文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 02 多种方法测电阻

02 多种方法测电阻

02 多种方法测电阻
02 多种方法测电阻

电阻的测量

一、实验原理

电阻的测量方法很多,实验器材不同,测量电阻的方法和原理也不同,但万变不离其宗,事实上,几乎所有的测量方法都依托于欧姆定律的变形公式U

R I

=

,故根据题目给定的实验器材,只要想尽办法直接或间接获得待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,即可最终算得待测电阻。此外,也有些方法依托于电路中的电流、电压的关系以及欧姆定律,列出相关等式,计算出待测电阻。现将各种电阻的测量方法总结为几大类别,并分别讲述如下: (一)伏安法测电阻

说明:直接用电压表测得待测电阻(灯泡)两端电压U ,电流表测得通过待测电阻(灯泡)的电流I ,根据U

R I

=

算得电阻。

(二)伏阻法测电阻

说明:一定设计为串联电路,只要得到两个不同的电压值即可用两个电压值和已知电阻的阻值算得待测电阻的阻值。得到两个电压值的方法如下:

1、给定两块电压表(双伏法),直接用两块电压表分别测定串联电路中待测电阻的电压、

2、给定一块电压表,多个开关(单伏法、伏关法),此时可以使用拆表法,则测定方法与双伏法相同,如果不允许拆表,则可以通过开关改变电路的连接方式或者改变电压表的

方法4 方法5 方法6

方法7 方法8 方法9

3、给定一块电压表,多个开关,定值电阻换成最大阻值已知的滑动变阻器,把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,滑到阻值为零时,相当于定值电阻被短路。

方法3 方法4

(三)安阻法测电阻

说明:可以设计为并联电路,也可设计为串联电路,只要得到两个不同的电流值即可用两个电流值和已知电阻的阻值算得待测电阻的阻值。

1、给定两块电流表(双安法),直接用两块电流表分别测定支路一的电流、支路二的电

2、给定一块电流表,多个开关(单安法、安关法),此时可以使用拆表法,则测定方法

与双安法相同,如果不允许拆表,则可以通过开关改变电路的连接方式或者改变,使得同一块电压表在不同的电路状态下测定不同的电压值即可。

方法4 方法5 方法6

方法7

方法8 方法9

3、给定一块电流表,多个开关,定值电阻换成最大阻值已知的滑动变阻器,把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时,可以把它当一个定值电阻来使用,滑到阻值为零时,相当于定值电阻被短路。

(四)等效替代法

说明:用电阻箱替代待测电阻,使之产生相同的效果,则电阻箱的阻值与待测电阻阻值相等。电路有两个状态,第一个状态一定是待测电阻自己接入到电路中,第二次可以电阻箱自己接入电路,调节电阻箱,直到电流表示数与上一次相同,第二次也可以是电阻箱和待测电阻同时都接入到电路中,调节电阻箱,使得电流表或电压表的示数为上一次的二倍或

S1 S2

S1 S1

二、例题精讲

【例题1】(伏安法、单安法)物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx 的实验,各组同学都提出了自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况。

(1) 甲组同学决定采用伏安法,请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需测量的物理量:①___________; ②___________;

(2) 乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如上图所示,以下是他们的实验操作步骤: ①按电路图连接好实物电路。

②_______________________________________________________。 ③_______________________________________________________。 (3) 请你用所测物理量写出两种方案未知电阻Rx 的数学表达式: 甲组:Rx=___________。乙组:Rx=___________。

【试题分析】

本题同时考查了伏安法测电阻和只用一只电流表测电阻两种不同的电阻测量方法: 1、在伏安法测电阻的电路图中,要用一只电压表和一只电流表分别来测未知电阻的电压和电流,特别是别忘了串联一只滑动变阻器,需要测量的物理量是未知电阻的电流和电压。

2、只用一只电流表来测电阻,电源电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻值,我们可以设法测出两次电流值即可解出未知电阻Rx 的阻值。具体做法是:(1)先断开开关,读出电流表的示数为I 1,此时只有R 0自己接入电路,可据此算得电源电压U=I 1R 0;

(2)再闭合开关,读出电流表的示数为I 2,此为两个电阻并联时的干路电流,故R x 的电流为I x =I 2-I 1; (3)根据U

R I

=

算得待测电阻1021x I R R I I =-

【答案】

(1)如下图①未知电阻两端的电压U ;②通过未知电阻和电流I 。

(2)②断开开关,读出电流表的示数为I 1③闭合开关,读出电流表的示数为I 2 (3)

U

I

;1021I R I I -。

【例题2】(单伏法)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻.提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R (0~9999Ω 5A)、开关S 1和S 2、导线若干.现要测量待测电阻Rx 的阻值,设计了如图甲所示的实验电路图.

(1)小虎进行的实验过程如下:

①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×",并用笔画线代替导线画出正确的接法.

②电路连接正确后,闭合S 1,将S 2拨到触点1时,电压表的读数为U 1,则电源电压为 .

③闭合S 1,将S 2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R 0时,电压表的示数为U 2,则待测电阻的阻值Rx = .

【试题分析】

本题考查了单伏法测电阻,当电阻箱调到某一确定阻值时,相当于定值电阻。

(1)闭合S 1,将S 2拨到触点1时,电压表的读数为U 1,则电源电压为U 1; (2)闭合S 1,将S 2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R 0时,电压表的示数为U 2,所以此时待测电阻两端的电压为闭合S 1,将S 2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R 0时,电压表的示数为U 2,电阻箱两端的电压为U 1-U 2,电路中的电流为12

U U R -; (3)根据U

R I =

算得待测电阻2021120

2

X U U R U R U R U U -=-

【答案】(1)①如下图所示;②U 1;③

20

12

U R U U -

【例题3】(等效替代法)小明设计了一种测量未知电阻R x的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻R x

(1)请你帮他完成相关实验内容:

①将接入A、B两点间;

②闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下;

③断开开关,取下A、B间的元件,将接在A、B两点间;

④闭合开关,调节,使;

⑤读出,即可知道R x的阻值.

(2)小明测量电阻R,的方法,在科学研究中经常用到,下面四个研究实例中,采用这种研究方法的是 .

A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它

B.根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱

C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻

D.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱

【试题分析】

本题考查了等效替代法测电阻。

具体方法如下:

(1)将待测电阻接入到AB之间,调节滑动变阻器到某一合适位置,记下电压表的示数;(2)用电阻箱替代待测电阻接入到AB之间,保持滑动变阻器的阻值不变,调节电阻箱的阻值,直到电压表的示数与上一次相同,说明此时电阻箱的阻值与待测电阻的阻值相等,记录下电阻箱此时的阻值即为待测电阻的阻值。

【答案】(1)①未知电阻R x;②电压表的示数为U;③电阻箱;④电阻箱;电压表示数仍为U;⑤电阻箱的阻值;(2)C

三、专题训练

【题文】在图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R 的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下能够测出待测电阻R x 阻值的电路是( )

【答案】ABD 【解析】

A 、电压表V 1测出定值电阻R 的电压U 1,电压表V 2测出待测电阻R X 的电压U X ,电

R X 电压U X ,电流I 已知,由欧姆定律可求出电阻,故A 正确.

B 、电流表A 测出流过R X 的电流I ,电压表V 测出电阻R X 的电压U ,由欧姆定律可求出待测电阻R X 的阻值,故B 正确.

C 、图示电路不能测出流过电阻R X 的电流,也就不能测出待测电阻的阻值,故C 错误.

D 、电流表A 1测流过R 的电流I 1,电流表A 2测流过待测电阻R X 的电流I X ,并联电压

1U I R =,已知待测电阻R X 的电压U ,流过待测电阻的电流I X ,由欧姆定律可求出待

测电阻R X 的阻值,故D 正确. 故选ABD .

【题文】如图,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R 0设计了四个测未知电阻Rx 的电路,其中不可行的是( )

【答案】C

【解析】

伏安法测电阻,就是利用串、并联电路的特点,用电压表或电流表测量出待测电阻两

端的电压或通过待测电阻的电流,计算出待测电阻的方法。如果不能直接或间接测量

出待测电阻两端的电压和电流,如C,只能测出通过R x的电流,这种方法是不可行的。

A、用电压表V2测出R x两端的电压,用电压表V1测出已知阻值电阻R0两端的电压,并利用串联电路中的电流相同的特点,即可知道通过待测电阻R x的电流,就可以测出

R x的阻值。

【题文】某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量

未知电阻Rx阻值,图中不能够实现测量Rx阻值的电路图是()

【答案】B

【解析】B中断开S时,可以测出总电压,但当闭合S时,电阻Rx被短路,所以得不出对应的电流值和电压值,所以不能测出未知电阻值来。

【题文】小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻R x的阻值不小于5Ω,电源由两节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验

器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.

(1)为完成此实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A.

(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A 时,电压表的示数是2.1V ,当电流表的示数是0.2A 时,电压表的示数是1.8V ,电路元件盒中电源电压是 V ,未知电阻Rx 的阻值是 Ω.

(3)小明的同学利用上述器材,还设计了测量位置电阻Rx 的四种实验电路,其中无法测出未知电阻Rx 的是 .

【答案】(1)0~3;0~0.6; (2)2.8;5; (3)A . 【解析】

(1)因为电源由两节干电池组成,所以电源电压为3V ,电压表的量程为0~3V ;

0~0.6A 。 (2)滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电压特点,当滑动变阻器两端的电压从2.1V 降低到1.8V ,。通过定值电阻的电流变化了A I 06.0=?。所

0.14A 时,定值电阻两端的电,电源电压V V V U 8.21.27.0=+=源。

(3)A 选项,将滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表的示数U1,并根据欧姆定律求出电路中的电流I ,由于不知道Rx 两端的电压,所以不能求出Rx 的阻值。 B 选项,使滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时被测电阻两端电压等于电源电压U ,并读出电流表的示数I ,根据欧姆定律可以求出未知电阻的阻值。因此该电路可以测量出未知电阻的阻值。

C 选项,当开关S 拨至1时,读出电流表的示数为I1,)

(源x 11R R I U +=。

当开关S 拨至2时,读出电流表的示数为I2,)(源x 22R R I U +=。可以求得Rx 的大小。

D 选项,当S 断开时,电压表测电源电压。当S 断开,电压表测R1两端的电压,根据欧姆定律,能求出电路中的电流。由串联电路的电压特点,求出Rx 两端的电压,再根据欧姆定律就可以求出Rx 的阻值。 正确的选择是A 。

【题文】(伏安法)小华同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。所用电压表0~15伏量程损坏,但0~3伏量程完好,其余器材均完好。所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A ”字样。

(1)小华按图13正确连接实验电路,在闭合电键S 前,他应将滑动变阻器的滑片置于变阻器的________端(选填“左”或“右”)。

(2)他实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表、电流表的示数分别为2.4伏和0.18安,则所用的电源电压为________伏。

(3)接着,他移动滑动变阻器的滑片到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10欧),观察到电流表示数为0.24安,则待测电阻R X 两端的电压为________伏,R X 的阻值为________欧。

(4)小华继续减小变阻器连入电路中的阻值,同时在不更改器材的情况下,解决了实验中遇到的困难。当滑动变阻器的滑片在某点时,电压表的示数如图14所示,则此时待测电阻R X 两端的电压为________伏。

【答案】(1)右。(2)6。(3)3.6;15。(4)4 【解析】

(1)出于保护电路的需要,在闭合开关前,滑动变阻器应置于最大阻值处;

(2)串联电路的电流相等,而此时滑动变阻器的阻值为其最大值,故可得出滑动变阻器两端的电压,电源电压就等于各用电器两端的电压之和;

(3)根据电流值和滑动变阻器的阻值可求出其两端的电压,再根据串联分压的规律,可求出R X 两端的电压,R X 的阻值也可利用欧姆定律计算得出;

(4)为了使测量的电压值不超过电压表的量程,可使电压表与滑动变阻器并联,再根据串联分压,间接得出R X 两端的电压.

解:(1)闭合开关前,滑动变阻器的阻值应保持最大,故应将滑片置于右端; (2)此时滑动变阻器两端的电压U 滑=I 1R 1=0.18A×20Ω=3.6V ,电源电压U=3.6V+2.4V=6V ;

(3)当滑片在滑动变阻器的中间时,变阻器两端电压U 滑2=I 2R 2=0.24A×10Ω

=2.4V ,则R X 两端的电压U X =U-U 滑2=6V-2.4V=3.6V . R X 的阻值X R UX/I2 3.6V/0.24A 15===Ω

(4)此时电压表应与滑动变阻器并联,其示数为2V ,故R X 两端的电压为6V-2V=4V .

故答案为:(1)右.(2)6.(3)3.6;15.(4)4.

【题文】(伏安法)某实验小组用电压表、电流表、电键、电源(电压保持不变)、标有“10Ω 2A ”字样的滑动变阻器、待测电阻和若干导线做“电压表、电流表测电阻”的实验。实验过程中各实验元件均完好,且连接时各个接点的接触都良好。 ① 连接电路后,闭合电键S ,他们发现电流表A 无示数,电压表V 有示数,且无论怎样移动滑片P ,电压表示数始终都不变为6伏,发生这一现象的可能原因是 。

②经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P 移动的过程中,电流表A 的最小示数如图14所示,读数是 ,此时电压表的示数是 伏,这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。

③ 为了减小实验误差,该实验小组的同学可以采用的方法是 。

【答案】① 电压表串联在电路中,电流表并联在待测电阻两端(或电压表串联在电路中)。

② 0.4安; 2;5。

③ 移动滑片P ,改变待测电阻两端电压,多次实验取平均值。 【解析】

①电压表应该与待测电阻并联,此题中电压表有示数,电流表无示数,所以不是电路断路,而是将电压表串联在了电路中.

②已知电流表显示的是最小示数,所以电路电流I=0.4A .

由电路电流最小知电路电阻最大,即滑动变阻器滑片处于最大阻值处,也就是接入电路的电阻为10Ω.

所以滑动变阻器两端电压为U 0=IR 0=0.4A ×10Ω=4V , 待测电阻两端电压为Ux=U-U 0=6V-4V=2V 待测电阻阻值为X

X U R I

=

=5Ω ③在实验器材一定,实验方法一定的情况下,要减小误差,应该多次测量取平均值.所以,测量待测电阻阻值时,需要移动滑片P ,改变待测电阻两端电压,多次实验取平均值.

【题文】(伏安法)如图14是研究“2.5V 1W ”的小灯泡灯丝电阻的电路图和实物连线图:

图14

图14

(1)实物接线图还差几根导线没有接好,请用笔当导线连接好实物图(注意电流表和电压表量程选择)。

(2)在正确连接好电路后,某次测量中电流表示数为0. 30 A,为测得额定电压下的灯

丝电阻,滑动变阻器滑片P应向端移动(填“左”或“右”).

(3)小伟测得了灯丝在三种不同电压下的阻值,然后求出它们的平均值当作灯丝的电阻,你认为这种做法对吗?并说明理由.

答:

(4)小王同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:

①;

②。

(5)小华同学把灯泡换成一个定值电阻,连接好电路后刚闭合开关发现电流表示数很小,电压表指针偏角较大,可能是

A.电流表量程太小

B.定值电阻阻值太大

C. 定值电阻阻值太小

D.电压表量程太大

(6)小李同学完成实验后想再测桌上的一个定值电阻的阻值,他用的滑动变阻器上标有“30Ω 2A”字样,刚闭合开关发现电流表示数为0.18A,移动滑片电流表能达到

最大电流0.58A

【答案】(1)(电流表接0.6A,电压表接3V)

(2)左

(3)不对。因为灯丝电阻会随温度变化而变化,所以不能将平均值当做灯丝电阻。(1分)

(4)开关未断开;滑动变阻器阻值未调到最大

(5)B

(6)13.5

【解析】解:(1)灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择0~3V量程;电流表测

=0.4A,电流表选择0~0.6A量程;滑动变阻器任

量灯泡额定电流为I=P/U= 1W

2.5V

选下面一个接线柱,然后根据电路图将电路补充完整即可.如下图:

(2)电路电流为0.3A,小于灯泡额定电流0.4A,要使电路电流增大,总电阻减小,要减小滑动变阻器电阻,滑片左移.

(3)灯丝受温度影响较大,三种不同电压下,灯丝温度不同,灯丝的电阻不同.(4)连好电路,没闭合开关灯泡就发光,说明开关之前是闭合的,这是错误操作.灯泡发出耀眼的光,说明电流很大,这是滑动变阻器没有调到最大阻值,这也是不允许的.

(5)电流表示数很小,电压表指针偏角较大,说明电路中电阻较大,故选B.(6)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时:U=0.18A×(30Ω+R)①

当滑动变阻器接入电路的阻值为零时:U=0.58A×R②

由①②可得:R=13.5Ω.

故答案为:

(2)左;

(3)答:不对,因为灯丝的电阻与温度有关,温度不同,电阻不同,不能求平均值;(4)①连接电路,开关未断开;

②连接电路时,滑片未滑到最大阻值的地方;

(5)B;

(6)13.5Ω.

【题文】(伏安法)用伏安法测标有“2.5V”的字样小灯泡L的电阻。

⑴实验原理是______________________。

⑵在右侧方框内画出实验电路图。

⑶下图中有小叶尚未完成的实物图。请将电压表接入电路。

⑷在开关闭合前,图18中滑动变阻器的滑片应置于_______端(填“A”或“B”)。

⑸开关S闭合后,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图19甲所示。若电路只有一处故障,则产生此现象的原因可能是下列情况中的。(选填序号)

A.滑动变阻器断路 B.电流表断路 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路

排除故障后,闭合开关S,发现电压表和电流表的示数都比较小,灯泡L不发光。这

应该进行的操作是,使电压表,灯泡L正常发光。此时,电流表

的示数如图19乙所示,测出其正常工作时的电阻为 (保留一位小数)。

【答案】⑴R

⑵见图

⑶见图

⑷A

⑸C

【解析】此题答案⑹调节滑动变阻器;示数为2.5V; 8.3

解:(1)用伏安法测小灯泡L电阻的实验原理是:R=U/I.

(2)电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器和开关与电源串联组成电路图,如下图所示:

(3)灯泡的额定电压为2.5V ,所以电压表的量程为0~3A ;电流表与灯泡串联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,如下图所示:

(4)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的A 端.

(5)电流表无示数,说明电路断路;灯泡不亮,说明灯泡断路或电压表短路;电压表有示数说明电压表正常,所以电路故障是C 灯泡断路.

(6)通过调节滑动变阻器接入电路阻值的大小,使电压表示数为2.5V 时,灯泡正常发光;从图2乙中指针的位置可得,灯泡正常发光时的电流为0.3A ; 因此灯泡的电阻R=U/I=2.5V/0.3A ≈8.3Ω.

故答案为:(1)R=U/I ;(2)如上图所示;(3)如上图所示;(4)A ;(5)C ;(6)调节滑动变阻器;示数为2.5V ;8.3.

【题文】(伏安法)小名在做“伏安法测电阻”的实验时,设计的电路如图所示.

(1)按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0~3V 量程. (2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表有明显偏转,则电路中发生断路的器件是 .

(3)改正电路正确无误后开始实验.前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如右图所示,请将下面表格中的空白处填写完整.(计算结果保

留一位小数)

(4)小名想测额定电压为“3.8V” 的小灯泡正常发光时的电阻值(约10Ω) .他的

实验步骤是: , 拆下定值电阻,将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值阻的

位置,并将变阻器阻值调至最大;调整;闭合开关,再移动滑片至小灯泡正常发光时,读出电流表的示数,算出小灯泡电阻.

【答案】图略,定值电阻R ,0.2,8.0,8.1,断开开关,电压表的量程

【解析】(2)电流表无示数,说明电路断路,电压表有明显偏转,说明电压表与电源接通,电压表并联的部分断路,所以定值电阻断路.(3)由实物图知,电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.2A,R=U

/I =1.6V/ 0.2A =8Ω,所以 : R =(8.3Ω+8.1Ω+8Ω)/ 3 =8.1Ω.(4)灯泡额定电压

为3.8V,电压表选择0~15V,测定值电阻电压时,电压表选择0~3V,所以要更换

电压表量程.但先要断开开关。

【题文】(伏安法)小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6伏,滑动变阻器上标有“20 2A”字样。

(1)在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线在图中正确连接。(用2B铅笔在答题纸的相应位置连接)

(2)小明同学正确连接好电路,闭合电键后,电流表、电压表示数如下表所示。请你根据表中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮助小明判断故障原因(均选填“待测电阻断路”、“待测电阻短路”、“滑动变阻器断路”或“滑动变阻器短路”)。

(3)经讨论,该小组同学重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P 移到中点位置时,电流表A 的示数如图所示,读数是 安,这时候测得的待测电阻的阻值是 欧。

(4)为了减小实验误差,必须多次改变待测电阻两端的电压,可采用的操作方法是 。 【答案】(1)略 (2)待测电阻短路 待测电阻断路 (3)0.4 5

(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置

2 0S

【解析】根据电路图,从电源正极开始分析,电流表的正接线柱没有连接.电流表有

示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;电压表有示数说明与其两端

连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路.读取电流表示数时,首先明

确电流表选择的量程和对应的分度值;根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的

串联特点求出待测电阻的阻值.滑动变阻器与待测电阻串联,改变滑动变阻器接入电

路的阻值,可改变电路总电阻,从而改变电路电流,改变待测电阻两端的电压;为了

减小实验误差,需要经过多次测量求平均值.(1)电流表与灯泡串联即可,如图所示:

(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明待测电阻短路;

电压表有示数说明与其两端连接的电路为通路,电流表无示数说明并联的部分断路,

即待测电阻断路.

(3)当滑片P移到中点位置时,R滑=10Ω;

若电流表的量程为0~3A,则对应的电流为2A,滑动变阻器两端的电压为

2A×10Ω=20V>6V,

所以电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电路中的电流I=0.4A,

电路中的总电阻R总=U/I=6V/0.4A=15Ω,

所以R=R总-R滑=15Ω-10Ω=5Ω.

(4)多次改变滑动变阻器的滑片位置可以改变待测电阻两端的电压,减小实验误差.

【题文】(双伏法)某物理小组的同学做实验测电阻,他们连接的实验电路如图所示,已知电源两端电压不变,电阻R1的阻值为3Ω。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P

位于A点时,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为8V。当滑动变阻器的滑片

P位于B点时,电压表V1的示数为7V,电压表V2的示数为9V。则所测电阻R2的阻值是Ω。

初中物理多种方法测电阻方法

初中物理多种测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡()、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻 (10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压)、正常发光(灯泡两端电压),测出对应的电压值和电流 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光 3 正常发光 灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

大学物理实验多种方法测量直流电阻

用多种方法测量直流电阻 一、实验目的 1、熟悉各种电学仪器及电路技巧; 2、掌握多种方法测量直流电阻 3、巩固不确定度的评定方法 二、仪器 DH6108赛电桥综合实验仪,直流稳压电源,万用电表,电阻箱,两个待测电阻,千分尺,直流电流表,直流电压表,滑线变阻器,检流计等 三、实验原理 电阻是电磁学实验工作中的常用元件,可分为高值电阻(兆欧以上)、中值电阻(10欧~兆欧)、低值电阻(10欧以下)。测量电阻的方法有许多种,常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。 (一)伏安法测量电阻的原理(适用于测中值电阻) 1、实验线路的比较和选择 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。 图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路 被测电阻的阻值为: I V R = 。 但实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R V 。因为R I 和R V 的存在,如果简单地用I V R = 公式计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:

比较(R/R I )和(R V /R )的大小,比较时R 取粗测值或已知的约值。如果前者大则选电流表内接法,后者大则选择电流表外接法。 如果要得到测量准确值,就必须按下(1)、(2)两式,予以修正。 即电流表内接测量时,I R I V R -= (1) 电流表外接测量时, V R V I R 11-= (2) 2、测量误差与不确定度的评定 实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时,可以估算出U V 、U I ,再用简化公式I R I V R -= 计算时的相对不确定度 (3) 式中U R 表示测量R 的不确定度,并非指R 的电压值。 可见要使测量的准确度高,应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程,因为这时的V 、I 值大,U R /R 就会小些。 当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时,可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值,相对不确定度由下式求出: 电流表内接时: (4) 电流表外接时: (5) 这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时,线路方案和参数的选择应使U R /R 尽可能最小(选择原则3)。 (二)惠斯通电桥测量未知电阻的原理 (适用于测中值电阻) 现代计量中直流电桥正逐步被数字仪表所替代. 以往在电阻测量中电桥起了重要作用。 惠斯通电桥(Wheatstone ,s bridge )沿用了近二百年,1833年由克里斯泰(Cheistie )首先提出,后来以惠斯通名字命名. 电桥产生的背景是: 1)在数字仪表发展之前的时期,如果用伏安法测量电阻/R V I =,需要同时准确测量电压V 和电流I ,当时0.2级模拟式电表的制造成本与价格就已经显著高于准确度约0.05% 6位旋转式电阻箱. 2)伏安法测量的条件要求较高,如0.2级电表的使用与检定的条件要求较高,对电源 2 2?? ? ??+??? ??=I U V U R U I V R ?? ????-??? ?????? ??+??? ??+??? ??=I V R I V R R U I U V U R U I I I R I V R I /1/2222????? ?-???? ?????? ??+??? ??+??? ??=V V V R I V R R I V R I V R U I U V U R U V /1/222 2

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法 电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一.欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、 满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻,也称调零电阻, 电池的电动势为E,内阻为r。 图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。 当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知: I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X) 由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2.使用注意事项: (1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 (2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。 (3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零 (4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域)

(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。 (6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二.伏安法测电阻 1.原理:根据部分电路欧姆定律。 2.控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图2); 另一种是分压电路。(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下,一定要使用分压电路: ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3.测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻,所以测量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。 (1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3

中考物理知识点:多种方法测电阻

中考物理知识点:多种方法测电阻 中考物理知识点:多种方法测电阻 知识方法点拨 (1)测电阻的思路 伏安法:直接测定电压和电流,相除即可得到电阻。 双安法:无电压表,有两块电流表,有已知电阻。此时电路并联,用两块电流表分别测得两处不同的电流,然后利用支路电压相等列等式,解得待测电阻即可。 双伏法:无电流表,有两块电压表,有已知电阻。此时电路串联,用两块电压表分别测得两处不同的电压,然后利用电压比等于电阻比列等式,解得待测电阻即可。 单安法:无电压表,只有一块电流表,有已知电阻和多个开关。此时电路可以串联,开关起到短路掉某个电阻的作用使得电路出现两种不同的状态,用电流表测得两种状态的不同的电流值,然后利用电源电压相等列等式,解得待测电阻即可;此时电路也可以并联,开关起到断路掉某个支路的作用使得电路出现两种不同的状态,用电

流表测得两种状态的不同的电流值,然后利用各支路电压相等列等式,解得待测电阻即可。 单伏法:无电流表,只有一块电压表,有一直电阻和多个开关。此时电路一定串联,开关起到短路掉某个电阻的作用,用电压表测得两种状态下不同的电压值,然后利用串联电路电压之比等于电阻之比列等等式,解得待测电阻即可。 等效替代法:有电流表或电压表其中的一种,有电阻箱。可串联也可并联,先将待测电阻接入电路中,记录电流表或电压表的示数,再将电阻箱接入电路中,调节电阻箱接入电路的电阻,使得电流表或电压表的示数与上次相同,则此时电阻箱接入电路的阻值即为待测电阻的阻值。(注:有时,第二次会是待测电阻和电阻箱同时都接入到电路中,这时调节电阻箱的阻值,使得电流表或电压表的示数为第一次的一半或二倍,则电阻箱阻值与待测电阻相等) (2)求解待测电阻表达式的两种方法:上述方法各自介绍时,都分别给出了一种求解待测电阻表达式的方法,方法较多,不方便记忆,事实上,只要学会两种方法,就可以解决所有待测电阻表达式的问题。法一:用直接测量量得到的电流或电压值与已知电阻表示出待测电阻的电压和待测电阻的电流,直接相除;法二:将直接测量得到的电流或电压值、已知电阻、待测电阻根据电源电压相等列成

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图:(如下图所示) 2.步骤:移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式:R X = I U 。 二、伏伏法(利用串联分压成正比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如图甲、也可改成图乙) 3.步骤:分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式:R X =_____________。 ㈡伏阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ,则R X =________。 3.如图⑶, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为 U 2 ,则R X =_______。 4.如图⑷, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为U 2 ,则R X =___ ____。 三、安安法(利用并联分流成反比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如下图所示) 3.步骤:分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式:R X =__________。 ㈡安阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ,则R X =___ _____。 3.如图⑶,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为I 2 ,则R X =_ __。 4.如图⑷,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为

初中物理多方法测电阻(整理)

精品文档* 欧姆定律专题:多种方法测电阻(整理) (一)伏安法测电阻 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电 流表量程的选择,“+”、 (二)测电阻的几种特殊方法 1 .只用电压表,不用电流表 方法一(“伏伏法”):如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的 阻值。 具体的作法是先用电压表测出Rx电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0的电压 为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为:用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 方法二(“伏阻法”):如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。 根据分压公式可计算出Rx的值: 方法三(“伏滑法”):如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图5所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电压表示数U1;把滑片P调至A端,记下电压表示数U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0,可 计算出Rx的值: 以上方法,需要测量两次电压,所以也叫“伏伏法”;有电压表和一个已知阻值的电阻R0,所以又叫“伏阻法”;有电压表和一个滑动变阻器R0,所以又叫“伏滑法”。2.只用电流表,不用电压表 方法一(“安安法”):如果只用一只电流表,用图6所示的电路可以测出未知Rx的阻值。先后用电流表测出通过R0和Rx的电流分别为I0、Ix,根据测得的电流值I0、Ix 和定值电阻的阻值R0,根据分流公式可计算出Rx的值为 方法二(“安安法”):用图7所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。 根据分流公式可计算出Rx的值: 方法三(“安阻法”):如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图8所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法:是先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再同时闭合S1、S2,读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。 计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合S1时,根据欧姆定律的变形公式U=I(Rx+R),可得U=I1(Rx+R0)①;当再同时闭合S1、S2,R0被短路,这时有:U=I2Rx ②。 联立①②解方程组得 方法四(“安滑法”):如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图9所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法:把滑动变阻器的滑片 P 调至A端,读出电流表的示数为I A,再把滑动变阻器的滑片P调至B端,读出这时电流表的示数为 I B。根据测得的电流值I A、I B 和定值

十种测电阻方法归纳

十种测电阻方法归纳 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。

同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R) 发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。 通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 (二)测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Rx两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为: 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。

初中物理测电阻的多种方法

初中物理多种方法测电阻 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值 电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光 1.5 3 正常发光 2.5 灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

测电阻的几种方法总结

V A 图1 R X0 I I X I V U A V R X0 图2 I A I X0 I U U A U X0 电阻测量 一、伏——安法 伏安法是用一个电压表V和一个电流表A来测量电阻,其测量 原理:R X= U I 。实际测量中有电流表外接法和电流表 内接法两种电路。 设电压表V内阻为R V,电流表A内阻为R A,待测电阻 真实值为R X0,测量值为R X,通过R X0的电流为I。 测量时,电压表V的示数为U,电流表A的 示数为I。 1、电流表外接法:小外偏小 2、电流表内接法:大内偏大 3、伏安法测电阻的电路的改进 如图3、图4的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差, 为什么?怎样测量? 二、测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 图3 图4

图6 方法一:伏——伏法----是用两个电压表(其中一个内阻已知,另 一个内阻未知)测量电压表的内阻。 测量电路如图5所示。 电路满足:R V1》R ,R V2》R 。 设电压表V 1内阻R V1未知,电压表V 2内阻 R V2已知;电压表V 1示数为U 1,电压表V 2示数 为U 2。由图5可得: R V1= 11V U I R V2=22 V U I 通过电压表V 1、V 2的电流为I V1=I V2 由以上三式得:R V1= 1 2 U U R V2 方法二:伏——伏——R 法(变式:伏——伏——R X 法) 伏——伏——R 法是用两个电压表(内阻均未知)和一个定值电阻R 0测量电压表的未知内阻。 测量电路如图6所示。 电路满足:R V1》R ,R V2》R ,R 0》R 。 设电压表V 1示数为U 1,电压表V 2示数为U 2,电压表V 2的量程电压大于 电压表V 1的量程电压。实验测量电压表V 1的内阻R V1。由图6可得: R V1= 1 1V U I R 0=00 R R U I 定值电阻R 0 两端电压:U R0=U 2—U 1 图5

初中物理多种方法测电阻方法

初中物理多种方法测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx 的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值 电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。)(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压 同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

测量电阻几种方法

测量电阻的几种方法 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R 的阻值? 解析:1. 按图1所示电路图连接实验电路; 图1

2. 闭合开关,三次改变R’的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R的值,求平均值 33 2 1R R R R + + =。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法 (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析:1. 如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R0串联接入电路,先把电压表并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U1。

图2 2. 将电压表拆下,与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解:由021R U R U =,得0 21 R U U R =。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求: 1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式

测电阻的几种方法总结

、伏——安法 伏安法是用一个电压表 V 和一个电流表 A 来测量电阻,其测 量 原理:R X = U 。实际测量中有电流表外接法和电流表 I I 内接法两种电路。 A 设电压表 V 内阻为 R V ,电流表 A 内阻为 R A ,待测电阻 真实值为 R X0,测量值为 R X ,通过 R X0 的电流为 I X 。 示数为 I 。 1、 电流表外接法:小外偏小 2、电流表内接法: 大内偏大 3、伏安法测电阻的电路的改进 如图 3、图 4 的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差, 为什么?怎样测量? 、测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 电阻测量 I X R X0 测量时,电压表 V 的示数为 U ,电流表 A 的 I A I X0 R X0 U X0 图3 图4

方法一: 伏——伏法 是用两个电压表(其中一个内阻已知,另 一个内阻未知)测量电压表的内阻。 测量电路如图 5 所示。 电路满足: R V1》R ,R V2 》R 。 设电压表 V 1内阻 R V1 未知,电压表 V 2内阻 R V2 已知;电压表 V 1示数为 U 1,电压表 V 2 示数 为 U 2。由图 5 可得: RV1=U 1 RV2=U 2 I V1 I V2 通过电压表 V 1、V 2 的电流为 I V1=I V2 由以上三式得: R V1=U 1 R V2 U 2 方法二: 伏——伏 R 法(变式: 伏——伏 伏——伏—— R 法是用两个电压表(内阻均未知)和一个定值电阻 R 0测量电压表的未知内阻。 测量电路如图 6 所示。 电路满足: R V1》R ,R V2》 R ,R 0》 R 。 设电压表 V 1示数为 U 1,电压表 V 2 示数为 U 2,电压表 V 2的量 程电压大于 R 0 V 2 R V2 P 电压表 V 1 的量程电压 实验测量电压表 V 1 的内阻 R V1。由图 6 可得: R V1=U 1 I V1 R0=U R0 I R0 图6 定值电阻 R 0 两端电压: U R0=U 2—U 1 R

初中物理多种方法测电阻方法

初中物理多种测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻就是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表与电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2、5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻 (10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压与通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的就是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表与电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1、5V)、正常发光(灯泡两端电压2、5V),测出对应的电压值与电流值, 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光1、5 3 正常发光2、5 灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不就是定值,就是变化的。 就是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?就是电压与电流不? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R)

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法 榆中九中 陆祖伟 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R 的阻值? 解析:1. 按图1所示电路图连接实验电路; 图1 2. 闭合开关,三次改变R ’的值,分别读出两表示数; 3. 算出三次R 的值,求平均值3 321R R R R ++=。 说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。 二. 分压法 (一)电压表和定值电阻替代法 例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R ,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R 0和几根导线,你有办法测出R 的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析:1. 如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R 0串联接入电路,先把电压表并联接在R 两端,测出电阻R 两端的电压U 1。 图2 2. 将电压表拆下,与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解:由021R U R U =,得02 1R U U R =。 说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。 (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A ”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电

测量电阻常用的6种方法

测量电阻常用的6种方法 一、伏安法测电阻 伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。 [例1] 在伏安法测电阻的实验中,实验室备有下列器材: A .待测电阻R x 阻值约为10 Ω左右 B .电压表V 1,量程6 V ,内阻约2 kΩ C .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 kΩ D .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约0.2 Ω E .电流表A 2,量程3 A ,内阻约0.02 Ω F .电源:电动势E =12 V G .滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 A H .滑动变阻器R 2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 A I .导线、开关若干 (1)为了较精确测量电阻阻值,尽可能多测几组数据,且两表读数大于量程一半。除A 、F 、I 以外,还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)。 (2)在虚线框内画出该实验电路图。 [解析] (1)两表读数大于量程一半,根据题意电压表选B 。由欧姆定律知电路 电流最大值I =U R =610 A =0.6 A ,故电流表选D ,滑动变阻器选阻值较小的G 。 (2)因待测电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,又变阻器采用分压式 接法,电路如图所示。 [答案] (1)BDG (2)见解析图 二、伏伏法测电阻 已知内阻的电压表可作电流表使用,在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用,这是设计电路中的高频考点。 [例2] 用以下器材可测量电阻R x 的阻值。 待测电阻R x ,阻值约为600 Ω; 电源E ,电动势约为6 V ,内阻可忽略不计; 电压表V 1,量程为0~500 mV ,内阻r 1=1 000 Ω; 电压表V 2,量程为0~6 V ,内阻r 2约为10 kΩ;

几种测电阻的方法

几种常用的测电阻方法 玉山一中物理组 黄小燕 物理高考试题中,实验部分一直是学生比较薄弱的环节,而高中电学实验占整个实验中比重相当大,其中电阻的测量是重点,因此对电阻测量方法了解和掌握很有必要。 下面介绍几种常用的测电阻的方法: 一:伏安法测电阻 (一)原理:部分电路的欧姆定律R=U/I (二)内、外接法的比较与选择 伏安法测电阻有a 、b 两种接法,如图,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。 如果被测电阻阻值为R x ,伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ,若x V A R R R <,则采用外接法。若x V A R R R >,则采用内接法。 如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表 示数的变化。若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。 二:半偏法: 1.对阻值过小的电流计采用半偏法测量 实验电路图如右 具体步骤:①先将R 的阻值调到最大,合上S 1,调节R 的阻值,使电流表的指针转到满刻度。②合上S 2,调节R ′的阻值,使电流表的指针转到满刻度的一半。③记下R ′的阻值,则R g 等于R ′。 注意:为使接上电阻箱后总电流几乎不变,要求R>>R g ,成为整个电路电阻的主要部分,使R ′的接入仅使电阻发生微小变化。系统误差为R 测

初中物理--多种方法测电阻方法

初中物理多种方法测电阻方法 初中物理多种测电阻方法 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值 电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证:展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R) 发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。 通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。) 那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 (二)测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,定值电阻R0,不用电流表(伏阻法)所给器材:(电源(电压未知)、导线若干、未知电阻RX(要求:画出实验电路图,写出实验步骤和表达式) 方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是: 1、电压表测出Rx两端的电压为Ux; 2、再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。

十种测电阻方法归纳

十种测电阻方法归纳 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

十种测电阻方法归纳 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡()、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路;

(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压)、正常发光(灯泡两端电压),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。 同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证:

展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢是电压与电流吗 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R) 发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。 通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些(材料、长度、横截面积和温度。) 那是什么因素影响了灯丝的电阻呢(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 (二)测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Rx两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R ,可计算出Rx的值为: 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。

测电阻的几种特殊方法

测电阻的几种特殊方法 在初中物理测电阻的实验中,除了借用“电压表、电流表”使用“伏安法”侧电阻之外,还有很多方法,同样也可以进行电阻的测量. 1.只用电压表,不用电流表 方法一 如果只用一只电压表,用图1所示的电路可以测出未知x R 的阻值. 具体的作法是先用电压表测出x R 两端的电压为x U ;再用这只电压表测出定值电阻0R 两端的电压为0U .根据测得的电压值x U 、0U 和定值电阻的阻值0R ,可计算出x R 的值为:00 x x U R R U =. 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次. 方法二 如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图2所示的电路可以测出未知x R 的阻值. 具体的作法是先闭合1S ,读出电压表的示数为1U ,再同时闭合1S 和2S ,读出这时电压表的示数为2U .根据测得的电压值1U 、2U 和定值电阻的阻值0R . 根据分压公式可计算出x R 的值:1021 U R R U U =- 方法三 如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图3所示的电路可以测出未知x R 的阻值. 具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P 调至B 端,闭合开关,记下电压表示数1U ;把滑动变阻器的滑片P 调至A 端,记下电压表示数2U .根据测得的电压值1U 、2U 和定值电阻的阻值0R ,可计算出x R 的值:121 x AB U R R U U =-. 以上方法,需要测量两次电压,所以也叫“伏伏法”;根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻0R ,所以又叫“伏阻法” .

2.只用电流表,不用电压表 方法一:如果只用一只电流表,用图4所示的电路可以测出未知x R 的阻值.先后用电流表测出通过0R 和x R 的电流分别为0I 、x I ,根据测得的电流值0I 、x I 和定值电阻的阻值0R ,根据分流公式可计算出x R 的值为00x x I R R I = . 方法二 用图 5 所示的实验电路也可以测出未知x R 的阻值.先闭合开关1S ,读出电流表的示数为1I ,再断开1S 闭合2S ,读出这时电流表的示数为2I .根据测得的电流值1I 、2I 和定值电阻的阻值0R . 根据分流公式可计算出x R 的值:102 x I R R I = 方法三 如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图6所示的电路也可以测出未知x R 的阻值. 具体的作法:是先闭合开关1S ,读出电流表的示数为1I ,再同时闭合1S 、2S ,读出这时电流表的示数为2I .根据测得的电流值1I 、2I 和定值电阻的阻值0R . 计算过程如下:设电源电压为U ,当只闭合1S 时,根据欧姆定律的变形公式()x U I R R =+,可得10()x U I R R =+①;当再同时闭合1S 、2S ,0R 被短路,这时有:2x U I R =②. 联立①②解方程组得1021 x I R R I I =- 方法四 如果只用一个电流表,并且 要求只能连接一次电路,用图7所示的电 路也可以测出未知x R 的阻值. 具体的作法:把滑动变阻器的滑片P

相关文档
相关文档 最新文档