電阻的測量方法匯總PPT課件

1、電學(xué)實驗一：電阻的測量,恒定電流,高中物理,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、掌握用伏安法測電阻的基本原理，會分析誤差。 2、掌握電流表的內(nèi)外接法，會根據(jù)實際情況進行選擇。 3、掌握供電電路的兩種接法，及必須用分壓電路的三 種情況。 4、掌握選擇實驗器材的方法，及實物連接注意的事項。,一、伏安法測電阻,2、測量電路:,誤差分析：,電壓表分流,電流表分壓,減少誤差的方法：,RVRX(小),RARX(大),3、內(nèi)接法與外接法的選擇,電流表的內(nèi)接法,電流表的外接法, 比較法,條件：已給出R的估計阻值, 試觸法,條件：未給出R的估計阻值,選擇方法：將電壓表分別接a、b兩點，看哪個電表變化示數(shù)顯著。,內(nèi)接法,外接法,選擇方

2、法（例：優(yōu)化P128考例1）,結(jié)論：大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法,“大內(nèi)大”,“小外小”,“大內(nèi)大小外小”,“安內(nèi)伏外”,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2.7V、5.0mA,由此可知按 圖所示的電路測量的誤差較小， Rx的真實值更接近于 。,甲,乙,甲,700,：比較其相對變化量的倍數(shù)！,既：比較U/U1與I/I1的倍數(shù)關(guān)系。 U/U1 I/I1：內(nèi)接法； U/U1 I/I1：外接法。,二、供電電路,1、電路圖,分壓電路,滑動頭從a滑向b RX上電壓變化范圍 ( 設(shè) r =

3、0 ),E,E,0,接通電鍵時滑動頭 初始位置應(yīng)處于,a 端,a 端,限流電路,2、供電電路的選擇方法(減少誤差：電表變化范圍大，器材安全）,a、要求電壓或電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，或要求測量范圍盡可能大。（給定表格數(shù)據(jù)或圖像從零開始）,c、采用限流接法時最小電流或電壓都超過電表量程。 例優(yōu)化P128考例,b、滑動變阻器的阻值太小，一般小于待測電阻的阻值(R滑RX),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：,限流接法一般沒有特殊要求，操作簡單，能耗小。,甲,限流內(nèi)接,乙,限流外接,分壓內(nèi)接,分壓外接,丙,丁,基本電路圖,例.用伏安法測量一定值電阻，實驗器材如下： (A)待

4、測量電阻Rx(約30k，1W)； (B)直流電流表(量程0500A，內(nèi)阻300)； (C)直流電壓表(量程015V，內(nèi)阻30k)； (D)直流穩(wěn)壓電源(輸出電壓20V)； (E)滑動變阻器(02k，0.3A)； (F)開關(guān)、導(dǎo)線等。,電路選（ ）,B,電源的選擇： 根據(jù)電阻的額定電壓和電表的量程確定。,電流表 電壓表的選擇： 根據(jù)電阻的額定電壓，額定電流確定，或根據(jù)電源的電動勢確定電壓。電表的變化范圍盡可能在滿偏刻度的三分之一以上。,滑動變阻器： 限流接法：滑動變阻器的阻值在待測電阻阻值的10倍以內(nèi)；分壓接法：滑動變阻器的阻值小些好。,三、 實驗器材的選擇,練習(xí)1：用伏安法測量某一電阻Rx阻值

5、，現(xiàn)有實驗器材如下： 待測電阻Rx（阻值約5 ，額定功率為1 W）； 電流表A1（量程00.6 A，內(nèi)阻0.2 ）； 電流表A2（量程03 A，內(nèi)阻0.05 ）； 電壓表V1（量程03 V，內(nèi)阻3 k）； 電壓表V2（量程015 V，內(nèi)阻15 k）； 滑動變阻器R0（050 ）， 蓄電池（電動勢為6 V）、開關(guān)、導(dǎo)線. 為了較準(zhǔn)確測量Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選 _ 設(shè)計測量電路，畫出電路圖。,A1 V1,供電電路：限流接法；測量電路：外接法,練習(xí) 2：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)果盡量準(zhǔn)確現(xiàn)備有以下器材： A、電池組（3V，內(nèi)阻1) B、電流表（03A，內(nèi) 阻0.012

6、5） C、電流表（00.6A，內(nèi) 阻0.125） D、電壓表（03V，內(nèi) 阻3K） E、 電壓表（015V，內(nèi) 阻15K） F、滑動變阻器（020，額定電流1A） G、滑動變阻器（02000，額定電流0.3A） H、電鍵、導(dǎo)線 上述器材中應(yīng)選用 （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)線的電流強度能在00.5A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,A C D F H,外,四、實物連接（用鉛筆） 1、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

7、查，特別注意下述連接是否正確： 電鍵位置，電鍵控制整個電路。 滑動變阻器滑動接線柱的位置，不能接到滑片或腿上。 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 ）；電路順著連，從正極流入回到負(fù)極。,接在接線柱上，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！,+,_,分 壓 外 接,+,_,分 壓 外 接,+,_,分 壓 外 接,分壓電路不受電鍵控制,分 壓 內(nèi) 接,分 壓 內(nèi) 接

8、,限 流 外 接,限 流 內(nèi) 接,限 流 內(nèi) 接,練習(xí)1：測定金屬絲的電阻（阻值35）時，給定的實驗器材的實物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在00.6A之間變化。請在方框中畫出實驗電路圖，并在圖中用實線代替導(dǎo)線連接成符合實驗要求的電路圖。,解: 實驗電路圖如圖示,連線圖如圖示。,2007年理綜山東卷23,23.檢測一個標(biāo)稱值為5的滑動變阻器?？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢?A待測滑動變阻器Rx，全電阻約5（電阻絲繞制緊 密，匝數(shù)清晰可數(shù)） B電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6 C電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12 D電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15k E電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3k F

9、滑動變阻器R，全電阻約20 G直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計 H游標(biāo)卡尺 I 毫米刻度尺 J電鍵S導(dǎo)線若干,2頁,題目,3頁,4頁,末頁,（1）用伏安法測定Rx的全電阻值，所選電流表_(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為_(填“V1”或“V2”)。 （2）畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下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,A1,V2,2頁,題目,3頁,4頁,末頁,（2）解：,方案一：分壓接法,方案二：限流接法,2頁,題目,3頁,4頁,末頁,解析：方案一： 需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺 主要操作步驟： 數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n 用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡

10、尺）測量所有線圈的排列長度L，可得電阻絲的直徑為d=L/n 用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長度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,方案二 需要的器材：游標(biāo)卡尺 主要的操作步走驟： 數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n 用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2，可得電阻絲的直徑為d=,電阻絲總長度l=,（D1+D2）,重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值,四、實物連接（用鉛筆） 1、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

11、檢查，特別注意下述連接是否正確： 電鍵位置，電鍵控制整個電路。 滑動變阻器滑動觸頭的位置，不能接到滑片或腿上。 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 ）；電路順著連，從正極流入回到負(fù)極。,1. 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1所示),（2）用已知內(nèi)阻的電壓表替代電流表（如圖2所示）,伏安法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，無電壓表時只要找到能夠等效替代電壓表的其他器材即可，比如：,（1）已知電阻與理想電流表串聯(lián)替

12、代電壓表（如圖4所示）；,（2）無電壓表時的等效替代法（如圖5所示）。,伏安法及變式 1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測定電表的內(nèi)阻,練習(xí)1：用伏安法測量一個電阻器材有： 待測電阻RX(約為50); 電流表(量程為100mA,內(nèi)阻） 電壓表（量程為，內(nèi)阻k） 電源（，r=0), 滑動變阻器（最大值00，允許最大電流） 開關(guān)個，導(dǎo)線若干， 根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求畫出實驗電路圖,練習(xí)2：某電壓表的內(nèi)阻在20kk之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列器材： 待測電壓表（量程為） 電流表（量程為） 滑動變阻器R（最