電阻測量方法拓展

1、電阻測量方法拓展一教學目標1、復習鞏固測量電阻的基本方法利用歐姆表測量和伏安法測量電阻2、拓展測量電阻的其他方法：歐姆表、半偏法、等效替代法、惠斯通電橋法等二教學重點和難點 測量電阻的方法拓展三教學過程（一）課前熱身，復習鞏固伏安法測量電阻 1某同學為了測電流表A1的內阻精確值，有如下器材：電流表A1（量程300 mA，內阻約為5);電流表A2（量程600 mA，內阻約為1) ; 電壓表V（量程15 V，內阻約為3 k) ;定值電阻R0 (5) ;滑動變阻器R1(010，額定電流為1 A);滑動變阻器R2(0250，額定電流為0. 3 A) ;電源E（電動勢3 V，內阻較?。Ь€、開關若干(1

2、)要求待測電流表 A1的示數從零開始變化，且多測幾組數據，盡可能的減少誤差，從以上給定的器材中選擇恰當的器材在如下圖所示線框內畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用儀器的代號（2）根據設計的方案，在右圖中的器材連成符合要求的電路（有個別儀器可能不用）（3）若選測量數據中的一組來計算電流表A1的內阻r1，則所用電流表A1的內阻r1表達式為r1 = ；式中各符號的意義是 。 （二）測量電阻值的其它方法 一、等效替代法 1實驗設計方案如圖1所示：電源電壓保持不變，S是單刀雙擲開關、R是電阻箱、R0是已知阻值的電阻、Rx是待測電阻。實驗步驟：將開關S撥到a，讀出電流表的示數為I； 再將開關S撥到b，調節(jié)

3、電阻箱R的阻值，使電流表的示數為I，讀出電阻箱的阻值為R，則被測電阻Rx的阻值為R。2實驗設計方案如圖3： R1是電阻箱，S1為單刀積擲開關，電源電壓不變。實驗步驟：閉合開關S后，把開關S1接到觸點1，調節(jié)滑動變阻器R，使電壓表有個合適的示數U；把開關S1接到觸點2后，保持滑片P的位置不變，只調節(jié)電阻箱R1，直到電壓表示數為U；讀出電阻箱示數，即可知道Rx的阻值 隨堂練習1請從下列器材中選擇適當儀器設計一個電路，要求用此電路既能測量待測電阻Rx的電阻（約500），又能測量電源E的電動勢。a.待測定值電阻Rx：阻值約500 b.滑動變阻器R1：總阻值1000c.電阻箱R2：最大阻值999.9 d

4、.電阻箱R3：最大阻值99.99e.電流表G：量程3mA，內阻約50f.電源E：電動勢約為3V，內阻很小但不可忽略g. 單刀雙擲開關及導線若干實驗中應選取的器材有： （填寫器材前面的字母序號）請在虛線框中畫出實驗電路圖在測出電阻Rx的值后（記為Rx），再利用此電路測量電源E的電動勢。還需要測量的物理量有： 用所測的物理量表示電源E的電動勢為 二半偏法測電阻 1半偏法測電流表內阻。GRR0S2圖11。S1 (1)測量方法：電流表半偏法測電阻的電路圖如圖11，R為滑動變阻器，R0為電阻箱，G為待測電流表內阻。實驗時，先合上S1，斷開S2，調節(jié)R使電流計的指針滿偏；再合上S2，調節(jié)R0使電流計的讀數

5、為滿刻度的一半，這時，電阻箱的數值即為電流計的內阻。（注意：實驗前，變阻器的阻值應放在最大位置；調節(jié)R0時，R不動） （2）測量原理：S2打開時，設電流表滿偏電流Ig=，因為RRg，Rr，所以IgE/R，當S2閉合時，R0和Rg并聯，并聯后總阻值R并RgR，故S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，即IgE/R，調節(jié)R0使電流表半偏為Ig/2，所以流過R0的電流也為Ig/2，所以R0=Rg （3）器材選擇：從上述原理可知，S2打開與閉合，近似認為干路中電流不變，前提是RRg。故實驗器材選擇應滿足電源電動勢盡可能大，R盡可能大。（4）誤差分析（略）2半偏法測電壓表的內阻 電路如圖12：實驗時，將R1的

6、滑動片P放在左邊，合上S1和S2，調節(jié)R1，使電壓表的讀數滿偏；保持R1不變，斷開S2，調節(jié)R0，使電壓表的讀數為滿刻度的一半。則RV = R0。請同學們自己分析其實驗原理、器材選擇與誤差分析。電源電阻箱S1S2G S2圖12V。S1rER1R0P圖1S2S1ErR2R1G電位器電阻箱 隨堂練習2在把電流表改裝成電壓表的實驗中，把量程為Ig、內阻未知的電流表G改裝成電壓表。采用如圖1所示的電路測電流表G的內阻Rg，根據電路圖連接實物圖；測得電流表G內阻為Rg，把它改裝成量程為UV的電壓表，需要 聯（填“串”或“并”）一個電阻Rx，Rx= 。 隨堂練習3在“把電流表改裝為電壓表”的實驗中，測電流

7、表G 的內阻時備有下列器材：A待測電流表（量程lmA ，內阻約幾十歐）B滑動變阻器（阻值范圍0 100 ) C滑動變阻器（阻值范圍020k) D電阻箱（0999.9) E電阻箱（09999) F電源（電動勢2V ，有內阻）G電源（電動勢9V ，有內阻） H開關導線 若采用如圖所示電路測定電流表G的內阻，并要求有較高的精確度，以上器材中，應選用 ,應選用 ，電源應選用 （用器材前的英文字母表示）。 實驗要進行的步驟有：A 合上開關S1B 合上開關S2C 將R1的阻值調到最大D 調節(jié)R1的阻值，使電流表指針滿偏E 調節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度一半處F 記下R2的阻值并.斷開S1G 按如

8、圖所示連接好實驗電路以上步驟，合理的順序是 （用步驟前的英文字母表示）。 若在步驟F中讀得的阻值是50，則電流表內阻= ，若要將該電流表改裝成量程是3V 的電壓表，則應 聯一個阻值是 的電阻。表的刻度盤上原0. 6mA 處應改寫成 V。圖9AB 三橋式電路測電阻 1原理：如圖9的電路稱為橋式電路，一般情況下，電流計中有電流通過，但滿足一定的條件時，電流計中會沒有電流通過，此時，稱為電橋平衡。處于電橋平衡時，圖中A、B兩點電勢相等，因此電路結構可以看成：R1R2和R3R4分別串聯，然后并聯；或R1R3和R2R4分別并聯，然后再串聯。 2電橋平衡的條件：R1R4=R2R3（自己推導） 3測量方法如

9、圖10，連接電路，取R1、R2為定值電阻，R3為可變電阻箱（能夠直接讀出數值），Rx為待測電阻。圖10調節(jié)R3，使電流計中的讀數為零，應用平衡條件，求出Rx。 四公式計算法測電阻 公式計算法主要是應用串并聯電路的特點和全電路的知識進行分析，并求出待測電阻的數值。 五多用電表歐姆檔測電阻1. 原理歐姆表測電阻的原理是閉合電路的歐姆定律，歐姆表內部電路結構如圖所示R為調零電阻，紅黑表筆短接，根據閉合電路的歐姆定律有Ig，當紅黑表筆之間接有未知電阻Rx時，有I，故每一個未知電阻都對應一個電流值I.我們在刻度盤上刻出不同I對應的Rx的值，所測電阻Rx即可從表盤上直接讀出由于I與R的非線性關系，表盤上電

10、流刻度是均勻的，其對應的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處當RxRgRr時，I，指針半偏，所以歐姆表的內阻等于中值電阻 2. 內部結構 多用電表是由一個小量程的電流表和若干元件組成的，每進行一種測量時，只使用其中一部分電路，其他部分不起作用如圖所示，其中1、2為 測量 端，3、4為 測量端，5為 測量端，測量時，黑表筆插入 插孔，紅表筆插入 插孔，并通過轉換開關接入與待測量相應的測量端 3、注意事項 歐姆表刻度盤不同于電壓、電流刻度盤 左右0：電阻無限大與電流、電壓零刻度重合，電阻零與電流、電壓最大刻度重合 刻度不均勻：左密右疏 歐姆擋是倍率擋，即讀出的示數再乘以擋上的倍率電流、電

11、壓擋是量程范圍擋 在不知道待測電阻的估計值時，應先從小倍率開始，熟記“小倍率小角度偏，大倍率大角度偏”(因為歐姆擋的刻度盤上越靠左讀數越大，且測量前指針指在左側“”處)歐姆表的讀數：待測電阻的阻值應為表盤讀數乘以倍率為了減小讀數誤差，指針應指表盤到的部分，即中央刻度附近例1 用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T.請根據下列步驟完成電阻測量： 旋動部件_，使指針對準電流的“0”刻線 將K旋轉到電阻擋“100”的位置 將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準電阻的_ (填“0刻線”或“刻線”)將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現指針偏轉角度過小為了得到比較準確的

12、測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按_的順序進行操作，再完成測量A將K旋轉到電阻擋“1k”的位置 B將K旋轉到電阻擋“10”的位置C將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準隨堂練習4實驗室新進了一批電阻，課外活動小組的同學用多用電表粗測電阻的阻值，操作過程分以下幾個步驟：(1)將紅、黑表筆分別插入多用電表的“”“”插孔；選擇開關旋至電阻擋“10”；(2)將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕使歐姆表指針指零；(3)把紅、黑表筆分別與電阻的兩端相接，此時多用電表的示數如圖所示；(4) ；(5) ；(6)把紅、黑表筆分別與電阻的兩端相接，讀出示

13、數為18 ；(7)將選擇開關旋至OFF擋，取出紅、黑表筆. 請你完成操作步驟中第(4)、(5)兩步. 例2 用多用電表進行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖所示若多用電表的選擇開關處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應讀數是多少？請?zhí)钤诒砀裰兄羔樜恢眠x擇開關所處擋位讀數a直流電流100 mA 直流電壓2.5 Vb電阻100隨堂練習5如圖所示為多用電表的刻度盤若選用倍率為“100”的電阻擋測電阻時，表針指示如圖所示，則：(1)所測電阻的阻值為 ；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0104的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋是 (選填“10”、“100”或“1k”)(2)用此多用電表進行測量，當選用量程為50 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為 mA；當選用量程為250 mA的電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為 mA.(3)當選用量程為10 V的電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為 V.多用電表使用的“八大注意”使用前要機械調零兩表筆在使用時，電流總是“紅入”、“黑出”選擇開關的功能區(qū)域，要分清是測電壓、電流、電阻，還要分清是