实验五：半偏法测电阻
实验五：半偏法测电阻
一、实验电路图：
二、实验基本步骤：
1.闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表达到满偏；
2.保持滑动变阻器的位置不变，闭合开关S1，调节电阻箱，使得电流表达到半偏。
3.可以认为电阻箱的读数就是电流表G的内阻。
基本原理：粗略的认为流过R1的电流与流过电流表的电流各占一半。所以电阻相等。
三、误差分析：
由于闭合开关S1后，整个电路的电阻变小，总电流变大，因此，总电流已经比原来的满偏电流大了，流过电流表的电流半偏，因此，流过R1的实际电流比满偏电流一半要大，所以R1的电阻要小于G的电阻，因此，G的测量值小于G的真实值。
四、考察层次：
层次1：考察实验电路图
层次2：考察实验基本步骤
层次3：实验误差分析
五、高考题特点
1.误差分析：测电压表内阻，测量值大于真实值。
2.实验仪器的选取：滑动变阻器的选择，电源的选取。
【典型例题剖析】
★★[例1]在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200μA的电流表G改装成量程为的电流表，需先用如图所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg．
①在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：
A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω）
为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用_______．（填入选用器材的字母代号）A
【分压接法选比较小的电阻，与测量电压表内阻的实验误差分析一样】
②当电阻箱的阻值为R1时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P 的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻Rg=___________．R2
【原理】
★★[例2]现有一量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ．为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻．其中R1是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器．
（1）试根据如图所示的电路图，完成如图所示的实物电路的连线．
（2）根据电路图，按顺序写出本实验的主要操作步骤
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
点评：此题与2015新课标II卷的的题目非常相似。
★★★[例3]3.在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G 的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程lmA ，内阻约几十欧）
B．滑动变阻器（阻值范围0—100?)
C．滑动变阻器（阻值范围0—20k?)
D．电阻箱（0—?)
E．电阻箱（0—9999?)
F．电源（电动势2V，有内阻）
G．电源（电动势9V，有内阻）
H．开关．导线
①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，R1应选用___________, R2应选用____________，电源应选用___________（用器材前的英文字母表示）。
②实验要进行的步骤有：
A．合上开关S1
B．合上开关S2
C．将R1的阻值调到最大
D．调节R1的阻值，使电流表指针满偏
E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度一半处
F．记下R2的阻值并.断开S1
G．按如图所示连接好实验电路
以上步骤，合理的顺序是________________（用步骤前的英文字母表示）。
【在半偏法测电流时如何选仪器！】
答案：(1)C D G (2) GCADBEF
点评：此题选择仪器的方法与2010北京相似。需要选择电源。
【高考题赏析】
1.★★【2014 安徽】某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验。
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V,该同学设计了图乙所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图乙连接好电路;
B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;
C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V的位置;
F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻R V的测量值;
G.断开开关S。
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:最大阻值2 000Ω
c.滑动变阻器:最大阻值10Ω
d.电阻箱:最大阻值9 Ω,阻值最小改变量为Ω
e.电阻箱:最大阻值Ω,阻值最小改变量为Ω
f.电池组:电动势约6 V,内阻可忽略
g.开关,导线若干
按照这位同学设计的实验方法,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用(选填“b”或“c”),电阻箱中选用(选填“d”或“e”)。
②电压表内阻的测量值R 测和真实值R 真相比,R 测 R 真(选填“>”或“<”);若R V 越大,则真真测｜
R R R -|越 (选填“大”或“小”)。
【解析】(1)电压表的示数即为等效电路的外电压,由表盘读数可知,现在的欧姆表用的是“×100”挡,故现在的多用表内阻为1500Ω,由闭合电路欧姆定律可得U=IR=R=。
(2)①滑动变阻器选用分压式接法,为了便于调节,滑动变阻器应该选用阻值较小的c;电压表半偏时,所串联的电阻箱的阻值约为3 000Ω,故电阻箱应选用d 。
②根据闭合电路欧姆定律可知,随着电阻箱阻值变大,电源的外电压随之变大,当电阻箱调至电压表半偏时,此时电压表与电阻箱两端的总电压比电阻箱阻值为零时要大,故此时电阻箱的实际分压是大于电压表的示数的,故R 测>R 真。
R V 越大,外电阻越大,干路电流越小,外电阻变化时,外电压的变化量越小,故R 测误差越小,从而真真测｜
R R R -|越小。
答案:(1) (2)①c d ②> 小
【误区警示】本题中电压表半偏时,电阻箱的电压与电压表电压大小关系不清楚,导致答案错误。
2.★★★【2015 新课标II 】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 000Ω),电阻箱R 0(最大阻值为99 Ω),滑动变阻器R 1(最大阻值100Ω,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V R ',与电压表内阻的真实值R V 相比,
R'R V(选填“>”“=”或“<”),主要理由是____________________
V
。
【解析】(1)将电路图补充完整,如图
(2)①根据电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑到最左端。
②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,让电压表达到满偏。
③保持S1闭合,断开开关S2,滑动变阻器不动,调节可变电阻R0,直到电压表达到半偏。
④记下此时R0的读数,即为电压表的内阻。
(3)若滑动变阻器分压接法的输出电压保持不变,电压表半偏时电流减小一半,电阻增大为原来的两倍,即电压表的电阻等于R0的电阻,但实际上这个输出电压会略有升高,即R0的电阻略R'>R V。
大于电压表的内阻,故
V
答案：见解析
3.★★★【2016 新课标II】某同学利用图甲所示电路测量量程为V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干。实验步骤如下：
①按电路原理图甲连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏；
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为V，记下电阻箱的阻值。
回答下列问题：
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)。
(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)。
A ．100 μA
B ．250 μA
C ．500 μA
D ．1 mA
解析：(1)此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验，电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，故滑动变阻器应选最大阻值小的即选R 1。
(3)近似认为电压表所在支路的总电压不变，且流过电压表与电阻箱的电流相等，由串
联分压特点知2R V
＝错误!，则R V ＝4R ＝2 520 Ω。 (4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成，表头允许的最大电流不会因此改变，则由
欧姆定律可知，I 满＝U 满R V
＝错误! A ≈1 mA 。 答案：(1)R 1 (2)连线如图所示
(3)2 520 (4)D
4.★★★【2010 北京】甲同学要把一个量程为200μA 的直流电流计G ，改装成量范围是0~4V 的直流电压表。
（1）她按图所示电路、用半偏法测定电流计G 的内电阻rg ，其中电阻R 0约为1k 。为使rg 的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E 应选用________，电阻器R 1应选用_______，电阻器R 2应选用__________（选填器材前的字母）。
A.电源（电动势）
B.电源（电动势6V ）
C.电阻箱(0~Ω)
D.滑动变阻器(0~500Ω)
E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(0~
F.电位器（0~51k ）
（2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R 2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：,,,,最后记录R 1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）
A.闭合S 1
B.闭合S 2
C.调节R 2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D.调节R 2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节R 1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节R 1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
【实验步骤】
（3）如果所得的R 1的阻值为Ω，则图1中被测电流计G 的内阻rg 的测量值为______，该测量值_______实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。
【命题立意】本题考查了半偏法测电阻、电流表改装成电压表及校准、器材的选取、实验步骤、误差分析、电路图的设计等知识点，综合考查了考生的实验探究能力、推理能力、理解能力等。
【思路点拨】根据半偏法测电阻原理及题意选择器材，注意实验步骤、理解误差来源、注重电压表的改装及校准、画好电路图。
【规范解答】（１）①若选用电动势Ｖ的电源，则Ω=Ω?≈+-k R R 5.710
2005.1602， 而Ｒ0≈１k Ω，则Ω≈k R 5.62；若选用电动势6Ｖ的电源，则
Ω=Ω?≈+-k R R 301020066
02，
则Ω≈k R 292，所以电阻器Ｒ2只能选择Ｆ；电阻器Ｒ1是要读数的，因此必须选用电阻箱，所以电阻器
Ｒ1应选用Ｃ；表头满偏时电路中总电阻越大，实验误差越小，所以电源Ｅ应选用B 。 ②检查电路连接无误后，将Ｒ２的阻值调至最大。后续的实验操作步骤是：第一步闭合Ｓ２；
【答案】（1）①B C F ②B C A E
③300 略小于
点评：此题考察了仪器的选择，实验步骤和误差分析。实验仪器的选择中要注意电源的选择，根据电表的满篇电流选取。这是个难点。
两种半偏法测电阻原理
两种半偏法测电阻 两种半偏法测电阻 1电流半偏法 (1) 实验原理如图1所示，其中R为电位器(或滑动变阻器)，R'为电阻箱，G为待测电表。 (2) 实验操作顺序 ①按原理图连结好电路，断开S1、S1,将R阻值调到最大； ②合上S1,调节R,使电表G达到满偏； ③保持R阻值不变，再合上S2,调节R',使G达到半偏； ④断开S1,记下R'的阻值； ⑤在R>>R 时，Rg=R。 (3) 误差分析 本实验是在R>>R的情况下， 并入R'后，对总电阻影响很小，即 认为干路电流仍等于Ig时，近似认
为Rg=R。但实际上并入R'后，总 电阻减小，干路电流I>Ig，通过R' 的电流IR'>Ig/2 ，因此，Rg>R。所 以测景值比真实值偏小，而且Rg越 小，测景误差越小。 2电压半偏法 (1) 实验原理如图2所示，其 中R为滑动变阻器，R'为电阻箱，V为待测电表。 (2) 实验操作顺序 ①连结电路，断开S,并将滑片置于最右端，调节R' =0; ②合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏； ③保持滑片位置不动，调节电阻箱R'的阻值，使电表半偏； ④断开S键，记下R'的读数； ⑤在R< 以忽略不计，即分压部分的电压保持不变，所以当电表半偏时，认为： Rv=R。实际上串入了R'之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了，R'两端的电压UR >Ug/2,因此，R' >Rv。所以测景值大于真实值，而且Rv越大，测景误差越小。 综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用电压半偏法，测景值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏法，测景值偏小。简记为“大大小小”（即测大电阻，用分压半偏，测景值偏大：测小电阻，用限流半偏，测景值偏小）。 高中物理测量电阻的方法大总结 太原市第十二中学 姚维明 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 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。 图 1 图 2 图3 伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称： 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的：会用伏安法（即用电压表和电流表）测量定值电阻的阻值 二、实验原理： 三、实验器材：电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图： 五、实验步骤： 1） 开关，按照电路图连接电路； 2）接入电路的滑动变阻器阻值调到 ； 3）检查无误后，再闭合开关S ，改变滑动变阻器的阻值三次，分别读出对应 的电流表、电压表的示数，并填入下面的表格中； 4）断开开关，计算定值电阻R 阻值 ，并算出三次阻值的平均值填入表格； 5）先拆除．．． 电源两极导线，再拆除其它部分实验线路，整理好实验器材。 实验注意事项： ①连接电路时开关要处于断开位置； ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置； ③电压表选用0-3V 量程，电流表选用0-0．6A ； ④注意认清电压表、电流表的“＋”、“－”接线柱，使电流“+”进“-‘”出； ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路，检查无误后再接电压表； ⑥注意分度值，正确读出电流表、电压表上的数值． 六、实验数据记录与处理: 电压（V ） 电流（A ） 电阻（Ω） 电阻平均值（Ω） 1 2 3 思考：1.图像斜率表示什么？？ 2.斜率越大，表示什么？ 3.斜率会随着电压增大而增大吗？说明什么问题？ 4.如果将未知电阻换成小灯泡？计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗？ 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获，对于实验中存在的问题，要作为以后的教训． 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R 实验五：半偏法测电阻 一、实验电路图： 二、实验基本步骤： 1.闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表达到满偏； 2.保持滑动变阻器的位置不变，闭合开关S1，调节电阻箱，使得电流表达到半偏。 3.可以认为电阻箱的读数就是电流表G的内阻。 基本原理：粗略的认为流过R1的电流与流过电流表的电流各占一半。所以电阻相等。 三、误差分析： 由于闭合开关S1后，整个电路的电阻变小，总电流变大，因此，总电流已经比原来的满偏电流大了，流过电流表的电流半偏，因此，流过R1的实际电流比满偏电流一半要大，所以R1的电阻要小于G的电阻，因此，G的测量值小于G的真实值。 四、考察层次： 层次1：考察实验电路图 层次2：考察实验基本步骤 层次3：实验误差分析 五、高考题特点 1.误差分析：测电压表内阻，测量值大于真实值。 2.实验仪器的选取：滑动变阻器的选择，电源的选取。 【典型例题剖析】 ★★[例1]在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg． ①在测量Rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择： A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω） B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω） 为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用_______．（填入选用器材的字母代号）A 【分压接法选比较小的电阻，与测量电压表内阻的实验误差分析一样】 ②当电阻箱的阻值为R1时，调节滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P 的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻Rg=___________．R2 【原理】 ★★[例2]现有一量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ．为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻．其中R1是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R2是最大阻值为20Ω的滑动变阻器． （1）试根据如图所示的电路图，完成如图所示的实物电路的连线． （2）根据电路图，按顺序写出本实验的主要操作步骤 _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 点评：此题与2015新课标II卷的的题目非常相似。 ★★★[例3]3.在“把电流表改装为电压表”的实验中，测电流表G 的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程lmA ，内阻约几十欧） B．滑动变阻器（阻值范围0—100?) C．滑动变阻器（阻值范围0—20k?) 科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 （一) 实验原理 （二) 实验装置图 （三）实验器材和规格 （三）实验步骤 （四）记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后：总结实验注意事项 第一方面：电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度，来改变电路中的电阻， 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω：滑动变阻器的最大阻值 1.5A：滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路（用电器）串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮？…… 实验题目：导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压的关系（研究欧姆定 律实验新教材方案） 一、提出问题： 通过前面的学习，同学们已经定性的知道：加在导体两端的电压越高，通过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，通过导体的电流越小。现在我们共同来探究：如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值，能不能计算出通过它的电流呢？即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系？ 二、猜想与假设： 1、电阻不变，电压越大，电流越。（填“大”或“小”） 2、电压不变，电阻越大，电流越。（填“大”或“小”） 3、电流用I表示，电压用U表示，电阻用R表示，则三者之间可能会有什么关系？ 三、设计实验: （一) 实验器材：干电池3节，10 Ω和5 Ω电阻各一个，电压表、电流表，滑动变阻器、 开关各一只，导线若干。 （二）实验电路图： 1、从研究电流与电压的关系时，能否能否保证电压成整数倍的变化，鉴 半偏法测电阻练习题 1、把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表G的满偏电流I g为200μA，内阻估计在400～600Ω之间． ①按图(a)测定电流表G的内阻R g，需要选用合适的器材，现有供选用的器材如下： (A)滑动变阻器(阻值范围0—200Ω) (B)滑动变阻器(阻值范围0～175Ω) (C)电阻箱(阻值范围0—999Ω) (D)电阻箱(阻值范围0～99999Ω) (E)电源(电动势6V，内阻0．3Ω) (F)电源(电动势12V，内阻0．6Ω) 按实验要求，R最好选用______，R′最好选用_______，E最好选用_______．(填入选用器材的字母代号) ②假定由上述步骤已测出电流表内阻R g==500Ω，现在通过串联一个24．5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表，此电压表的量程为 μ,欲将此表改3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200A 装成量程为2V的电压表。 (1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将 以下各实验步骤填写完整。 ①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电 键均断开。 ②将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节 ________的阻值,使电流表达到满刻度。 ③闭合_________,调节R'的阻值使电流表达到___________。 ④读出R'的读数,即为电流表的内阻。 (2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则 电流表内阻 r=____Ω.这种方法测出的电流 g 表的内阻 r比它的真实值_______(选填＂偏 g 大＂、＂偏小＂或＂相等＂) 4、(1)为了测定电压表Vx的内阻，采用了如图所示的电路．其中： V x是待测电压表，量程3V，内阻约3kΩ； V是标准电压表，量程2V，内阻约2kΩ；R1是电阻箱，阻值范围是0—9999．9Ω； R2是滑动变阻器；R3是保护电阻； E是电池组，电动势6V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关． ①实验步骤如下： (a)根据电路图，将器材正确地连接成实验电路． (b)将开关S2扳到连接点a处，接通开关S1，调节滑动变阻器 一、“半偏法”原理 如图（1），首先接通开关S 1调节R 1，使表头指针满偏；然后接通开关S 2并调节R 2，使表头半偏。 当R 1＞＞R 2时，表头内阻R g ≈ R 2。 二、“半偏法”测电压表内阻 1、 实验电路，如图（2）。 2、 实验步骤： （1）按照电路图正确地连接好测量电路，把滑动变阻器R 1的滑片调到最右端，电阻箱R 的阻值调到最大。 （2）合上开关S 1和S 2，调节R 1，使电压表指针满偏。 （3）断开S 2，调节R 使电压表指针半偏。 （4）读出电阻箱接入电路中的电阻R ，则电压表内阻R v ≈ R 。 （5）撤除电路，整理器材。 三、电路思考 思考一：R v ≈ R 的条件是什么？ 闭合S 1和S 2时：右 右 并11R R R R R V V += （R 1右即滑动片右边R 1的阻值） 闭合S 1，断开S 2时： ()()右 右 并 11' R R R R R R R V V +++= 当取R V ＞＞R 1时，即同时满足R V ＞＞R 1右和（R V +R ）＞＞R 1右， 图（１） S 2 图（2） 则有：R并≈R1右R′并≈R1右 可见，R1左和R1右分压比例恒定，即U R V + U R = 恒量 所以，当电压表指针半偏时，有U R V =U R，即R v≈ R。 故，即R v≈ R的条件是：R V＞＞R1 思考二：为什么选择分压式电路？ 由于实验室的滑动变阻器的最大阻值不大和电压表量程偏小等原因，使限流式电路中电压表的分压极易越过其量程，故该电路采用分压式。 当R V＞＞R1时，可视为分压器输出电压恒定，故当电压指针半偏时有：U R V =U R 思考三：实验中特别要注意的是什么？ 当闭合S1、S2，调节R1使电压表满偏后，不能再调节R1的滑片位置，因为满足R V＞＞R1后，R1的输出电压是由R1右的大小决定的，要稳压输出，故R1的滑片不能再调动。 思考四：如何减小实验的误差？ 因为断开S2，使电压表串联R后，R总增加，I总减小，R1左的分压减小，使R1右的分压增大，当电压表半偏时，U R V稍小于U R，故应为R真＜R。当取R测=R时，结论是：R测＞R真 若R V越大，U R V就越接近U R，则R V就越接近R。所以，R V越大，R V的测量值R测相对于其真实值R真的误差就越小。 安阻法与伏阻法测电阻 摘要：欧姆定律的实验应用之一就是提供了一种测电阻的方法——伏安法，这也是初中物理学生必须掌握的实验技能之一。为加深对欧姆定律的理解和灵活应用，一般教师都要求学生掌握在缺少电压表或缺少电流表的情况下，补充一个己知阻值的电阻来测一未知电阻。本文总结了用安阻法与伏阻法测电阻的几种思路，并对这几种方法进行了评价。 关键词：欧姆定律、伏安法、安阻法、伏阻法 欧姆定律给我们提供了一种测电阻的方法——伏安法，在缺少电压表或电流表的情况下，同样我们可以根据欧姆定律设计出测未知电阻的方法。近年来，各地的中考试题在探究实验题型中也加强了对这一方法的考查。 一、只用电流表测未知电阻Rx ——安阻法 1、方法一： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，用电流表分别测量R x 中的电流I x 、R 0中的电流I 0、干路中的电流I 这三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1或2块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（1个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 x x I R I R 00= 000I I R I R x -= x x x I R I I R 0 )(-= （5）、方法评价 如果只用一块电流表，需用电流表测出一个电流后，再改接到另外的位置再测另一电流；如果用两块电流表，则可用一固定的电路完成实验。 2、方法二： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，通过只闭合S 1；只闭合S 2；同时闭合S 1、S 2，分别记下电流表的示数I x 、I 0、I 三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（2个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 x x I R I R 00= 000I I R I R x -= x x x I R I I R 0 )(-= （5）、方法评价 该方法用2个或3个开关实现了电路的固定，不需更换电流表的位置来测不同的电流。 3、方法三： （1）、电路图 （2）、方法 R x 和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小（R 0＝0）和阻值最大（R 0 己知），分别记下电流表的示数I 1、I 2。 （3）、器材 电源、开关（1个）、电流表（1块）、待测电阻R x 、己知最大电阻R 0的滑动变阻器、导线若干。 （4）、R x 的表达式 当P 置于最小阻值0时： x R I U 1= 当P 置于最大阻值R 0时： )(02R R I U x += 班级 姓名 座号 日期 一、实验题目：测量小灯泡的电阻 二、实验目的：用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。 三、实验原理： 。 实验方法: 法 四、实验器材：学生电源、2.5V小 灯泡、开关、导线、测量灯泡两端 电压的 、测量通过灯泡 电流的 、改变灯泡两端电 压和通过其电流的 。 五、实验电路图： 六、实验步骤： （1）按电路图连接电路。 （注意：①开关应 。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 处。④爱护实验器材。） （2）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意：移动要慢），分别使灯泡暗红、微弱发光、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。 （3）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 七、实验数据记录表格：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 。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5 八、问题讨论：分析上表数据，你会发现：随着灯丝发光亮度的增加， 你测出的灯丝电阻 ，是什么原因使灯丝的电阻发生变化的 呢？答： 。 习题: 1、小组测量小灯泡的电阻，设计的电路图中有1处错误，请你将错误之处圈出来，并改正在原 图上。然后按照改正好的电路图，将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图： (1)检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上 打“×”，若没有发现错误，闭合开关，会出现 现象.在图中补画出正确的连 线.闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”)； 实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后，按正确的操作测得的数据如右表： 则第1次测得的小灯泡的电阻为 ；小灯泡正常发光时的 电阻为________Ω。 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号； ⑵某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1 = 2.4V，I1 = 0.20A；U2 = 4.5V，I2 = 0.38A；U3 = 6.0V，I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写 在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据，请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据，你能得出的一个结论是： 半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析 湖北省监利县朱河中学黄尚鹏 摘要：本文从理论上运用严格的数学方法对半偏法测电流表和电压表的内阻实验的系统误差进行了分析，从而给出半偏法测电流表和电压表内阻的实验条件，以供大家参考。 关键词：半偏法系统误差相对误差闭合电路欧姆定律并联分流串联分压 一、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析 半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如图 1 所示，实验操作步骤如下： 图1 第一步：开关、闭合前，将滑动变阻器的阻值调到最大。 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏。 第三步：保持开关闭合，滑动变阻器不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表半偏。 第四步：记下此时电阻箱的阻值，则电流表的内阻。 本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即，这样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。但事实上，当开关闭合后，干路中的总电流 是变大的，当电流表半偏时，通过电阻箱的电流比通过电流表的电流要大，根据并联分流规律可知，半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。下面笔者从理论上运用严格的数学方法对该实验的系统误差进行分析。 假定电源的电动势为，内阻为，电流表的满偏电流为。 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律得 （1） 闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表半偏时，根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得（2） 联立（1）和（2），消除和得（3） 由（1）解得，将其代入（3）得（4） 由（3）可知，且当，即时，近似成立。 由（4）可知与的相对误差（5） 由（5）可知，电源的电动势越大，相对误差越小。 结论：用半偏法测电流表的内阻时，测量值比真实值小，为减小实验误差，应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即，而要做到这一点，必须使用电动势较大的 电源，且为防止电流表过载，必须用大阻值的滑动变阻器与之匹配，可见电源的电动势的大小对误差起主导作用。 二、半偏法测电压表的内阻实验系统误差分析 半偏法测电压表的内阻实验电路原理图如图 2 所示，实验操作步骤如下： 测量电阻的四种巧法 一．等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P 置于a端。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。 (3)断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 2．电压等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的示数为U。 (3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为U。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～2.0 V 的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下： A ．电流表G 1(量程0～1.0 mA ，内电阻约100 Ω) B ．电流表G 2(量程0～500 μA ，内电阻约200 Ω) C ．电池组E (电动势3.0 V ，内电阻未知) D ．滑动变阻器R (0～25 Ω) E ．电阻箱R 1(总阻值9 999 Ω) F ．保护电阻R 2(阻值约100 Ω) G ．单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2 (1)实验中该同学先合上开关S 1，再将开关S 2与a 相连，调节滑动变阻器R ，当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1的示数I ；然后将开关S 2与b 相连，保持________不变，调节________，使电流表G 1的示数仍为I 时，读取电阻箱的读数r 。 (2)由上述测量过程可知，电流表G 2内阻的测量值r g ＝________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G 2的内阻为190 Ω，他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G 2串联，才能改装为一块量程为2.0 V 的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V 0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V 0的指针恰好如图乙所示。由此可知，该改装电压表的误差为________%。 解析：(1)当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1的示数I ；然后将开关S 2与b 相连，保持滑动变阻器R 阻值不变，调节R 1，使电流表G 1的示数仍为I 时，读取电阻箱的读数r 。 (2)电流表G 2的内阻与电阻箱的阻值相同，为r 。 (3)将电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R ＝U Ig －r g ＝3.81 kΩ。 (4)由题图乙可得，标准电压表V 0的示数为1.90 V ，由此可知，该改装电压表的误差为2.0－1.901.90 ×100%≈5.26%。 答案：(1)滑动变阻器R 阻值 R 1 (2)r (3)3.81 (4)5.26 2.某同学现利用图甲所示的电路来测量一电阻R x 的阻值。 (1)完成下列实验步骤中的填空： 半偏法测电表电阻 [P 3.] 实验原理： 在右图电路中，先断开S 2，闭合S 1，让电流通过电流表并使其满偏，然后接上电阻箱，并调节它使电流表半偏，由于总电流几乎不变，电流表和R 2上各有 一半电流通过，意味着它们电阻相等，此时读出电阻箱的电阻，即 为电流表的内阻R g =R 2 实验器材：待测电流表、蓄电池组、电阻箱、滑动变阻器、 电键2个及导线若干。 [P 4.]实验步骤： 1、按图接线，图中R 1 为滑动变阻器、 R 2为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。 2、先合下S 1 ，调节R 1使电流表指针满偏. 3、再合下S 2，保持电阻R 1不变，调节R 2使电流表指针半偏，记下R 2的值. 4、若R 1＞100 R 2，则R g =R 2 一般情况 R 测量＜R 真实 [P5 .]注意事项： 1、R 2必须用电阻箱，电阻箱的选择，只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可； 2、R 1可以用滑动变阻器，也可以用大阻值的电阻箱。当电阻箱接入时，维持总电流几乎不变是至关重要的，因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。为此：R 1的实际阻值应远大于电流表的内阻（R 1＞100 R 2），才能做到总电流几乎不变。 3、需要注意的是，R 1的大小不是由选用滑动变阻器的阻值大小决定，而是由下式决定：g g R I E R -=1，在实验中，I g 、R g 都是一定的，为保证R 1＞100 R 2，因此电源电动势应尽量选大一点好。 4、在调节电阻箱时，电阻R 1不应变化。 5、若不能保证R 1＞＞R 2，则由闭合电路欧姆定律(不计电源内阻)，有 )R R (I E g g +=1 122 12121R )I R R I (R I E g g g g g ++= 化简得到2 121R R R R R g -= [P7 .]半偏法测量电压表电阻 1.按右图接线，图中R 0 为电阻箱. 2.先合下S 1 ，调节R 0 =0，再调节R 使电压表指针满偏. 3.保持变阻器电阻R 不变，调节R 0使电压表指针半偏， 记下R 0的值. 4.若R 0＞＞R ， 有 R V = R 0 一般情况 R 测量＞ R 真实 1 初中测量电阻的几种常用方法 测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一,也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现,测量电阻方法多种多样,其应用的原理和计算方 法也不尽相同,而电路图的设计更是灵活多变,如果学生对 该部分知识不加以总结、消化的话,就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象,因此电阻的测量看似简单, 实则在教学中常常是学生的弱点,在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况,另外命题者还在不断的推陈出新,用不同的形式对学生 进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结,希望对同学们能有所帮助。 一、初中最基本的测电阻的方法 (1)伏安法测电阻 伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,因为电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I, 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示, 用图1的方法虽然简单,也能测出电阻,但是由于只能测一次, 因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时我们可以把 图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,这样我们 就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的 电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次位置,就要记一次 对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。 (2)伏阻法测电阻 伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3 就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电 压表并联接在未知电阻Rx的两端,记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有: I1=I2 即:U1/R0=U2/RX 所以: 另外,如果将单刀双掷开关引入试题,伏阻法测电阻的电路 还有图4、图5的接法,和图3比较,图4、图5的电路设计 操作简单物理论文,比如,我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷 实验目的 ? 掌握伏安法测量电阻时，电流表内接和外接时的条件； ? 通过对二极管伏安特性的测试，了解非线性电阻，掌握二极管的非线性特点。 实验仪器 DH6102型伏安特性实验仪 本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成。 实验原理 一、概述 伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。当一个元件两端加上电压时，元件内就有电流通过，电压和电流之间存在着一定的关系。该元件的电流随外加电压的变化曲线，称为伏安特性曲线。从伏安特性曲线所遵循的规律，可以得知该元件的导电特性。 二、线性电阻和非线性电阻 ? 线性电阻 非线性电阻 对线性电阻我们可以直接通过欧姆定律， 对非线性电阻我们不能应用欧姆定律但 确定出线性电阻阻值： 是可以考虑一小段特性曲线，确定出动态 R ＝U /I 电阻： R ＝△U /△I 三、实验线路的比较与选择 实验中使用的电路对电流表有内接和外接两种： 当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，两种电路都不会带来附加测量误差。 被测电阻： 非理想状态（电流表内阻非0，电压表内阻非无穷大），如果用上述公式计算电阻值，无论采用哪一种联接都将产生接入（系统）误差。 1、内接法的接入误差和修正 采用这种方法测量，我们 得到的电阻实际是电流表 内阻和待测电阻之和，即： I U R x A x R R I U 需要对其进行修正，即： 当Rx >>RA ，采用电流表内接，接入误差较小。 2、外接法的接入误差和修正 当采用外接法时，我们得到的 实际上是电压表内阻和待测电阻 并联后的阻值，即： 需要对其进行修正，即： 当RV >>Rx ，采用电流表外接，接入误差较小。 四、二极管的伏安特性 二极管是一种具有单向导电的二端器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。 对二极管施加正向电压时，则二极管中就有正向电流通过，随着电压的增加，开始时，电流随电压变化很缓慢，而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时（硅管为 0.7V 左右），电流急剧增加，二极管导通后，电压的少许变化，电流的变化都很大。 当施加反向电压时，二极管处于截止状态，其反向电压增 加至该二极管的击穿电压时，电流猛增，二极管被击穿，在二 极管使用中应竭力避免出现击穿观察，这很容易造成二极管的 永久性损坏。所以在做二极管反向特性时，应串入限流电阻， 以防因反向电流过大而损坏二极管，并注意不要超过二极管允 许的最大反向电压值。 二极管的应用 1、整流二极管：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 2、开关元件：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路。 3、限幅元件：二极管正向导通后，它的正向压降基本保持不变（硅管为0.7V ，锗管为0.3V ）。利用这一特性，在电路中作为限幅元件，可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管：在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管：在收音机中起检波作用。 6、变容二极管：使用于电视机的高频头中。 7、显示元件：用于VCD 、 DVD 、计算器等显示器上。 8、稳压二极管：反向击穿电压恒定，且击穿后可恢复，利用这一特性可以实现稳压电路。 实验内容（一） 1．测定线性电阻的伏安特性 ⑴选被测电阻器的电阻为1K Ω，电流表量程为20mA ，电压表量程为20V 。 ⑵电流表内接测试： 将电流表内接，调节直流稳压电源，取合适的电压变化值（如从2.000V 变化到14.000V ，变化步长取为2.000V ），将相应的电流值记录列表 。 A x R I U R V x R R U I 11 V x R U I R 11 一、“安阻法”测电阻 安阻法，因为没有电压表，所以就将已知电阻与未知电阻 并联，用电流表分别测出两电阻的电流，用已知电阻两端电压 代替未知电阻两端电压。 1、替代法测实验步骤: （ 1）用电流表测出通过Rx 的电流为I ； （ 2）接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数仍为I ； （3）则 Rx=R’。 2、只有电流表（无电压表）如何测电阻 1. 电路设计实验步骤: （a） S 闭合测出 R0的电流为 I 0; U=I0R0 （ b）在测出Rx 的电流为Ix ; U=IxRx （ c） Rx= I 0R0/Ix 改进方案一：实验步骤 : (1)S 1 合，S2 开电流表的示数为I 1；（ U=I 1Rx） （ 2） S2合，S1开电流表的示数为I 2；（U=I2R0） （ 3） Rx=I2R0/I1 改进方案二：实验步骤 （ a） S1 合 S2 开测出电流表的示数为I 1;U=I1Rx （ b）S1 、S2 闭合测出电流表的示数为I2； U=(I 2– I 2) R0 （ c）则待测电阻Rx=（I2- I1）R0/ I1 3、若没有定值电阻R0, 有一个最大阻值为R0的滑动变阻器 , 能否测出待 测电阻Rx呢 ?（有电流表） 实验步骤: (1)P到 a 时电流表的示数为Ia;U=IaRx (2)P到 b 时电流表的示数为Ib;U=I b(Rx+R0) (3)则Rx= I b R0/(Ia-I b) 改进方案三：只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx 实验步骤： （ a） S1、 S2合电流表的示数为I 1；U=I1*Rx （ b） S1 合 S2开电流表的示数为I2 ；U=I 2*(Rx+R0）（ c） Rx=I 2*R0/ （ I 1-I2） 伏安法测电阻实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 科学探究的主要步骤※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 （一) 实验原理 （二) 实验装置图 （三）实验器材和规格 （三）实验步骤 （四）记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后：总结实验注意事项 第一方面：电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度，来改变电路中的电阻，从而改 变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω：滑动变阻器的最大阻值 ：滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中 的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路（用电器）串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮…… 实验题目：导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压的关系（研究欧姆定律实验新教材方案） 一、提出问题： 通过前面的学习，同学们已经定性的知道：加在导体两端的电压越高，通过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，通过导体的电流越小。现在我们共同来探究：如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值，能不能计算出通过它的电流呢即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系 二、猜想与假设： 1、电阻不变，电压越大，电流越。（填“大”或“小”） 2、电压不变，电阻越大，电流越。（填“大”或“小”） 3、电流用I表示，电压用U表示，电阻用R表示，则三者之间可能会有什么关系 三、设计实验: V 为待测电表。 S,并将滑片置于最右端，调节 R,使电表达到满偏； R =0； R 的阻值，使电表半偏; 两种半偏法测电阻 1电流半偏法 (1) 实验原理如图1所示，其中R 为电位器(或滑动变阻器)，R'为电阻箱，G 为待 测电表。 (2) 实验操作顺序 ① 按原理图连结好电路，断开 S 、S,将R 阻值调到最大； ② 合上S,调节R,使电表G 达到满偏； ③ 保持R 阻值不变，再合上 S ，调节R',使G 达到半偏; ④ 断开S,记下R'的阻值； ⑤在 R>>R '时，F g =R 。 (3 )误差分析 本实验是在R>>R 的情况下， 并入R' 后，对总电阻影响很小，即 认为干路电流 仍等于 I g 时，近似认 为R g =R o 但实际上 并入R'后，总 电阻减小，干路电流1>1 g , 通过R 的电流I R'>l g /2，因此，F g >R o 所 以 测量值比真实值偏小，而且 R g 越 小，测量误差越小。 2电压半偏法 (1) 实验原理如图2所示，其 中R 为滑动变阻器，R'为电阻箱， (2) 实验操作顺序 ① 连结电路，断开 ② 合上S,调节滑动 变阻器 ③ 保持滑片位置不动，调节电阻箱 ④ 断开 ，记下R'的读数； ⑤ 在 时，R v =R o (3 )误差分析 本实验是在 R?R ，的情况下，串入 R 后，对回路总电阻影响很小，可以忽略不 计，即分压 部分的电压保持不变， 所以当电表半偏时，认为：Rz=R o 实际上串入了 R' 之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了， R 两端的电压U R >U g /2，因此，R'>R o 所以测量值大于真实值，而且 R 越大，测量误差越小。 综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑 动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。 当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时, 用电压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏 黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告 班次：____________组次：_____________ 姓名：时间： 一．测量定值电阻的阻值 （1）实验原理： （2）实验器材： （3）电路图：实物图： （4）实验步骤： 1、开关按照电路图连接电路，滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关，调节，读出值和值并记录；计算出 值。 4、继续调节重复上述实验，并记录和计算。 （5）实验数据： 实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 （6）滑动变阻器的作用： 二．测量小灯泡的电阻： （1电路图： 实物图 ： （2）实验数据： 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 （3）灯泡正常发光时的电阻是：R L = （4）问题：计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么 练习：1．某同学按下图所示电路连好实验器材后，闭合开关，灯泡正常发光，但电压表指针不动，这可能是 ( ) A ．电流表烧坏，电路开路 B ．电流表完好，与电流表相 连的导线断了 C ．电压表接线柱处导线短路 D ．电压表接线柱处导线断路 A V L R S 2一个20Ω的电阻，接在由4节干电池串联的电源上，要测这个电阻中的电流和两端的电压，电流表、电压表选的量程应为 ( ) A．0～，0～3V B．0～，0～15V C．0～3 A，0～3 V D．0～3 A，0～15 V 3.现有下列器材，电流表（0～ 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（10Ω 2A）、4V电源、待测小灯泡的电阻（正常发光的电压为，电阻为6Ω左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 （1）试画出电路图； （2）电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ； （3）下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为■■高中物理测量电阻的方法大总结
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