 2：欲用伏安法測定一段阻值約為欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的電阻，要求測量結(jié)果左右的電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確現(xiàn)備有以下器材：盡量準(zhǔn)確現(xiàn)備有以下器材： A、電池組（、電池組（3V，內(nèi)阻，內(nèi)阻1) B、電流表（、電流表（03A，內(nèi)，內(nèi) 阻阻0.0125） C、電流表（、電流表（00.6A，內(nèi)，內(nèi) 阻阻0.125） D、電壓表（、電壓表（03V，內(nèi)，內(nèi) 阻阻3K） E、 電壓表（電壓表（015V，內(nèi)，內(nèi) 阻阻15K） F、滑動變阻器（、滑動變阻

12、器（020，額定電流，額定電流1A） G、滑動變阻器（、滑動變阻器（02000，額定電流，額定電流0.3A） H、電鍵、導(dǎo)線、電鍵、導(dǎo)線 上述器材中應(yīng)選用上述器材中應(yīng)選用 （填各器材字母代號）（填各器材字母代號） 實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表 接法接法 為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度能在為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度能在00.5A范圍內(nèi)改變范圍內(nèi)改變,請按要請按要求畫出測量待測金屬導(dǎo)線電阻求畫出測量待測金屬導(dǎo)線電阻Rx的電路圖的電路圖A C D F H外外 1、根據(jù)題給條件確定滑動變阻器連接方式。、根據(jù)題給條件確定滑動變阻器連接方式。 2、參照實(shí)物在圖中的位置畫出電路圖，并在電路圖

13、上標(biāo)、參照實(shí)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。出儀表正負(fù)極。 3、按先串后并順序連接電路。、按先串后并順序連接電路。 4、對照電路圖檢查，特別注意下述連接是否正確：、對照電路圖檢查，特別注意下述連接是否正確： 電鍵位置，電鍵控制整個(gè)電路。電鍵位置，電鍵控制整個(gè)電路。 滑動變阻器滑動接線柱的位置，不能接到滑片或腿上?；瑒幼冏杵骰瑒咏泳€柱的位置，不能接到滑片或腿上。 接線上柱，連線不交叉。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)極流儀表量程及正負(fù)極（電流必須從正極流入，負(fù)極流出出 ）；電路順著連，從正極流入回到負(fù)極。）；電路順著連，從正極流入回到負(fù)極。接

14、在接線柱上，不能接在腿上！接在接線柱上，不能接在滑動頭上！滑動變阻器阻值是零，不能調(diào)節(jié)！滑動變阻器阻值最大，不能調(diào)節(jié)！+_分 壓 外 接 +_分 壓 外 接 接線應(yīng)上柱！+_分 壓 外 接 +_分 壓 外 接 連線不能交叉！連線不能交叉！+_分 壓 外 接 +_分 壓 外 接 +_分 壓 外 接 分壓電路不受電鍵控制分壓電路不受電鍵控制分 壓 內(nèi) 接分 壓 內(nèi) 接限 流 外 接限 流 內(nèi) 接限 流 內(nèi) 接練習(xí)練習(xí)1：測定金屬絲的電阻（阻值測定金屬絲的電阻（阻值35）時(shí)，給）時(shí)，給定的實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物如下圖所示，要求通過金屬絲定的實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在的電流可以在00

15、.6A之間變化。請?jiān)诜娇蛑挟嫵鲋g變化。請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。0.6 3A153V解解: 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖示實(shí)驗(yàn)電路圖如圖示, AV連線圖如圖示。連線圖如圖示。2007年理綜山東卷年理綜山東卷2323.檢測一個(gè)標(biāo)稱值為檢測一個(gè)標(biāo)稱值為5的滑動變阻器?？晒┦褂玫牡幕瑒幼冏杵鳌？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢浩鞑娜缦拢篈待測滑動變阻器待測滑動變阻器Rx，全電阻約，全電阻約5（電阻絲繞制緊（電阻絲繞制緊 密，匝數(shù)清晰可數(shù)）密，匝數(shù)清晰可數(shù)）B電流表電流表A1，量程，量程0.6A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.6

16、C電流表電流表A2，量程，量程3A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.12D電壓表電壓表V1，量程，量程15V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約15kE電壓表電壓表V2，量程，量程3V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約3kF滑動變阻器滑動變阻器R，全電阻約，全電阻約20G直流電源直流電源E，電動勢，電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì)H游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺I 毫米刻度尺毫米刻度尺J電鍵電鍵S導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁（1）用伏安法測定）用伏安法測定Rx的全電阻值，所選電流表的全電阻值，所選電流表_(填填“A1”或或“A2”)，所選電壓表為，所選電壓表為_(填填“V1”或或“V2”)。（2）畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖）畫

17、出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實(shí)物連接成測量電路。將下圖中實(shí)物連接成測量電路。電路原理圖和對應(yīng)的實(shí)物連接如圖電路原理圖和對應(yīng)的實(shí)物連接如圖 VARRxESA1V22頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁VARRxES（2）解：）解：方案一：分壓接法方案一：分壓接法RESAVRx方案二：限流接法方案二：限流接法AVRRxESVARRxES2頁頁題目題目3頁頁4頁頁末頁末頁解析：方案一：解析：方案一：需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺主要操作步驟：主要操作步驟：數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n n用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡尺）測量所有線圈的排列

18、長用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡尺）測量所有線圈的排列長度度L L，可得電阻絲的直徑為，可得電阻絲的直徑為d=L/nd=L/n用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D D，可得電阻絲總長度，可得電阻絲總長度l l=n=n（D-L/n)D-L/n)重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值221DD 2n方案二方案二需要的器材：游標(biāo)卡尺需要的器材：游標(biāo)卡尺主要的操作步走驟：主要的操作步走驟：數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n n用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D D1 1 和瓷管部分的外經(jīng)和瓷管部分的外經(jīng)D D2 2，可得電阻絲的直徑為，可得電阻絲的直徑為d=d=電阻絲總長度電阻絲總長度l l= =（D D1 1+D+D2 2）重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值重復(fù)測量三次，