實驗電阻的測量演示文稿

實驗電阻的測量演示文稿當(dāng)前第1頁\共有36頁\編于星期四\22點優(yōu)選實驗電阻的測量ppt當(dāng)前第2頁\共有36頁\編于星期四\22點學(xué)習(xí)目標(biāo)：認識并理解電路掌握電阻測量方法會選取實驗器材會設(shè)計電路及分析誤差重點、難點：測量原理器材的選取電路的設(shè)計當(dāng)前第3頁\共有36頁\編于星期四\22點看下面電路圖，你能說出各部分的功能嗎？對基本電路的理解當(dāng)前第4頁\共有36頁\編于星期四\22點一、供電電路

供電電路又稱控制電路，常用的有兩種連接方式——限流式和分壓式.兩種電路的比較如下表：當(dāng)前第5頁\共有36頁\編于星期四\22點比較內(nèi)容限流式分壓式

RX表示負載電阻，E表示路端電壓，R0表示滑動變阻器的總阻值思考：閉合前滑動頭P應(yīng)置于何處?向哪一側(cè)滑動會使輸出電壓增大？ES

baPESbaP電路結(jié)構(gòu)控制原理通過調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值改變電流，控制負載電壓通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變串聯(lián)電路分壓比，控制負載電壓負載電壓調(diào)節(jié)范圍(不計電源內(nèi)阻）電路優(yōu)點電路連接簡單，能耗較小電壓調(diào)節(jié)范圍較大當(dāng)前第6頁\共有36頁\編于星期四\22點限流電路、分壓電路的選擇原則①若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，應(yīng)采用分壓電路．②若實驗中要求電壓從零開始連續(xù)調(diào)接，或研究伏安特性，則必須采用分壓式電路．③兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法.當(dāng)前第7頁\共有36頁\編于星期四\22點伏安法測電阻:比較法測電阻：替代法測電阻：二、測量電路注意：①測量電路決定了測量原理；②測量結(jié)果表達式只與測量電路有關(guān).當(dāng)前第8頁\共有36頁\編于星期四\22點電表改裝后要與標(biāo)準(zhǔn)電表進行比較，稱為校對AA′GARVV′GVR三、校對電路當(dāng)前第9頁\共有36頁\編于星期四\22點四、保護電路

為了保證實驗器材的的安全，有時需要采用保護電路（保護電阻）R當(dāng)前第10頁\共有36頁\編于星期四\22點伏安法測電阻比較內(nèi)容電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖

原理誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV測量結(jié)果偏大偏小適用條件RA?Rx（大電阻）RV?Rx（小電阻）1.兩種接法比較AVRXRXVA當(dāng)前第11頁\共有36頁\編于星期四\22點①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較大，用電流表內(nèi)接法；若Rx較小，用電流表外接法．即比較2.兩種電路的選擇方法與的大?。倦娏鞅韮?nèi)接法＜電流表外接法當(dāng)前第12頁\共有36頁\編于星期四\22點按右圖接好電路，②實驗試探法讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)變化較大，則采用電流表接法；（為什么？）如果電流表的示數(shù)變化較大，則采用電流表接法。（為什么？）外內(nèi)當(dāng)前第13頁\共有36頁\編于星期四\22點

【例1】用伏安法測定一電阻器Rx的阻值（約為5Ω）提供的器材有：電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約15kΩ；電流表A1：量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω；電流表A2：量程300mA，內(nèi)阻約1Ω；變阻器R1：1～1000Ω，額定電流0.3A；變阻器R2：1～50Ω，額定電流1A；電池組E，電動勢3V，內(nèi)阻0.3Ω；開關(guān)K，導(dǎo)線若干。為了較精確測定該電阻器(Rx)的阻值，要求測出一組包括0在內(nèi)的電壓和電流數(shù)據(jù)，為了實驗?zāi)苷＿M行，并盡量減小測量誤差，而且要求滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，則電流表應(yīng)選用_________(填代號，下同)，變阻器應(yīng)選用__________。畫出實驗電路圖。當(dāng)前第14頁\共有36頁\編于星期四\22點審題：

目的選電表：

伏安法測電阻，3V電壓表必用；估算通過電阻的電流最大值：設(shè)計電路：

電流表外接法?！獪y電阻，方法——伏安法要求——電壓調(diào)節(jié)從0開始且變阻器便于調(diào)節(jié)控制電路應(yīng)采用分壓式，變阻器選用R2選A2RXA2VR2SE比較>>

Rx（約為5Ω）電壓表V：3V，約15kΩ；電流表A1：3A，約0.2Ω；電流表A2：300mA，約1Ω；變阻器R1：1～1000Ω；變阻器R2：1～50Ω；E=3V當(dāng)前第15頁\共有36頁\編于星期四\22點【例2】.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω.實驗室備有下列實驗器材：A．電壓表(量程為3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B．電壓表(量程為15V，內(nèi)阻約為75kΩ)

D．電流表

C．電流表(量程為3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)(量程為600mA，內(nèi)阻約為1Ω)E．變阻器R1(0～100Ω，0.6A)F．變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G．電池E(電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)為提高實驗精確度，減小實驗誤差，應(yīng)選用的實驗器材有________________．選電壓表：E＝3V，故電壓表選AIm＝3/5=0.6A，故電流表選選電流表：D選變阻器：為便于調(diào)節(jié)，變阻器選R1EGH當(dāng)前第16頁\共有36頁\編于星期四\22點(2)為減小實驗誤差，應(yīng)選用圖中__(填“a”或“b”)由于RV>>Rx，應(yīng)采用電流表外接法b(3)若用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑為0.635mm，兩電表的示數(shù)分別如圖所示，則電阻值為_______，電阻率為________．U=2.16V,I=0.44AR=4.9Ω當(dāng)前第17頁\共有36頁\編于星期四\22點【例3】.某電壓表的內(nèi)阻在20千歐～50千歐之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可選用的器材:待測電壓表V（量程3V）電流表A1（量程200μA）電流表A2（量程5mA）電流表A3（量程0.6A）滑動變阻器R（最大阻值1KΩ）電源E（電動勢4V）電鍵S。（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用___________（填寫字母代號）。（2）為了盡量減小誤差，要求測多組數(shù)據(jù)。試在方框中畫出符合要求的實驗電路圖（其中電源和電鍵及其連線已畫出）。ES當(dāng)前第18頁\共有36頁\編于星期四\22點分析：測電表內(nèi)阻是伏安法的推廣，待測電表既是一個電阻，又是一個電表，能夠顯示電壓（或電流）一表三用。

測電壓表內(nèi)阻時，另需一只電流表即可實現(xiàn)伏安法（怎樣連接？畫出草圖）；

測電流表內(nèi)阻時，另需一只電壓表即可實現(xiàn)伏安法（怎樣連接？畫出草圖）。當(dāng)前第19頁\共有36頁\編于星期四\22點

審題：采用什么方法？電流表如何選?。繙y量電路怎樣設(shè)計？控制電路采用哪種方式？選電表：選取一只電流表與待測電壓表組成伏安法，如圖a，

V

A圖a當(dāng)電壓表達滿量程3V時，電流的最大值為Imax≈3/20×10-3=150(A)，應(yīng)選電流表例3.電壓表V（3V）內(nèi)阻在20千歐～50千歐之間

電流表A1（量程200μA）電流表A2（量程5mA）電流表A3（量程0.6A）（1）所提供的電流表中，應(yīng)選用___（填寫字母代號）。A1A1當(dāng)前第20頁\共有36頁\編于星期四\22點滑動變阻器最大阻值1kΩ,電壓表內(nèi)阻幾十千歐，供電電路應(yīng)采用接法。例3.電壓表V（3V）內(nèi)阻在20千歐～50千歐之間，

滑動變阻器R（最大阻值1KΩ）電源E（4V）（2）為了盡量減小誤差，要求測多組數(shù)據(jù)。試在方框中畫出符合要求的實驗電路圖（其中電源和電鍵及其連線已畫出）。分壓式供電電路：

所以正確電路如圖b所示。ESV

AA1R當(dāng)前第21頁\共有36頁\編于星期四\22點并聯(lián)電路中，電流與電阻成反比，通過比較電流即可比較電阻——電流比較法串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，通過比較電壓即可比較電阻——電壓比較法比較法測電阻當(dāng)前第22頁\共有36頁\編于星期四\22點將待測電阻與一已知電阻并聯(lián)時，此時需要兩個電流表，其中A1內(nèi)阻必須已知設(shè)兩電流表的讀數(shù)分別為I1、I2，則其中r1為A1內(nèi)阻一.電流比較法1.觀察電路圖有什么特點？2.測量原理：

3.測量結(jié)果表達式：當(dāng)前第23頁\共有36頁\編于星期四\22點

將待測電阻與一已知電阻串聯(lián)時，

其中電壓表V1的內(nèi)阻r1必須已知。設(shè)兩電壓表讀數(shù)分別為U1、U2則其中r1為電壓表V1的內(nèi)阻

以上兩種電路都要保證兩表指針偏轉(zhuǎn)角盡可能都大，即兩表量程相匹配。二.電壓比較法1.觀察電路特點2.測量原理3.測量結(jié)果表達式：當(dāng)前第24頁\共有36頁\編于星期四\22點【例1】用以下器材測量一待測電阻的阻值，器材如下：電流表A1:（量程250mA，內(nèi)阻r1為5Ω）電流表A2:（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω）待測電阻Rx:（阻值約為50Ω）滑動變阻器R:（最大阻值10Ω）電源E:（電動勢約10V，內(nèi)阻約為1Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）要求方法簡單，并能測多組數(shù)據(jù)，畫出實驗電路原理圖，并標(biāo)明器材代號。（2）實驗中所要直接測量的物理量是

，用測得的量表示待測電阻Rx的阻值計算公式為Rx

。當(dāng)前第25頁\共有36頁\編于星期四\22點審題：測電阻，電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1為5Ω）電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω）待測電阻Rx（阻值約為50Ω）滑動變阻器R:（最大阻值10Ω）電源E:（約10V）電流比較法畫出測量電路圖：問題：A1、A2、RX中的最大電流各多大？畫出供電電路：SERRXA1A2測量結(jié)果表達式：當(dāng)前第26頁\共有36頁\編于星期四\22點【例2】（天津卷）要測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2V，內(nèi)阻約2KΩ。實驗室提供的器材有：電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻約5KΩ；定值電阻R1，阻值30Ω；定值電阻R2，阻值為3KΩ；滑動變阻器R3，最大阻值100Ω，額定電流1.5A；電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。①有人擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV。該方案實際上不可行，其最主要的原因是

。③由上問寫出V1內(nèi)阻RV的表達方式，說明式中各測量量的物理意義。

當(dāng)前第27頁\共有36頁\編于星期四\22點分析：若采用伏安法，選用電流表A與V1串聯(lián)（如圖a）,圖aA

V1流過電壓表的電流最大約1mA,電流表A不能準(zhǔn)確測量;測電壓表V1的內(nèi)阻RV，量程2V，內(nèi)阻約2KΩ電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；

①有人擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出RV。該方案實際上不可行，其最主要的原因是當(dāng)前第28頁\共有36頁\編于星期四\22點確定方法：考慮選取電壓表V2,就要采用法

基本接法如圖b,通過比較V1、V2的電壓來比較電阻即

V1

V2圖b測電壓表V1的內(nèi)阻RV，量程2V，內(nèi)阻約2KΩ電壓表V2，量程5V，內(nèi)阻約5KΩ；定值電阻R1，阻值30Ω定值電阻R2，阻值為3KΩ②請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V1內(nèi)阻RV的實驗電路。要求測量盡量準(zhǔn)確，實驗必須在同一電路中，且在不增減元件的條件下完成。試畫出符合要求的實驗電路圖并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號：

比較可是V2的內(nèi)阻未知，不可行。但是給我們提供了一個思路，可以用一個定值電阻與V1串聯(lián)比較電壓，V2內(nèi)阻未知可以測總電壓（如圖c），

設(shè)V1、V2讀數(shù)分別為U1、U2則

圖cR

V2V1V1RV22當(dāng)前第29頁\共有36頁\編于星期四\22點V1的內(nèi)阻約2KΩR2阻值為3KΩ滑動變阻器R3，最大阻值100Ω，額定電流1.5A分析供電電路：SER3R2

V2V1當(dāng)前第30頁\共有36頁\編于星期四\22點連實物圖：當(dāng)前第31頁\共有36頁\編于星期四\22點替代法測電阻電路如圖所示，

觀察電路的特點：RX為待測電阻，