半偏法測電阻

1、半偏法測電阻半偏法測電阻（包括比較法和替代法測電阻）（包括比較法和替代法測電阻）1. 半偏法測電阻半偏法測電阻2. 電流表電阻的測量電流表電阻的測量 比較法比較法 99年高考年高考 2000年高考年高考 例例1 半偏法半偏法 2001年高考年高考 3.電壓表電阻的測量電壓表電阻的測量 比較法比較法 例例2 例例3 半偏法半偏法 例例4 伏安法伏安法 97年高考年高考 例例5 例例6 例例7 半偏法測量電流表的內(nèi)阻半偏法測量電流表的內(nèi)阻GS1S2R1R2方法：方法： 1.按圖接線，圖中按圖接線，圖中R1 R2 為電阻箱，為電阻箱，電源為蓄電池，內(nèi)阻可以不計。電源為蓄電池，內(nèi)阻可以不計。2.先合下

2、先合下S1 ，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏使電流表指針滿偏.3.再合下再合下S2，保持電阻，保持電阻R1不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R2使電流表使電流表指針半偏，記下指針半偏，記下R2的值的值.4. 若若R1100 R2，有，有Rg=R2思考：思考： R1能否用阻值很大的能否用阻值很大的滑動變阻器代替？滑動變阻器代替？一般情況一般情況 R R測量測量R R真實真實2121RRRRRg方法：方法： 1.按圖接線，圖中按圖接線，圖中R為電阻箱。為電阻箱。2.先合下先合下S1 和和S2 ，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R0使電壓表指針滿偏。使電壓表指針滿偏。3.保持變阻器電阻保持變阻器電阻R0不變，斷開不變，斷開S2調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)

3、R使電壓表指使電壓表指針半偏，針半偏， 記下記下R的值。的值。4.若若R0 R， 有有 RV = R0一般情況一般情況 R R測量測量 R R真實真實vRXv甲、甲、 乙乙 甲圖中的電壓表的電壓甲圖中的電壓表的電壓U1、 乙圖中的電壓表的電壓乙圖中的電壓表的電壓U2VxRUUUR221xVRUURU212 例例1. 為了測量電流表為了測量電流表A1的內(nèi)阻，采用圖示的電路，的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中電流表其中電流表A1的量程是的量程是0300A、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為100（待（待測）；測）；A2是標準電流表，量程是標準電流表，量程0-200A；R1為電阻箱，為電阻箱，阻值范圍阻值范圍0999.9

4、；為電池，電動勢為電池，電動勢3V、內(nèi)阻不計；、內(nèi)阻不計；S1為開關(guān)，為開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器將可變電阻器R2和電阻箱和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān)關(guān)S2扳到接點扳到接點1處，接通開關(guān)處，接通開關(guān)S1，調(diào)節(jié)可變電阻，調(diào)節(jié)可變電阻R2，使，使兩電表的讀數(shù)都是兩電表的讀數(shù)都是150A；然后將開關(guān)；然后將開關(guān)S2扳到接點扳到接點2，調(diào)，調(diào)節(jié)電阻箱節(jié)電阻箱R1使標準電流表的讀數(shù)仍是使標準電流表的讀數(shù)仍是150A，若此時電，若此時電阻箱各旋鈕位置如圖，則：阻箱各旋鈕位置如圖，則：（1）電流表）電流表A

5、1的內(nèi)阻的內(nèi)阻Rg=_ .（2）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻R3 的阻的阻值應(yīng)選值應(yīng)選A.100；B.150；C.10K；D.15K。（。（ ） （3）可變電阻器）可變電阻器R2 應(yīng)選：應(yīng)選：A.2K； B.5K； C.200；D.500。（。（ ）1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A21 2S1R3R2RgS23V替代法測電阻替代法測電阻 當(dāng)當(dāng)R2=0時時,要保證兩個電流表都不超過量程要保證兩個電流表都不超過量程R3=

6、E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 選選DR2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 選選BRg=92.8 返回例例2.2.某同學(xué)用以下器材測量電阻：安培計某同學(xué)用以下器材測量電阻：安培計 電阻箱電阻箱單刀雙擲電鍵（這種電鍵在擲刀單刀雙擲電鍵（這種電鍵在擲刀a 倒向倒向b 時時ab接通，接通，倒向倒向c 時時ac 接通）待測電阻接通）待測電阻 電源電源 限流電阻，限流電阻，如圖所示，實驗方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻如圖所示，實驗方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻箱和待測電阻接入電路，用電阻箱替代待測電阻的方箱和待測電阻接入電路，用電阻箱替代待測電阻的方

7、法來測定待測電阻的阻值。法來測定待測電阻的阻值。（1 1）在圖中完成電路的連接（其中有二條導(dǎo)線已連接）在圖中完成電路的連接（其中有二條導(dǎo)線已連接好）好）（2 2）本實驗中電鍵應(yīng)先接通的是含有）本實驗中電鍵應(yīng)先接通的是含有 ，（填，（填待測電阻或電阻箱）的電路。用電鍵變換電路，調(diào)節(jié)待測電阻或電阻箱）的電路。用電鍵變換電路，調(diào)節(jié)電阻箱時，應(yīng)使兩次測量的電阻箱時，應(yīng)使兩次測量的_大小相同，這時待測大小相同，這時待測電阻的值可以從電阻的值可以從 _ 上讀出。上讀出。1 2RXRSAR03V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432

8、8900.1 10011000010000100(2).(2).待測電阻待測電阻電流電流電阻箱電阻箱返回1999年全國高考年全國高考（7分）圖分）圖1為測量電阻的電路為測量電阻的電路Rx為待測電阻為待測電阻R的阻值已知的阻值已知R為保護電阻，阻值為保護電阻，阻值未知電源未知電源E的電動勢未知的電動勢未知K1、K2均為單刀雙擲開均為單刀雙擲開關(guān)關(guān)A為電流表，為電流表，其內(nèi)阻不計其內(nèi)阻不計(1)按圖按圖1所示的電路，在圖所示的電路，在圖2的實物圖上連線的實物圖上連線(2)測量測量Rx的步驟為：將的步驟為：將K2向向d閉合，閉合，K1向向_閉合閉合，記下電流表讀數(shù)，記下電流表讀數(shù)I1再將再將K2向向

9、c閉合，閉合，K1向向_閉閉合，記下電流表讀數(shù)合，記下電流表讀數(shù)I2計算計算Rx 的公式是的公式是Rx=_ abI2 R I1接線見下頁解答：解答：(1)如圖（如圖（3分有任何錯，給分有任何錯，給0分）分）a bcd返回 從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模O(shè)計從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來一電路來測量電流表測量電流表A1的內(nèi)阻的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。（的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。（1）在虛線方框中畫出電路）在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號。（圖，標明所用器材的代號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，）若選測量數(shù)據(jù)

10、中的一組來計算，r1，則所用的表達式為，則所用的表達式為r1=_，式中各符號的意義，式中各符號的意義是：是：_。器材（代號）器材（代號）規(guī)格規(guī)格電流表電流表(A1 )量程量程10mA ，內(nèi)阻，內(nèi)阻r 1待測（約待測（約40）電流表電流表(A2 )量程量程500A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r2 =750 電壓表電壓表(V)量程量程10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r3 =10k 電阻電阻(R1 )阻值約阻值約100 ，作保護電阻用，作保護電阻用滑動變阻器滑動變阻器(R2 )總電阻約總電阻約50 電池電池(E)電動勢電動勢1.5V，內(nèi)阻很小，內(nèi)阻很小電鍵電鍵(K)導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干解：解：電流表電流表I1m=10mA, r1 4

11、0 R1=100 R2=50 若滑動變阻器用限流接法，若滑動變阻器用限流接法，Imin =1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA電流的變化范圍很小，應(yīng)該用電流的變化范圍很小，應(yīng)該用分壓器接法。分壓器接法。因為電壓表讀數(shù)很小，因為電壓表讀數(shù)很小，Um =0.4V , 不能用伏安法測量不能用伏安法測量，根據(jù)根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等并聯(lián)電路兩端電壓相等，將兩電流表并聯(lián)，如圖示：將兩電流表并聯(lián)，如圖示：A1A2R1=100 R2=50 調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，測調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，測出多組兩電流表的讀數(shù)，出多組兩電流表的讀數(shù)，由由 I1 r1 =I2 r2得得 r1= I2 r2 I1評

12、分標準評分標準.（1）如圖所示（）如圖所示（5分。若電阻分。若電阻R1與電池串聯(lián)，不扣分；若與電池串聯(lián)，不扣分；若R2用作用作限流電阻，正確的同樣給分。）（限流電阻，正確的同樣給分。）（2）I1表示通過電流表表示通過電流表A1的電流，的電流，I2表示通表示通過電流表過電流表A2的電流，的電流，r2表示電流表表示電流表A2的內(nèi)阻。（的內(nèi)阻。（3分，未說明分，未說明r2的不扣分。的不扣分。）返回 例例3. 從下列實驗器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計測量電路來從下列實驗器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計測量電路來測量兩個電流表的內(nèi)阻測量兩個電流表的內(nèi)阻，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度。要求方法簡捷，有盡可能高

13、的測量精度。（A）待測電流表）待測電流表A1，量程，量程50mA，內(nèi)電阻約幾十，內(nèi)電阻約幾十（B）待測電流表）待測電流表A2，量程，量程30mA，內(nèi)電阻約幾十，內(nèi)電阻約幾十（C）電壓表）電壓表V，量程，量程15V，內(nèi)阻，內(nèi)阻rv=15k（D）電阻箱）電阻箱R1，阻值范圍，阻值范圍09999.99（E）電阻箱）電阻箱R2，阻值范圍，阻值范圍099.9（F）滑動變阻器）滑動變阻器R3，阻值，阻值0150，額定電流，額定電流1.5A（G）滑動變阻器）滑動變阻器R4，阻值，阻值020，額定電流，額定電流2A（H）電阻）電阻R0，阻值是，阻值是40，功率是，功率是0.5W（作保護電阻用）（作保護電阻用）

14、（I）電池組，電動勢為）電池組，電動勢為12V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約0.5此外還有單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若干，供需要選用。此外還有單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若干，供需要選用。（1）請設(shè)計一個測量電路，畫出電路圖。）請設(shè)計一個測量電路，畫出電路圖。（2）選出必要的器材，用器材前的字母表示，有）選出必要的器材，用器材前的字母表示，有 。（3）說明實驗需要測量的物理量，并列出計算兩個電流表內(nèi)）說明實驗需要測量的物理量，并列出計算兩個電流表內(nèi)電阻的計算式。電阻的計算式。ABEGHIA1A2K1K2R4R2R0 解：解：電路圖如圖所示。電路圖如圖所示。 注：電路圖基本正確但電路不規(guī)范，注：電路圖基本正確但電路不規(guī)范，

15、如缺開關(guān)、電阻箱符號錯等要扣部分分；如缺開關(guān)、電阻箱符號錯等要扣部分分；I1 RA1=I2 RA2I1( RA1+R)=I2 RA2 注：用其它方法測量正確的同樣給分注：用其它方法測量正確的同樣給分（2）ABEGHI 注：缺注：缺A/B可不扣分可不扣分（3）開關(guān)）開關(guān)K2閉合時，測得電流表的示數(shù)閉合時，測得電流表的示數(shù)I1和和I2；斷開斷開K2，調(diào)整電阻箱的阻值為，調(diào)整電阻箱的阻值為R 時，測得電流表的示數(shù)時，測得電流表的示數(shù) I1 I2 I2 I1 RI1 I2 - I2 I1I1 I2 - I2 I1I1 I1 RRA1=RA2=返回2001年高考年高考（8分）圖分）圖1中中E為電源，其電

16、動勢為為電源，其電動勢為， R1為滑線為滑線變阻器，變阻器，R2 電阻箱，電阻箱，A為電流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近為電流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得似測得A的內(nèi)阻的內(nèi)阻RA ：閉合：閉合K1，斷開，斷開K2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R1，使電流表，使電流表讀數(shù)等于其量程讀數(shù)等于其量程I0 ；保持；保持R1不變，閉合不變，閉合K2，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R2 ，使電，使電流表讀數(shù)等于流表讀數(shù)等于I02，然后讀出，然后讀出R2 的值，取的值，取RA R2 。（1）按圖）按圖1所示電路在圖所示電路在圖2所給出的實物圖中畫出連接導(dǎo)線。所給出的實物圖中畫出連接導(dǎo)線。（2）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤

17、）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤差，即差，即 ，試導(dǎo)出它與電源電動勢，試導(dǎo)出它與電源電動勢、電流表量程、電流表量程I0及電及電 流表內(nèi)阻流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。的關(guān)系式。 （3）若）若I010mA，真實值，真實值RA 約為約為30，要想使測量結(jié)果的相，要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于對誤差不大于5，電源電動勢最小應(yīng)為多少伏？，電源電動勢最小應(yīng)為多少伏？AARRR2解：解：（1）接線如右圖（）接線如右圖（3分，接錯一根導(dǎo)線不能得此分，接錯一根導(dǎo)線不能得此3分）分）（3）=I0 RA/ 0.05=6V（2分）分）AAARRRRRRRRI2222102ARRI10AAARIRRR02返

18、回 例例4. 用以下儀器，盡可能精確地測量待測電阻用以下儀器，盡可能精確地測量待測電阻Rx的阻值：的阻值：A電動勢約電動勢約2V左右、內(nèi)阻左右、內(nèi)阻r 1 的電源一個；的電源一個；B內(nèi)阻內(nèi)阻RV=30K、刻度如右圖的電壓表一個；、刻度如右圖的電壓表一個；C電阻在電阻在10K20K范圍內(nèi)的待測電阻范圍內(nèi)的待測電阻Rx一個；一個；D開關(guān)一個；開關(guān)一個；E導(dǎo)線若干條。導(dǎo)線若干條。（1）電壓表的滿偏電流）電壓表的滿偏電流Ig= 。（2）在下面虛線框內(nèi)畫出必要的測量待測電阻）在下面虛線框內(nèi)畫出必要的測量待測電阻Rx阻值的實驗阻值的實驗電路圖。電路圖。（3）實驗中要直接測量的物理量有（注明每個物理量的意義

19、）實驗中要直接測量的物理量有（注明每個物理量的意義和符號）：和符號）： 。（4）待測電阻）待測電阻Rx的表達式為：的表達式為：Rx= 。（5）Rx的阻值的阻值1020范圍內(nèi)時，仍使用這組儀器，能夠用范圍內(nèi)時，仍使用這組儀器，能夠用這種方法測量嗎？說明理由。這種方法測量嗎？說明理由。解解:12,UURRVXvRXv甲、甲、 乙乙（1） Ig=U/RV=3V/ 30K =1.0104A（2）如圖）如圖甲、甲、 乙乙（3） 甲圖中的電壓表的電壓甲圖中的電壓表的電壓U1、 乙圖中的電壓表的電壓乙圖中的電壓表的電壓U2VxRUUUR221（4）（5）不能，因為，兩圖電壓表的讀數(shù)幾乎相同）不能，因為，兩圖

20、電壓表的讀數(shù)幾乎相同xVRUURU212返回例例5. 為了為了測量兩個電壓表測量兩個電壓表VA、VB的內(nèi)電阻的內(nèi)電阻，可以提供的儀器，可以提供的儀器有：有：A. 電壓表電壓表VA、量程、量程5V、內(nèi)電阻約、內(nèi)電阻約3000B. 電壓表電壓表VB、量程、量程3V、內(nèi)電阻約、內(nèi)電阻約2500. C. 電流表電流表A、量程、量程3A、內(nèi)阻、內(nèi)阻2.5D. 電阻箱電阻箱R1、阻值范圍、阻值范圍09999.9E. 電阻箱電阻箱R2、阻值范圍、阻值范圍099.9F. 滑動變阻器滑動變阻器R3、阻值、阻值050、額定電流、額定電流1.5AG. 滑動變阻器滑動變阻器R4、阻值、阻值010、額定電流、額定電流1

21、AH. 電池阻、電動勢為電池阻、電動勢為12V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約0.5I. 單刀開關(guān)單刀開關(guān)2個，導(dǎo)線若干個，導(dǎo)線若干（1）在設(shè)計電路時，能否選用電流表）在設(shè)計電路時，能否選用電流表A，請簡要說明理由，請簡要說明理由: 。（2）選用的器材有）選用的器材有 。（3）為了測量兩個電壓表內(nèi)電阻，請設(shè)計一個測量電路，畫）為了測量兩個電壓表內(nèi)電阻，請設(shè)計一個測量電路，畫出電路圖。出電路圖。（4）說明實驗原理和需要測量的物理量，并列出計算兩個電）說明實驗原理和需要測量的物理量，并列出計算兩個電壓表內(nèi)電阻的計算壓表內(nèi)電阻的計算 D F H I不能選用，電流表量程太大，測量不準確不能選用，電流表量程太大，測

22、量不準確 解解:1) 1(RUUUURABBAA1RUUUUUURAABABAB（1）電流表）電流表A不能選用，電流表量程太大，測量不準確不能選用，電流表量程太大，測量不準確（2）電阻箱）電阻箱R1，變阻器，變阻器R3，電池組和開關(guān)，電池組和開關(guān)2個，導(dǎo)線若干。個，導(dǎo)線若干。（3）電路圖如下圖。）電路圖如下圖。（4）電壓表）電壓表VA和和VB串聯(lián)，其串聯(lián)，其讀數(shù)之比等于內(nèi)電阻之比讀數(shù)之比等于內(nèi)電阻之比，即，即合下合下K2調(diào)節(jié)電阻箱為調(diào)節(jié)電阻箱為R1, 兩表讀數(shù)分別為兩表讀數(shù)分別為UA UB VBvAK2K1K2斷開兩表讀數(shù)分別為斷開兩表讀數(shù)分別為UA UB UB / UA = RB / RA

23、(1)UB / UA = RB R1 / RA(RB+R1) (2)解解(1) (2)得得返回上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為為 。若在步驟。若在步驟 中，讀出中，讀出R0的值為的值為2400 2400 ，則電壓表的內(nèi)阻，則電壓表的內(nèi)阻RV = = 。用這種方。用這種方法測出的內(nèi)阻法測出的內(nèi)阻RV與其真實值相比偏與其真實值相比偏 。 E. 調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0 V 例例6.6.為了為了測量測量一個量程為一個量程為3.0 V的的電壓表的內(nèi)阻電壓表的內(nèi)阻，可，可以采用圖示的電

24、路，在測量時，可供選擇的步驟如下：以采用圖示的電路，在測量時，可供選擇的步驟如下： A.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S B.將電阻箱將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大的阻值調(diào)到最大F.斷開開關(guān)斷開開關(guān)SC.將電阻箱將電阻箱R0的阻值調(diào)到零的阻值調(diào)到零H.將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到a端端G.將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到b端端 D.調(diào)節(jié)電阻箱調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，的阻值，使電壓表示數(shù)為使電壓表示數(shù)為 1.5 V，讀出此時電阻箱讀出此時電阻箱R0的阻值，的阻值，VRabSR024002400大大返回VA1伏安法測電壓表電阻伏安法測電壓表電阻電壓表是一個能夠顯示自身電壓的

25、特殊電阻，電壓表是一個能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因此，可以用一個安培表測量其電阻。因此，可以用一個安培表測量其電阻。返回VA1答：答：. 如右圖如右圖 (4分分,線路有錯就不給這線路有錯就不給這4分分)1997年全國高考年全國高考.某電壓表的內(nèi)阻在某電壓表的內(nèi)阻在20千歐千歐50千千歐之間歐之間,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,實驗室提供下列可選用的器材實驗室提供下列可選用的器材:待測電壓表待測電壓表V (量程量程3V)電流表電流表A1 (量程量程200A )電流表電流表A2 (量程量程5mA)電流表電流表A3 (量程量程0.6A)滑動變阻器滑動變阻器R (最大阻最大阻1K) 電源電源(電動勢

26、電動勢4V)電鍵電鍵K.(2)為了盡量減小誤差為了盡量減小誤差,要求測多組數(shù)據(jù)要求測多組數(shù)據(jù).試在方框中畫出試在方框中畫出符合要求的實驗電路圖符合要求的實驗電路圖(其中電源和電鍵及其連線其中電源和電鍵及其連線返回A1(1)所提供的電流表中所提供的電流表中,應(yīng)選用應(yīng)選用_(填寫字母填寫字母代號代號). 例例7. 使用伏安法測電阻，不論是采用安培表內(nèi)接還是外使用伏安法測電阻，不論是采用安培表內(nèi)接還是外接，仍然存在誤差?，F(xiàn)在有人設(shè)計了如圖的實驗電路來測定電接，仍然存在誤差?，F(xiàn)在有人設(shè)計了如圖的實驗電路來測定電阻，其中的阻，其中的R是一個電阻箱，根據(jù)電路圖。是一個電阻箱，根據(jù)電路圖。 1）請你寫出實驗需要測量的物理量，并寫出求）請你寫出實驗需要測量的物理量，并寫出求Rx 的方的方程式或表達式。程式或表達式。 （2）能否利用上述電路圖測出）能否利用上述電路圖測出A表或表或V表的內(nèi)阻。答表的內(nèi)阻。答A表