电阻的测量答案
电阻的测量
一．伏安法（主要仪器：电流表、电压表）
说明：①实验室中常用的一种测电阻的方法，但由于电流表与电压表内阻对电路的影响，以上两种电路都存在系统误差；②高考考查往往集中的测量电路的选择、电压量程的选择、测量值与真实值的大小关系等三个方面；③可以由伏安测电阻延伸出许多非常规的做法，例如把电流表当成电压表使用、使电压表当做电流表使用等等，也值得我们注意。 注意：电路的选择原则
①当R V /R x >R x /R A 时，应采用外接电路。
②当R V /R x 的 测 量 用多用电表的欧姆挡测电阻大小： 用电流表、电压表测电阻大小 等效替代法 半偏法 常规法 非常规法 （1）选档（2）欧姆调零（3）测量（4）仪器整理 ①用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读可调，应选分压电路。 ②如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流，应选分压电路。 ③如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。 ④如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考虑，应选限流电路。 【热点强化】 一、用电流表、电压表测电阻的大小（常规法） 所谓常规接法，指用电压表测电压，电流表测电流，由部分电路的欧姆定律求导体的电阻。要掌握以下几点：电流表内接法和外接法的选择；滑动变阻器改变电路中电流或电压时串联限流和并联分压两种接法的选择；电表量程的选择等。 1． 如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图，器材规格如下 （1）待测电阻R x （约100 Ω）； （2）直流毫安表（量程0 ~ 50 mA ，内阻约50 Ω）； （3）直流电压表（量程0 ~ 3 V ，内阻约5 k Ω）； （4）直流电源（输出电压6 V ，内阻不计）； （5）滑动变阻器（阻值范围0 ~ 15 Ω，允许最大电流1 A ）； （6）开关1个，导线若干条。 根据器材的规格和实验要求，在左框中画出实验电路图，在右边的实物图上连线。 解析：电路及实物连线图如图所示。 由于滑动变阻器的阻值相对被测电阻的阻值较小，为调节方便，所以滑动变阻器应采用分压式接法。 又由于待测 V 电阻与电流表内阻相差的倍数较小，电压表内阻与待测电阻相差的倍数较大，故应采用电流表外接法。 2.用以下器材用伏安法尽可能精确．．地测量某电阻（阻值约200欧）： A. 电流表: 量程为0.6A ，内阻约为0.1Ω B. 电压表: 量程为3V ，内阻约为3k Ω C. 滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A D. 低压直流电源：电压6V ，内阻忽略 F. 电键K ，导线若干 在方框中画出实验电路图. 答案如图： 3．图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改 变而改变，且对温度很敏感）的I —U 关系 曲线图。 （1）为了通过测量得到图1所示I —U 关系 的完整曲线，在图2和图3两个电路中 应选择的是图 ；简要说明理 由： 。（电源电动势为9V ，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0—100Ω）。 答案：（1）图2 （1分） 电压可以从0V 调到所需电压，调节范围大（1分） 4. 某电阻Rx 约为25k Ω，要测量它的阻值．现有电动势为15V 的直流电源，最大阻值为50Ω的滑动变阻器， 另外可供选择的电表有： A ．电流表(量程100μA ，内阻约2k Ω) B ．电流表(量程500μA ，内阻约300Ω) C ．电压表(量程10V ，内阻约l00k Ω) D ．电压表(量程50V ，内阻约500k Ω) ①应选择的电表为(只需填电表前面的字母即可)： 电流表_______；电压表______． ②在方框中画出最合适的测量电路图． 解答： （2）① B C ② 有错不给分） 5．现仅有以下器材： 电流表A 1：量程0.2A 电流表A 2：量程0.02A 电压表V 1：量程3.0V 电压表V 2：量程100.0V 滑动变阻器R ：0～10Ω 电阻箱R 0：0～9999.9Ω，0.1A 蓄电池组E ：电动势E=6V ，内阻r 约0.1Ω 电键S 及导线若干 为较准确测定一电阻值R x 约1.2Ω的电阻丝的阻值，已有甲、乙两位 同学分别设 计了甲、乙两个电路图(如图)来测量R x ．但甲、乙两电路设计均有不合理之处，请指出存在的问题(各图分别指出两处即得满分) ⑴甲图不合理之处： ， ． ⑵乙图不合理之处： ， ． ⑶请设计一个实验用的较合理的电路图，画在规定方框内，并写出R x 的计算公式．(说明公式中各物理的意义)R x ；各量的意义是： ． 答案：⑴对于甲图不合理之处：a. 不能多次测量；b. 超过电流表量程，不安全； c. 电压表量程太大，读数误差较大． ⑵对于乙图不合理之处：a. 电流表量程太小．b. 电压表量程太大． c. 电压调节范围太小． ⑶较为合理的电路图如图所示． 0V x A U R R I = -，其中A U 是电压表V 1示数，I A 是电流表A 1示数， R 0是电阻箱示数. 6．现要测量一未知电阻R 的阻值，实验室可供选择的器材有： A ．电流表A 1：量程0～10mA B ．电流表A 2：量程0～0.6A C ．电压表V 1：量程0～3V （内阻几千欧） D ．电压表V 2：量程0～15V （内阻几千欧） E ．恒压电源：输出电压4.5V F ．开关、滑动变阻器及导线若干 某同学选择了其中一些器材组成图示电路进行实验探究，其实验现象如下： ①闭合开关S 1后把开关S 2拨到a 时，发现两只电表指针都指到满偏值的4/5处； ②闭合开关S 1后把开关S 2拨到b 时，发现其中一只电表的指针几乎不变，而另一只电表的指针偏转到满偏值的3/4处。 根据上述实验现象回答： （1）该同学所选的电压表是 ▲ 、电流表是 ▲ （填写器材前的字母符号）； （2）待测电阻的阻值是 ▲ Ω； （3）该同学还意外地发现，这种方法还可以估算出其选用电压表的内电阻，请你算出该电压表的内电阻R V 。回答R V = ▲ Ω 解析： (1)C,A (2)320 (3)4800 二、用电流表、电压表测电阻的大小（非常规法） 指电表在使用过程中不按常规的接法。表头有一满电流Ig 和电阻Rg ，通过改装后成为电流表和电压表。因此电流表可以测电流，也可以测电压；反之电压表也可测电流。 7．（1）要精确测量一个阻值为5Ω的电阻R x ，实验室提供下列器材： 电流表A 1：量程100mA ，内阻r 1约为4Ω 电流表A 2：量程500μA ，内阻r 2=750Ω 电压表V ：量程10V ，内阻r 3约为10k Ω 变阻器R 0：阻值约为10Ω 电池E ：电动势ε=1.5V ，内阻很小。 电键K ，导线若干。 ①选出适当器材并在虚线图方框中画出电路图，标明所用器材的代号。 ②需要测量的物理量是 ； ③根据所测物理量，求出电阻值的表达式R x = 。 答案：①见右图 （4分） ②通过两电流表A 1、A 2的电流I 1和I 2 （4分） ③2 12 2I I r I R X -= （4分） 8. 实验室内有一电压表mV ，量程为150mV ，要比较精确地测量其内阻 (约为150Ω)。实验室提供如下器材： 干电池E(电动势为1.5V)， 滑动变阻器R （0—50Ω）， 电流表A (有1.5mA ，15mA 与150mA 三个量程)及开关S 。 （1）画出测量电压表内阻的电路图，（2）电流表A 应选用的量程应该选多大？ 分析与解 电压表两端的电压可自己读出，只要串联电流表，读出流过和电流，根据欧姆定律可求得电压表的内阻。由于用图示的电路测量电压表的内阻。由于滑动变阻器的最大阻值很小于电压表的内阻，为了提高测量的精确度（电压表两端的电压变化较大），滑动变阻器需分压接法。电路图如图所示。再估计流过电压表的电流，当电压表满偏时，电流约1mA ，因此电流表的量程选1.5mA 。 电路中若合上S ，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV ，电流表〇A 的读数 为1.05mA ，则电压表的内阻RV 为143Ω。 9．用以下器材测量电压表V 1的内阻R 1（量程为1.5V ，内阻1400～1600Ω）： 电源E ，电动势约为3V ，内阻可忽略； 电压表V 2，量程为3V ； 电阻R 0，阻值R 0=1200Ω； 滑动变阻器R ，最大阻值约为20Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）请在图（a ）的方框中画出实验电路原理图（原 理图中的元件必须 要用题中相应的字母标注） （2）请根据电路图，在图（b ）的实物图上连线。 （3）若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读 数用U 2表示，则由 已知量和测得量表示R 1的表达式为R 1= 。 2．（1）（4分） （2）（4分） （3） 1 20 1U U R U -（3分） 10 、题目：为了测量量程为3V 的电压表V 1的内阻（内阻约 2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表A 1，量程0.6A ，内阻约0.1Ω 电流表A 2，量程3.0A ，内阻约0.01Ω 电压表V 2，量程5V ，内阻约3500Ω 变阻箱R 1，阻值范围为0～9999.9Ω 变阻箱R 2，阻值范围为0～99.9Ω 滑动变阻器R 3，最大阻值范围为100Ω，额定电流1.5A 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω 单刀单掷开关K ，导线若干。 （1）请从以上器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，在虚线方框内画出电路原理图（电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。 （2）写出实验所要测量的物理量： ______________________________________________ （3）写出计算电压表V 内阻R V 的计算公式：R V ＝ _______________________________.。 答案： （1）电路原理图如下图所示。 （2）待测电压表读数U ，电压表V 1读数U 1，电阻箱R 1读数R 1。（3）1 1V UR R U U = - 11．某同学为了测电流表A 1的内阻精确值，有如下器材： 电流表A 1（量程300 mA ，内阻约为5Ω); 电流表A 2（量程600 mA ，内阻约为1Ω) ; 电压表V （量程15 V ，内阻约为3 k Ω) ; 定值电阻R 0 (5Ω) ; 滑动变阻器R 1(0～10Ω，额定电流为1 A); 滑动变阻器R 2(0～250Ω，额定电流为0. 3 A) ; 电源E （电动势3 V ，内阻较小）． 导线、开关若干． (1)要求电流表 A 1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差．在如图所示线框内画出测量用的电路图，并在图中标出所用仪器的代号． (2)若选测量数据中的一组来计算电流表A 1的内阻r 1，则所用电流表A 1的内阻r 1表达式为r 1 = ；式中各符号的意义是 。 答案：(1）电路如图所示 (2 )01 1 21R I I I r -= I 1、I 2分别为电流表示数，R 0是定值电阻大小 12.从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷， （1）画出电路图，标明利用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组来计算r 1，则所用的表达式r 1＝________________，式中各符号的意义是____________________________________。 解析：分析题意知道需测量电流表A 1的内阻，按常规思想应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V ，远小于10V 量程。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱” 根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用两电流表并联，因为两电流表两端电压相等即可省去 电压的测量，从而减小实验误差，由I 2r 2＝I 1r 1得r 1= 1 2 2I r I 此题也可理解为“将已知内阻的电流表A 2当成电压表使用”。这实际也是伏安法的一种推广形式。 13.现将测量某一电流表○A 的内阻r 1 。给定器材有： A.待测电流表○A （量程300μA,内阻r 1约为100Ω） B.电压表○V (量程3V ，内阻r 2 ＝1k Ω) C.电源E （电动势4V ，内阻忽略不计） D.定值电阻R 1＝10Ω E.滑动变阻器R 2（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流 0.5A ） F.电键S 一个，导线若干 要求测量时两块电表指针的偏转均超过量程的一半。 ①在方框中画出测量电路原理图 ②电路接通后，测得电压表读数为U, 电流表读数为I ，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r 1 ＝ 答案：（2）（5分）121 R Ir UR 总之，用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器材（电流表或电压表）的情况下，我们可用间接的方法得到电压值或电流值，仍然可以测量电阻的阻值。因此，在进行实验复习时要特别重视原理的理解，这是实验设计的基础。 二、电流半偏法测电阻 步骤：（1）连接如图所示电路 （2）闭合S 1，S 2接1，调节R 2,使电流表满偏 （3）S 2接2，保持R 2不变，调节R 1,使电流表半偏，记下R 1 (4)则R 1=R X 三、等效法测电阻： 步骤： （1）连接如图所示电路 （2）闭合S 1，S 2接1，调节R 2,记下电流表读数I （3）S 2接2，保持R 2不变，调节R 1,使电流表仍为I ，记下R 1 (4)则R 1=R X R 等效法 半偏法 测量电阻的多种方法 1.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6.0 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； 电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 Ω； 定值电阻R 0，R 0＝60 Ω； 滑动变阻器R ，最大阻值为150 Ω； 单刀单掷开关S 一个，导线若干． (1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的1 3，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路 图． (2)若选择测量数据中的一组来计算R x ，则由已知量和测量物理量计算R x 的表达式为R x ＝________，式中各符号的意义是__________________________________．(所有物理量用题中代表符号表示) .2.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表 (量程3 V ，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R 0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值100 Ω， 额定电流2 A)，电源E (电动势6 V ，内阻不计)，开关2个，导线若干． (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整． (2)根据设计的电路，写出实验步骤： ____________________________________________________________________________________________ (3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′，与电压表内阻的真实值R V相比，R V′________R V(填“＞”“＝”或“＜”)，主要理由是 _________________________________________________________________. 3.电流表A1的量程为0～200 μA、内电阻约为500 Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下： 电流表A2：与A1规格相同 滑动变阻器R1：阻值0～20 Ω 电阻箱R2：阻值0～9 999 Ω 保护电阻R3：阻值约为3 kΩ 电源：电动势E约1.5 V、内电阻r约2 Ω (1)如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成． (2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤． a．先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到________(填“最大”或“最小”)；b．闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I； c．断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节R2，使电流表A2的示数________，读出此时电阻箱的阻值R0，则电流表A1内电阻r＝________ 4.(2019·全国卷Ⅱ)某小组利用图a所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源。实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出。图b是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U-t关系曲线。回答下列问题： 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 《电阻的测量》教案设计 一、教学目标 【知识与技能】 加深对欧姆定律及其应用的理解，知道测量电阻的原理。 【过程与方法】 通过进行伏安法测量电阻的实验，进一步掌握使用电压表和电流表的方法，学会用伏安法测量电阻。 【情感态度与价值观】 通过做伏安法测电阻的实验并观察试验现象分析结果，培养动手能力和实验设计能力，并养成求真务实、细致严谨的科学态度。 二、教学重难点 【重点】 根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。 【难点】 组装电路，分析实验，发现规律，以及对电阻概念的理解认识。 三、教学过程 环节一：新课导入 问题引入：如何测定一个定值电阻的大小?先引导学生回顾上一节所学的欧姆定律的知识，然后得出根据欧姆定律的变形公式 ，通过测量通过电阻的电流以及电阻两端的电压得出定值电阻的电阻值的方法。 环节二：新课讲授 设计实验 已经讨论出了实验原理和实验方法，即测量电流和电阻根据公式 得出电阻值。但为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压以及电流的值，求出每次的电阻值，最后求出电阻的平均数。其中串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路图如图所示： 所用器材有：电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线若干。 进行实验 首先，根据电路图连接电路。在连接电路过程中要指导学生在实验过程注意哪些问题，比如，连接电路时，开关应处在断开状态;闭合开关前检查滑动变阻器是否处于阻值最大处;电压表电流表的支付接线柱的正确连接等。且应该提醒学生通过“试触”进行测量工具量程的选择，在闭合开关前仔细检查电路连接情况。在学生连接完电路后，应该检查学生的电路连接情况，确保电路连接没有问题。其次，闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，注意应提醒学生不能将滑动变阻器调节的太狠，也不能超过测量工具的量程，并且指导学生设计表格将所测量的数据记录在表格中。 最后，断开开关，整理器材，收拾仪器，结束实验。 分析实验，得出结论 让学生利用记录在表格中的数据以及公式，计算出不同电压电流情况下定值电阻的阻值，并求出平均值，各组同学互相讨论看看其他组得到的结果，分析实验结论。 根据所做的实验，可以看出，在各个电压下测量的阻值变化不大，且与平均值较为接近。当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但 电阻的测量 1.（2019福建，30）现要测量电阻R X的阻值，提供的实验器材有：待测电阻R x（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干° （1）用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小。 （2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是。 （3）排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图2，该示数为V，则R x＝Ω。 （4）某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0﹣999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻R x的阻值，设计的电路如图3．完成下列实验步骤： ①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大； ②； ③； ④电阻R x＝。（用测得量的符号表示） 2.(2019天水,20)利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值，阻值大约为5Ω。 （]）请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）。 （3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b 之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______。 （4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻R x的I-U图象，如图丙所示。由图象可得R x=______Ω． 电阻的测量专题 1.（2019威海，25）图甲是测量定值电阻R阻值的实验电路图。 （1）闭合开关S，当电压表的示数为2.4V时，电流表示数如图乙所示，则R的阻值为Ω；调节滑片P的位置，进行多次测量，其目的是。 （2）实验过程中，发现电流表示数突然变大，电压表示数几乎为零，则电路故障可能是。 2.（2019乐山，38）小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值 （1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大； 最大阻值为Ω。 3.（2019南京，28）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。 （1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）。 ②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是（填字母）。 A．滑动变阻器断路 B．R1断路 C．R1短路 ③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R1＝Ω。 ④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有（填序号）。 （2）图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱，R0为定值电阻（阻值未知）。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值请在空白处填上适当内容。 ①将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置，记下； ②将开关接b，调节，保持不变，记下； ③则R2＝。 4.（2019年郴州，27）为了测量电源电压和定值电阻，某物理小组设计了如图甲所示的电路。 （1）根据图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路补充完整； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在（选填“a”或“b”）端； （3）假设电源电压恒为U0，定值电阻的阻值为R1．如果电压表示数用U表示，电流表示数用I表示，则U与I的关系式为U＝（用U0、I、R1表示）； （4）检查电路无误后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次实验，记录电流表和电压表的读数，并画出了U﹣I图象，如图丙所示。图象是一条直线，与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。由此可知，电源电压U0＝V，定值电阻R1＝Ω。 课题电阻的测量执教：赵文明协备：吴雨婷九一班时间： 教 学 目 标 一、知识与技能 1. 知道用电流表和电压表测电阻的原理。 2. 会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。 3. 了解灯丝电阻的特性。 4．理解滑动变阻器在电路中的作用。 二、过程与方法 1. 通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。 2. 通过学生选择实验仪器，设计实验，制定实验操作步骤，培养学生的观察、正确读数、数 据处理和分析能力。 三、情感态度与价值观 1. 在实验电路的设计、连接以及测量过程中培养学生学习物理的兴趣，小组成员之间相互协 作的团队精神。 2. 通过本次实验，激发学生学习的积极性和探索未知世界的热情，在实验中注意养成严谨的 科学态度。 重点利用电流表、电压表测小灯泡的电阻。 难点设计科学的、完整的实验操作方案。 教学 方法 实验探究、自主学习、交流讨论。 教具电池组、电压表、电流表、2.5V小灯泡、开关、滑动变阻器、导线若干、投影仪、多媒体课件 教学过程 引入教师活动学生活动设计意图 课 讲授实验电路图和实物图： 电路图 实物图 实验记录表格 测量次数电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 2 3 注意事项 1．在连接电路前要调节电流表、电压表 到零刻度。 2．连接电路时开关要断开，连接完电路 要调节滑动变阻器到阻值最大端。 3．连接好电路，在检查电路连接无误后 要用开关试触，在确定电路完好后再闭合 开关S。 4．电压表和电流表要注意选择适当的量 程。 二、例题分析 例1 （小宣用伏安法测量电阻R的阻值 时，并联在电阻R两端的电压表的示数如 图甲所示，与电阻R串联的电流表的示数 如图乙所示，则电压表的示数为 V， 电流表的示数为 ________A，电阻R 的阻值为Ω。 例 2 某同学用伏安法测小灯泡的电阻， 下表为记录的实验数据，从中你发现了什 么？说明原因。 电路图：要求学生自己设计 实物图：要求学生根据电路图连接实 物图 将测量的数据记录在表格上： 然后根据记录的数据计算出电阻，再 取平均值 想想做做 1．将上述实验中的定值电阻换成小灯 泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。 2．多测几组数据，根据实验数据分别 计算出小灯泡的电阻， 3．比较计算出的几个数值，看看每次 算出的电阻的大小相同吗？有什么变 化规律吗？ 4．如果出现的情况和测量定值电阻时 不同，你如何解释？与同学交流一下。 法和学生动 手实验的能 力 培养学生自 主学习的方 法和学生动 手实验的能 力 培养学生的 解题能力， 思考能力 专题19 电阻的测量 ★考点一：电阻及滑动变阻器的使用 1．（2019?盘锦）关于导体电阻，下列说法正确的是（） A．铜导线电阻比铁导线电阻小 B．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零 C．只增加导体的横截面积，导体的电阻增大 D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小 2．（2019?菏泽）当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变大的是（） A．B． C．D． 3．（2019?天津）如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（） A．B． C．D． ★考点二：测量定值电阻的阻值 4．（2019?重庆）小明同学在“伏安法测电阻”的实验中： （1）在连接电路时，开关S应处于的状态，滑动变阻器的滑片P应放在电阻最的位置。 （2）小明同学连接了如图甲的电路，闭合开关，电流表示数，电压表示数。（两空均选填“有”或“无”） （3）他仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在答图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。 （4）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为2V时，观察到电流表示数如图乙所示，他记下数据并算出电阻R的阻值为Ω。 （5）同组小斌同学继续向（选填“A“或“B”）端移动滑片P，适当增大电阻R 两端的电压，并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。5．（2019?南京）有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。 （1）图甲是用伏安法测R1阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实 线且不能交叉）。 ②改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其 原因可能是（填字母）。 A．滑动变阻器断路B．R1断路C．R1短路 ③故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示 数如图乙所示，则待测电阻R1＝Ω。 ④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有（填序 号）。 2020中考物理重点知识专题三：电阻的测量 考点一：伏安法测电阻 1.(2019四川绵阳)测量标有“ 2.5 V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,小灯泡的额定功率估计在0.8 W左右。实验室提供的器材有:两节干电池、电压表V(量程0~3 V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。供选择的电流 表: A 1(量程0~0.6 A)、A 2 (量程0~3 A)。回答下列问题: (1)电流表应选用(选填“A 1”或“A 2 ”)。 (2)连接好如图所示的实验电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数。电路的故障可能是(选填序号)。 A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.电压表短路,且小灯泡断路 D.电流表短路,且小灯泡断路 (3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是Ω(小数点后保留一位数字)。 2.(2019湖南湘潭)在“测量电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。 (1)请根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的器材连接成完整电路。 (2)按图甲所示电路连接器材时,开关要处于(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最(选填“左端”或“右端”)。(3) 闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将(选填“增大”或“减小”)。 (4)某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数如图丙所示,为A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为欧姆。 (5)以上这种测量电阻的方法叫。 (6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的值。 3.(2019安徽)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。 专题三：电阻的测量 考点一：伏安法测电阻 1.(2019四川绵阳)测量标有“ 2.5 V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,小灯泡的额定功率估计在0.8 W左右。实验室提供的器材有:两节干电池、电压表V(量程0~3 V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。供选择的电流表: A1(量程0~0.6 A)、A2(量程0~3 A)。回答下列问题: (1)电流表应选用(选填“A1”或“A2”)。 (2)连接好如图所示的实验电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数。电路的故障可能是(选填序号)。 A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.电压表短路,且小灯泡断路 D.电流表短路,且小灯泡断路 (3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是Ω(小数点后保留一位数字)。 2.(2019湖南湘潭)在“测量电阻”的实验中,设计了如图甲所示的电路图。 (1)请根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的器材连接成完整电路。 (2)按图甲所示电路连接器材时,开关要处于(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最(选填“左端”或“右端”)。 (3) 闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将(选填“增大”或“减小”)。 (4)某次测量时,电压表的示数为1.5 V,电流表的示数如图丙所示,为A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为欧姆。 (5)以上这种测量电阻的方法叫。 (6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的值。 3.(2019安徽)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“a”或“b”)端; 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 基于单片机的电阻测量设计修改 1．设计目的及其意义 本设计基于单片机和AD转换器实现电阻的测量。采用ADC0809，实现由模拟电压转换到数字信号，通过单片机系统处理后，由LCD显示被测量电阻的阻值。测量范围为1Ω～5KΩ，精度大于98%。 2．方案设计 2.1 总体设计思路 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为电压测量（数据采集）、模数转换、阻值显示等子模块。电路结构可划分为：电压测量，电压转换电阻，阻值显示及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、显示等功能。 从设计的要求来分析该设计须包含如下结构：电压测量电路，电压转换电路，阻值显示电路、单片机及相关的控制软件组成；它们之间的构成框图如图1总体设计框图所示： 电压测电压 转换 电阻 AT89C 测量精 图1 总体设计框图 处理器采用51系列单片机AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。当测量一个电阻时，经过电压采集，电压转换为电阻，电阻显示三个部分可以在LCD上显示该被测电阻的阻值。当被测电阻为100Ω范围以内时，通过开关选择测量量程，再次测量该电阻，以减小误差。 2.2 具体电路模块设计 2.2.1 电压测量的设计 如图2所示为被测电阻电压测量。电压经过已知电阻R1和被测电阻Rx 接到地。通过OUT输出被测电阻Rx上的电压。送到ADC0809的IN0口。 图 2 被测电阻电压测量图 2.2.2 模数ADC转换的设计 由电压测量得到的电压经过ADC模数转换可得到8位的电压值，经过欧姆定律（即电压之比等于电阻之比）可得到被测电阻的阻值的大小。公式如下 本设计用到的R1的阻值为600Ω和300Ω。 由被测电阻得到的电压值经ADC0809的26脚IN0输入，经过内部的AD 转换，在OUT1～7输出数字电压量，经过上述公式的转变，在P2口上的显示的数字量为被测电阻的阻值数字量。如图3所示为被测电阻电压量转换为阻值量。 图 3 被测电阻电压量转换为阻值量图 2.2.3 液晶显示电路的设计 经过ADC0809模数转换得到的电阻值数字量，在MCU的P2口输入，MCU 系统处理后在P0口由LCD1602显示出来该被测电阻的阻值。如图4所示为被测电阻阻值显示。 初中物理电阻测定 一、伏安法测电阻 ①原理：R=U/I ②实验电路图 注意事项 ①在连接电路时，开关S要断开 ②注意电流表、电压表量程选择，“ +”“-” 接线柱，题目有要求按要求选择量程，无要求选最大量程. ③闭合开关时要试触. ④会读表. 二、利用串联特点引入双伏法测电阻 、用两个电压表，一个已知电阻R0、电源、开关、滑动变阻器、导线若干测RX (双伏法) ①实验电路图 ②当S闭合后，读出V1和V2的示数U1和U2 , 根据串联特点I0=I X求出R X表达式， 因为I0=I X，所以U1/R0=U2/R X，则R X=U2R0/U1 : 、、 变形2：。 三、利用短接技巧引入伏短法测电阻 。 器材：一个电源，一只电压表，一个已知阻值的电阻器R ，一个开关和几根导线， （1）电路图: ,开关S闭（2）需要测量的量: 开关S断开时测Rx两端的电压U X 合时测电源总电压U （3） 将上述方法中的电压表与开关的位置互换就可拓展出伏短法二。 四．由伏短法引入伏变法测电阻 器材：一个电源，一只电压表，一只最大阻值为R 的滑动变阻器，一个开关和 几根导线，请你设计只需连一次电路就能测定未知电阻Rx阻值的电 路． , 滑片滑（2）需要测量的量: 滑片滑到右端时测Rx两端的电压U X 到左端时测电源两端的电压U （3） 五．双安法测电阻、 器材：用两个电流表，一个已知电阻R0、电源、开关、 滑动变阻器、导线若干测Rх的阻值（双安法） ①电路图 ②当S闭合后，读出A1、A2的示数I1、I2， 据并联电路U0=U X，则I1R0=I2R X，R X= I1R0/ I2 测电阻的十三种方法 “电阻的测量”专题分析 电阻的测量是电路知识的综合应用，这类题目的解决往往要涉及到电流表内接法和外接法的选择、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择、仪器和量程的选择以及实物连线等问题，是考查学生对电路的综合分析能力和实验能力的最佳题型之一，也是近几年高考实验题的热点问题，应引起同学们的高度重视.下面就电阻测量中所涉及到的问题做一简要分析，希望对同学们有所启发. 一、电流表的内接法和外接法 1．内接法和外接法：伏安法测电阻的原理是：用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。用伏安法测电阻有两种测量电路，图1（甲）中的接法叫电流表内接法，图1（乙）中的接法叫电流表外接法。 2．误差原因：由于电流表和电压表接入后对电路的影响，不管采用内接法和外接法都会产生测量误差.内接法的误差是由于电流表的分压作用，使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值，导致待测电阻的测量值大于实际值. 外接法的误差是由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于通过待测电阻电流的实际值，导致待测电阻的测量值小于实际值. 3．内接法和外接法的选择 一般情况下，测量大阻值电阻时，电流表的分压可以忽略，应采用电流表内接法.测量小阻值电阻时，电压表的分流可以忽略，应采用电流表外接法.若遇到待测电阻的阻值R x 既不太大又不太小时，可用求临界阻值的方法来判定：即先算出临界电阻V A R R R 0,若R x 电阻测量方法汇总 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 。 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 图 1 图2 高考必看：测量电阻方法大全 一、滑动变阻器两种电路接法的选择 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取. （一）、电学实验中电路和器材的选择 ① 基本原则： 安全——不损坏实验器材； 精确——尽可能减小实验误差； 方便——在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，读得的数据便于处理。 ② 实验器材的选取： a 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。 b 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。 c 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。 d 电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右。 （二）、下列三种情况必须选用分压式接法 1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体 的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法. （2）当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值 R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数 据）时，必须采用分压接法 （3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过 只能采用分压接法 . （三 ）、下列情况可 选用限流式接法 （1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且 R L 与 R 0 接近或 R L 略小于 R 0，采用限流式接法 . （2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太 小， 采用限流式接法 . （3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分 析两者均可采用时， 可考虑安装简便和节能因素采用限流 式接法 . 下面举例说明： 例一电阻额定功率为 0.01 W ，阻值不详 .用欧姆表粗测其阻值约为 40 kΩ .现有下列仪表元件，试设计适当的电路，选择合适的元件，较精确地测定其阻值 . ①电流表， 量程 0～ 300 μA ，内阻 150 Ω；②电流表， 量程 0～1000 μA ，内阻 45 Ω； ③电压表，量程 0～3 V ，内阻 6 kΩ；④电压表，量程 0～15 V ，内阻 30 kΩ； ⑤电压表，量程 0～50 V ，内阻 100 kΩ；⑥干电池两节，每节电动势为 1.5 V ； ⑦直流稳压电源，输出电压 6 V ，额定电流 3 A ；⑧直流电源，输出电压 24 V ，额定电流 0.5 A ；⑨直流电源，输出电压 100 V ，额定电流 0.1 A ；⑩滑动变阻器， 0～50 Ω，3 W ； ○11滑动变阻器， 0～2 kΩ，1 W ； ○12电键一只，连接导线足量 . 分析：由于现有器材中有电流表和电压表，故初步确定用伏安法测定此电阻的阻值 . 又因待测电阻为一大电阻，其估计阻值比现有电压表的内阻大或相近，故应该采用电流 表内接法 .由于现有滑动变阻器最大阻值比待测电阻小得多，因此，若用滑动变阻器调节 待测电阻的电流和电压，只能采用分压接法，如图（否则变阻器不能实现灵敏调节） .为 了确定各仪表、元件的量程和规格，首先对待测电阻的额定电压和电流作出估算：最大 电流为 Im ＝ 500μA ；最大电压 Um ＝20 V.由于实验中的电流和电压可以小于而不能超过 待测电阻的额定电流和额定电压，现有两个电流表内阻相近，由内阻所引起的系统误差 相近， 而量程 0~1000 μA 接入电路时， 只能在指针半偏转以下读数， 引起的偶然误差较 大，故选用量程为 0~300 μ Α的电流表 .这样选用电流表后，待测电阻上的最大实际电压 约为 3×10－4×40×103 V ＝12 V ，故应选用量程为 15 V 的电压表，由于在图中所示的 电路中，要实现变阻器在较大范围内灵敏调节，电源电压应比待测电阻的最大实际电压 高，故电源应选输出电压为 24 V 一种（其额定电流也远大于电路中的最大实际电流，故 可用） . 关于变阻器的选择，由于采用分压接法，全部电源电压加在变阻器上 .若是把 0~50 R L 的额定值时， 不能满足分压式接法的要求时， 课程设计报告课程名称:单片机课程设计 设计题目：电阻测量 院系：通信与控制工程系 专业：通信工程 班级： 学生姓名: 学号: 08409212 起止日期: 指导教师: 教研室主任： 摘要 本设计电阻测量是利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路，测量精度高，读数方便，在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D 转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成BCD码，最后驱动显示器显示相应的数值。本系统以单片机AT89C52为系统的控制核心,结合A/D转换芯片ADC0809设计一个电阻测量表，能够测量一定数值之间的电阻值，通过四位数码显示。具有读数据准确，测量方便的特点。 关键词：单片机(AT89C52)；电压；A/D转换；ADC0809 目录 设计要求 (1) 1、方案论证与对比 (1) 1.1方案一 (1) 1.2方案二 (1) 1.3方案对比与比较................................... 错误！未定义书签。 2、系统硬件电路的设计 (2) 2.1振荡电路模块 (2) 2.2A/D转换电路模块 (3) 2.2.1主要性能 (3) 2.2.2 ADC0809芯片的组成原理 (4) 2.2.3 ADC0809引脚功能 (4) 2.3主控芯片AT89C52模块 (5) 2.3.1主要功能特性 (6) 2.3.2 主要引脚功能 (6) 2.4显示控制电路的设计及原理 (8) 3、程序设计 (9) 3.1初始化程序 (9) 3.2主程序 (10) 3.3显示子程序 (10) 3.4A/D转换测量子程序 (11) 4、调试及性能分析 (11) 4.1调试与测试 (11) 4.2性能分析 (12) 5、元件清单 (13) 6、总结与思考及致谢............................... 错误！未定义书签。参考文献. (13) 测电阻的方法 (1)伏安法测电阻 (2)替代法测电阻 (3)双安法测电阻 (4)双伏法测电阻 (5)单伏法测电阻 (6)单安法测电阻 知识点一：电阻的测量 例1 :伏安法测电阻 用伏安法测小灯泡的电阻 图甲图乙 (1 )在图甲中，已完成了一部分的电路连接，请你继续完成实验电路的连接。 (2 )在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应放在____________ 。 (3)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为________ V 电流表的示数为________A灯泡的电阻R L = __________ W。 例2 :替代法测电阻 如图甲所示电路，R X是未知电阻，R o是电阻箱，R是滑动变阻器。 (1)先闭合开关_____ ,滑动变阻器滑片滑至— ; xlOtW xlOO 图乙 图丙 (2) _____________________________________________________________________ 再闭合S2、断开S1,调节滑动变阻器，使电流表的示数如图乙所示，1 = ______________________ A (3)保持滑片在变阻器上的位置不 变，断开S2,闭合S1，调节电阻箱的旋钮，如图丙所示，使电流表的示数仍为I,则未知电阻R X的阻值为__________________________________________ W 延伸：如果把安培表换成电压表呢？画出实验电路图并写出简要步骤。 例3 :双安法测电阻 简要叙述实验方法及R X的计算公式: 例4 :双伏法测电阻 小明要测量一只定值电阻R x的阻值，实验桌上器材如下：满足 实验要求的电源一个、开关一个、电压表V i和V2、阻值已知的定值电阻R o、待测电阻R x和导线若干。他设计了如图所示的电路进行实验。闭合开关后，如果电压表V i的示数为U i，电压表V2的示数为U2，用U i、U2和R o表示R x，则表达式为R x = ____________ 。 例5 :单伏法测电阻 在例4的实验过程中，小明发现有一块电压表无法正常使用。老师知道情况后只是又 给了他一个单刀双掷开关，请你帮助小明设计一个用现有器材测出电阻R x阻值的电路并写 出R x的表达式（已知电源两端的电压不超过电压表的量程，要求测量过程中不得重新拆改电路）。 例6 :单安法测电阻 根据给定的器材，设计实验测定未知电阻R X的电阻值。 器材：电压未知的稳压电源一台；已知电阻值的电阻R o一个；符合要求的电流表一块; 单刀单掷开关两个；待测电阻R X以及导线若干。要求：实验过程中不得拆改电路。 ⑴请画出电路图； ⑵简述实验步骤： ①按照电路图连接电路，检查并确保无错误、无故障； ②________________________________________________________________ 佛山科学技术学院 实验报告 课程名称实验项目 专业班级姓名学号 指导教师成绩日期年月日 【实验目的】 1．掌握减小伏安法测量电阻的方法误差和仪表误差的方法； 2．根据测量不确定度的要求，合理选择电压表和电流表的参数； 3．根据给定实验仪器合理设计变形电桥电路（或电压补偿测量电路）测量电阻。 【实验仪器】 直流稳压电源、伏特表、毫安表、被测电阻、滑线变阻器（或电位器）2个、电阻箱2只、开关式保护电阻、开关。 【实验原理】 1．方法误差 根据欧姆定律，测出电阻R x 两端的电压U ，同时测出流过电阻R x 的电流I ，则待测电阻值为 I U R x = 测 （24-1） 通常伏安法测电阻有两种接线方式：电流表内接法和电流表外接法。由于电表内阻的存在，这两种方法都存在方法误差。 在内接法测量电路中（如图24-1所示），电流表的读数I 为通过电阻R x 的电流I x ，但电压表的读数U 并不是电阻R x 的两端电压U x ，而是U=U x +U A ，所以实验中测得的待测电阻阻值为 式中R A 是电流表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x A x x R R R R R E = -= 内内 （24-2） 内接法测量待测电阻阻值的修正公式 A x R I U R -= 。 （24-3） 在外接法测量电路中（如图24-2所示），电压表的读数U 等于电阻R x 的两端电压 U x ，但电流表的读数I 并不是流过R x 的电流I x ，而是I=I x +I V ，所以实验中测得的待测电阻阻值为 式中R V 是电压表的内阻。它给测量带来的相对误差为 x V x x x R R R R R R E +-=-= 外外 （24-4） 外接法测量待测电阻阻值的修正公式 U IR UR R R R R R V V V V x -=-= 外外 （24-5） 比较 内E 、外E 的大小，可以得：当V A R R R x >，采用内接法测量电阻，会使外内E E <；当V A R R R x <，采用外接法测量电阻，会使外内E E >；当V A x R R R ≈时，则采用内接法和外接法测量电阻都可以。其中电流表的内阻R A 、电压表的内阻R V 由实验室给出。 图24-1 内接法 图24-2 外接法2020届高三高考物理复习专题突破：测量电阻的方法
电阻测量的六种方法
《电阻的测量》教案设计
中考物理(真题版)专题练习题：电阻的测量
中考物理试题分类汇编(五)电阻的测量专题
《电阻的测量》教学设计完整版本
2020年中考物理复习专题电阻的测量(原卷版)
2020中考物理重点知识专题三：电阻的测量(解析版)
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