测电压表内阻的六种方法
2024届高考物理一轮第三编第八章恒定电流第3讲第5课时科学思维_测量电阻常用的6种方法

而此时电流表半偏,所以流经 R2 的 增大,因此电压表读数等于12 误差分析 电流比电流表所在支路的电流大,
R2 的电阻比电流表的电阻小,而我 Um 时,R2 两端的电压将大于12
们把 R2 的读数当成电流表的内阻, Um,使 R2>RV,从而造成 RV
故测得的电流表的内阻偏小。
的测量值偏大。
[例5·电流表半偏法] 某同学欲测量量程为300 μA的微安表头G的内阻。可供 选择的实验器材有:
半偏法测电表内阻可以分为两种情况:
项目
电流表半偏法
电压表半偏法
实验 电路
图
(1)按如图所示连接实验电路。 (1)按如图所示连接实验电路。
(2)断开 S2,闭合 S1,调节 R1,使 (2)将 R2 的值调为零,闭合 S,调
实验 电流表满偏。
节 R1 的滑动触头,使电压表满偏。
步骤 (3)保持 R1 不变,闭合 S2,调节 R2,(3)保持 R1 的滑动触头不动,调节
(1)图乙中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”) 两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图乙可判断,由图线____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果 更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测 电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
A.微安表头G(量程300 μA,内阻约为几百欧姆) B.滑动变阻器R1(0~10 kΩ) C.滑动变阻器R2(0~50 kΩ) D.电阻箱(0~9 999.9 Ω) E.电源E(电动势约为9 V) F.开关、导线若干
该同学先采用如图所示的电路测量 G 的内阻,实验步骤如下: ①按图连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至图中最右端的 位置; ②断开 S2,闭合 S1,调节滑动变阻器的滑片位置,使 G 满偏; ③闭合 S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使 G 的示数 为 200 μA,记下此时电阻箱的阻值。 回答下列问题: (1)实验中滑动变阻器应选用_________(填“R1”或“R2”)。 (2)若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为 R,则 G 的内阻 Rg=___________。
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。
高中物理测量电阻的方法大总结要点

高中物理测量电阻方法大总结太原市第十二中学 姚维明电阻测量是恒定电路问题中重点,也是学生学习中难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路基本知识,并能够灵活运用电阻测量六种方法,从而提高学生综合分析问题、解决问题能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表结构、原理它结构如图1,由三个部件组成:G 是内阻为Rg 、满偏电流为Ig 电流计。
R 是可变电阻,也称调零电阻,电池电动势为E ,内阻为r 。
欧姆档测电阻原理是根据闭合电路欧姆定律制成。
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 ) 由电流表达式可知:通过电流计电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应关系,即测出相应电流,就可算出相应电阻,这就是欧姆表测电阻基本原理。
2.使用注意事项:(1) 欧姆表指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它刻度与电流表、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,而欧姆表刻度是不均匀,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关系。
(2)多用表上红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池正极,红表笔接电池负极,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中央附近。
(一般在中值刻度1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它元件断开。
(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,通过改变电阻阻值,以达到改变电路电流,但电流改变是有一定范围。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择时候,优先考虑限流电路。
(2)分压电路是将电源和可变电阻总值串联起来,再从可变电阻两个接线柱引出导线。
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X 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。
测量电阻常用的6种方法

测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。
在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。
为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。
二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。
在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。
此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。
在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。
的并联电路使用。
所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。
伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。
为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。
半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。
具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。
初中测电阻的六种方法

初中测电阻的六种方法
伏安法测电阻实验是初中物理最重要的实验之一,但除此方法外,还有几种测量电阻阻值的特殊方法。
测电阻的六种方法如下:
一、伏安法测电阻,一个电压表和一个电流表,通过选择内接法和外接法,就可以测一个未知电阻,常用的口诀是:大内偏大,小外偏小。
其意就是大电阻用内接法,测量值比真实值偏大,小电阻用外接法,测量值比真实值偏小。
二、安安法测电阻,两个电流表可以测电阻,但是前提条件是一个电流表内阻已知,是一个等效的电压表,这个电流表是并在待测电阻两边。
三、伏伏法测电阻,两个电压表也可以测待测电阻,但是前提是一个电压表内阻是已知量,这个电压表是一个等效的电流表,和待测电阻是串联关系。
四、等效法测电阻,用一个电阻箱和一个单刀双掷开关,利用流过电阻箱电流和流过待测电阻电流相等,可以用电阻箱读数等效为待测电阻阻值。
五、半偏法测电阻,通常有电流半偏和电压半偏,利用滑动电阻器第一次调节,让表满偏,第二次保持滑动电阻器位置不变,调节电阻箱,让表半偏。
六、电桥法测电阻,三个已知电阻和一个未知电阻构成先串再并的电路,调节阻值,让电流计示数为零,利用电势判断,分压关系求解待测电阻。
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。
测量电阻阻值的八种方法

测电阻的八种方法①最直接的测电阻方法——多用电表测量法直接用欧姆表测量电阻简单快捷,但由于欧姆表的刻度不均,误差较大,只能粗略测量电阻.②最基础的测电阻方法——伏安法电流表外接法和内接法电路:这是电流表和电压表内阻都未知的情况下将就使用,都有原理设计误差。
如果电流表内阻已知,就意味着电流表分压已知,那就用电流表内接法,不用判断(大内偏大),无原理误差。
如果电压表内阻已知,就意味着电压表分流已知,那就用电流表外接法,不用判断(小外偏小),无原理误差。
③最精确的测电阻方法——等效替代法电路如图:④最灵活的测电阻方法(1)——安安法安安法核心也是伏安法,只是用安培表代替伏特表,所以安培表内阻必须知道。
电路如图:⑤最灵活的测电阻方法(2)——伏伏法伏伏法核心也是伏安法,只是用伏特表代替安培表,所以伏特表内阻必须知道。
电路如图:⑥测电流表内阻的专用方法——电流半偏法电路如图:⑦测电压表内阻的专用方法——电压半偏法电路如图:⑧利用比例关系测电阻的方法——电桥法电路如图所示:实验中调节电阻箱R₃,当电流计读数为零时,A、B两点的电势相等,R₁和R₃两端的电压相等,设为U₁。
同时R₂和Rₓ两端的电压也相等,设为U₂.根据欧姆定律有:U₁/R₁=U₂/R₂,U₁/R₃=U₃/Rₓ。
解得R₁/R₂=R₃/Rₓ,这就是电桥平衡的条件,可求出被测电阻Rₓ的阻值。
拓展方法:①伏阻法:本质上也是伏安法为基础,因为没有电流表,所以就将已知电阻与未知电阻串联,用电压表分别测出两电阻的电压,用已知电阻电流代替未知电阻电流。
实验步骤:(a)S闭合测出R₀的电压为U₀; I = U₀ /R₀(b)再测出Rx的电压为Uₓ ; I=Uₓ/Rₓ(c)Rₓ= Uₓ×R₀/U₀原理设计误差:忽略了Rₓ真实电流大于测量电流,所以真实值小于测量值。
变式:若没有定值电阻R₀,有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,测出待测电阻Rₓ(有电压表)实验步骤(1)P到a时电压表的示数为U₁;(2)P到b时电压表的示数为U₂;(3)则Rx= U₂×R₀/ (U₁-U₂)②安阻法1.只有电流表(无电压表)如何测电阻电路图:实验步骤:(1)S闭合测出R₀的电流为I₀; U=I₀*R₀(2)在测出Rₓ的电流为Iₓ ; U=Iₓ*Rₓ(3)Rₓ= I₀*R₀/Iₓ改进方案一:实验步骤:(1)S1合,S2开电流表的示数为I₁;(U=I₁*Rₓ)(2)S2合,S1开电流表的示数为I₂;( U=I₂*R₀)(3)Rₓ= I₂*R₀/I₁改进方案二:实验步骤:(1)S1合S2开测出电流表的示数为I₁; U=I₁*Rₓ(2) S1、S2闭合测出电流表的示数为I₂; U=(I2₂–I₂) *R₀(3)则待测电阻Rₓ= ( I₂- I₁)R₀/ I₁2.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=Ia*Rₓ(2)P到b时电流表的示数为Ib; U=Ib*(Rₓ+R₀)(3)则Rx= Ib*R₀/(Ia-Ib)3.只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rₓ实验步骤:(1)S1、S2合电流表的示数为I₁; U=I₁*Rₓ(2)S1合S2开电流表的示数为I₂; U=I₂*(Rₓ+R₀)(3)Rₓ=I₂*R₀/(I₁-I₂)。
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测电压表内阻的六种方法在实验试题的考查中,经常出现测定电压表内阻的问题,学生在处理此类问题时常不如人意。
现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。
一、利用欧姆表测量
欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。
把电压表看成普通的电阻,利用欧姆表的电阻档测量。
二、利用伏-安法测量
理想电压表的内阻视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。
例1、为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:A、待测电压表(0~3v、内阻约为4KΩ),B、电流表(0~0.5mA),C、滑动变阻器(0~20Ω),D、6V学生电源,E开关和若干条导线。
由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻,采用分压式接法,电路图如图-1所示,电压表与电流表串联,多次记录电压表和电流表的示数,利用U-I图象即可得出电压表的内阻。
图-1
三、利用伏-伏法测量
所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下,要考虑两
块电压表并用的方式测量电阻。
在设计电路时,既要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器的连接方式。
图-2
1、伏伏串联测量:例
2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。
实验器材如下:A、待测电压表V1(0~3V、内阻未知),B、电压表V2(0~
3V、内阻3.5KΩ),C、滑动变阻器(0~50Ω),D、6V电池组(内阻不计),E、开关和若干条导线。
部分同学想两块电压表的最大量程都是3V,把两表串联直接接到电源上即可。
同学们把两电压表串联的想法是好的,但直接接到电源上的不可以的。
因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多,所以不能草率地将表直接接到电源上。
设计的电路图如图-2所示。
两电压表的内阻都远大于滑动变阻器的最大值,采用分压式接法。
电压表V1的示数,电压表V2的示数,两表串联电流相等,有,得。
2、伏伏法并联测量:例
3、为测量量程为3V的电压表V1的内阻
R V1(约为3KΩ),实验时提供的器材有:A、电流表(0~0.6A、内阻0.1Ω),B、电压表V2(0~6V、内阻5KΩ),C、变阻箱1(0.1~9999.9Ω),D、变阻箱2(0.1~99.9Ω),E、滑动变阻器(0~
50Ω),F、不计内阻的6V电源,G、开关和若干导线。
利用现有器材设计一个尽量精确的测量电压表内阻的实验,并画出电路图。
写出计算电压表内阻R1的表达式 。
分析与解:多数同学审题之后,画出了伏安的电路图,这是不正确的,这是因为没有想到待测电压表的量程为3V,内阻为3KΩ,最大电流为,使用时电流表的指针几乎不动,故不能使用电
流表。
正确的的电路图如图-3所示。
闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱1的阻值,待测电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2,电阻箱1的阻值为r1,根据串并联电路的特点有,可得表达式。
图-3
四、利用半偏法测量
图-4
用如图-4电路图测量量程为1V的电压表的内阻R V(约1000Ω)。
现有器材如下:A、滑动变阻器(0~10Ω),B、电阻箱(0.1~
9999.9Ω),C、不计内阻的6V电源,D、开关和若干条导线。
实验方法和步骤是:①按电路图连好。
②使滑动变阻器的触头在a端。
③将电阻箱的阻值调到零。
④闭合开关。
⑤滑片向b移动使电压表的指针达到满偏。
⑥调节电阻箱的阻值,使指针达到半偏,读出电阻箱的电阻值,即为电压表的内电阻值。
图-5
五、用电源和电阻箱测量
待测电压表的量程为3V内阻约为3KΩ。
现有实验器材:不计内阻的6V 电源,变阻箱(0.1~9999.9Ω),开关和若干条导线。
实验的电路图如图-5所示,闭合开关,调节变阻箱的阻值分别为R1和R2,读出相对应的电压表的示数分别为U1和U2,根据闭合电路的欧姆定律有和,两式联立整理得。
图-6
六、电阻箱等效替换法
待测量程3V电压表V1(内阻约3KΩ)。
提供的实验器材有:内阻不计的3V电源,毫安级的电流表,量程为3V的电压表V2,变阻箱(0.1~9999.9Ω),大阻值滑动变阻器,单刀双掷开关,若干条导线。
方法一、伏安法等效替换测量:实验电路图如图-6所示,双掷开关与a
相接,适当调节滑动变阻器的阻值,记录电流表的示数,再把双掷开关与b相接,调节变阻箱的阻值,使电流表的示数也是,此时变阻箱的阻值就与电压表的内阻相等。
图-7
方法二、伏伏法等效替换测量:实验电路图如图-7所示,双掷开关与a 相接,两电压表串联,共同分享3V电压,记录电压表V2的示数U1。
开关k与b相接,适当调节变阻箱的阻值时,电压表V2的示数会发生相应的变化,当电压表V2的示数与U1相同时,电阻箱的阻值R与待测电压表的内阻等值。