高中物理电阻的测量方法

U RV I
没有系统误差
A1
x
A2
2
A2
A1
1
2
1
没有系 统误差
没有系 统误差
条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用． 根据并联分流进行测量
3．“伏伏法”电压表的创新使用－－测电流．
．
V1
v
2
． ．
V2
1
U1 RV 1 RV 2 U2
没有系 统误差
．v ．
1
Rx
1
．
V2
U1 Rx RV 2 U2
半偏法测电压表的内阻
R0
． ． ．
S2 R2
S1
G
R1
． ． ．
．
V
aP
R
． ．
S
b
实验条件 实验步骤
R1 Rg
R RV
1.把滑动变阻器的触头P滑到a 端．把电阻箱R0的阻值调到0 2.闭合开关S，调节R使电压 表指针满偏. 3.保持滑动变阻器触头位置 不变，调节R0使电压表指针 半偏，记下R0的值,则RV=R0.
2.电路
3.步骤
R1
． ． ．
S2 R2 S1
G
1.先闭合S1 ，调节R1使电流表指针 满偏. 2.再闭合S2，保持电阻R1不变，调节 R2使电流表指针半偏，记下R2的值. 3.若R1＞100R2 ，有Rg=R2
． ． ．
4.误差分析
在用半偏法测电流表的内阻的实验中，当闭合开 关S2时，调节R2使电流表半偏，即通过电流表的电流 为Ig/2，此时干路总电流因回路中总电阻变小而变大， 即比Ig稍大，这样通过R2的电流将大于Ig/2，因此电流 表内阻的测量值小于真实值．
U I
U R I
内接法？ 限流式？
分压式？
为减小误差， 多测几组数据， 求平均值
V A 滑动 变阻器
（2）电路 V V
RX
A
A
·R ·
X
限流器电路，安培表内接法
限流器电路，安培表外接法
V A
RX
V A
RX
分压器电路，安培表内接法
分压器电路，安培表外接法
（3）伏安法测电阻之“内接外接” V
·
·
A
欧姆表的刻度
１.机械调零．当两表笔间不接电阻时（即不接触）， 指针不偏，电阻无限大，刻度无限大
２.欧姆调零.当两表笔接触时，Rx=0，此时电流调 到满偏值,对应电阻值为零,刻度0
E E Ig ( R Rg r ) R
3.中值电阻等于欧姆档的内阻． Ig E 2 Rx R
RX
内接法
· 误差产生的原因:
U 测 U Rx U A R测＝ ＝ Rx RA Rx I测 I Rx
电流表分压
若 RX>>
时，采用电流表内接法 RA
V A
RX
外接法
· 误差产生的原因：
U测 U Rx Rx RV R测＝ ＝ Rx I 测 I Rx IV Rx RV
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大． 如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调， 也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电阻 的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待 测电阻正常工作，这时应从节省电能（ ）和电路简单 P源＝EI 考虑，选用限流电路。
存在系 统误差
能否消除？ 条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用． Rx R0 V2
． ．
．ห้องสมุดไป่ตู้
．v ．
． ． ．
U2 RV 2 R0 U1 U 2
没有系 统误差
．v ．
U1 U 2 Rx RV 2 U2
没有系 统误差
． ．
【备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。 有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电 根据串联分压进行测量 路欧姆定律的变形运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。
串联 分压
并联分流
R2 Rg
U 'Pa U Pa R0 RV
②分压电路
RX
负载RX的电压调节范围0---E
a E R
P b
r= 0
滑动变阻器的总阻值R越小，越 便于调节用电器两端电压． 一般选 用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）
比较法测电压表电阻
v v
RX
甲、
乙
甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2
U 2 U1 U 2 RV Rx
U1 U 2 Rx RV U2
4．多用电表测内阻 一．表面结构
１．表盘 分清三条刻度线所 测量的物理量
最上面的刻度线右端标有 “0”，从右向左，刻度线依 次变密，是用来测电阻的； 中间的刻度线共50个小格， 分布均匀，是用于测电流 和直流电压的； 最下面的一条刻度线分布不 均匀（开始阶段较密集）， 是用来测交流电压的．
V
（4）伏安法测电阻之“限流分压”
①限流电路
RX
负载RX的电压调节范围
E
a Pb r=0 R
可见滑动变阻器的总阻值R越大， 电阻RX两端电压的变化范围越大。变 阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时，限流 接法对电流、电压控制作用显著，这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.
RX E~E RX R
1.把滑动变阻器R1的电阻调到 最大，把电阻箱R2的阻值调到0 2.先闭合S1 ，调节R1使电流 表指针满偏. 3.再闭合S2，保持电阻R1不变， 调节R2使电流表指针半偏，记 下R2的值,则Rg=R2.
原 理
． ． ．
S2 R2 S1 并联分流
G
R0
R1
． ． ．
Rg R2
．
V
aP
R
． ．
S
b
干路中的电流基本不变
Pa间的总电压基本不变
串联分压
RV R0
E 误差 I I g 分析 R1 Rg r
I' R1 E R2 Rg R2 Rg r Ig
满偏时Pa R RPa RV 1 之间电阻 RPa RV 半偏时Pa之间电阻
RPa ( RV R0 ) R2 R1 RPa RV R0
2
3．替代法测量电阻
· · ·· · · + · · · A · 用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量
RX
b
RX
P
b
S1
S1
4．比较法测量电阻
串联电路和并联电路的重要性质；串联分 压和电阻成正比，并联分流与电阻成反比。待 测电阻与已知定值电阻串联，通过比较它们的 电压来确定待测电阻，待测电阻与已知定值电 阻并联，通过比较它们的电流来确定待测电阻，
2. 电表内阻的测量方法----——无可奈何
（1）伏安法
（2）半偏法
（3）替代法
（4）比较法
（5）闭合电路欧姆定律计算法 （不计电源内阻）
【原理归纳】以上各种方法的最终原理就是：部分电路欧姆 定律和闭合电路欧姆定律。在运用时对于各物理量的测量要 灵活。
（1）原理
1.
R
伏安法测电阻
“同一性”
用电压表测电压 用电流表测电流 V A 外接法？
因此欧姆档的不同倍率内阻不同．
四．欧姆档的测量步骤
1．机械调零．检查多用电表的指针是否停在表盘零刻度线，若不指零， 可用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处． 2．选择合适挡：由于欧姆表的中值电阻是几十欧姆，而用欧姆档测电 阻时指针指到中央附近读数比较准确，因此所选倍率比待测电阻的估计 值小一个数量级． 3．欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮使指针指在欧 姆表零刻度线位置，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更 换表内电池。 4．测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，如果指针在中央附近，表 针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。如果指针靠近左右两端，可根 据“大量程大角度偏，小量程小角度偏”规律选择合适倍率重新调零， 按步骤3、4进行． 5．多用电表用完后，将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡， 拔出表笔。
二．测量电路
． ． ． ． ．
R1 R2 1 10mA 2 1mA
G
． ．
电流档电路 G
R2
R1
． ． ． ． ．．
R R
3 4 ×1 ×10
G
R2
R1
．．
R3 R4 5 2.5V
．．
6 10V
欧姆档电路
电压档电路
1.使用电流档和电压档时，都不用内电源，必须要 有外电源；使用欧姆档时，只能使用内电源，不能 再有外电源．
电压表分流
若
>> RV
RX 时，采用电流表外接法。
怎样选择“内接法”与“外接法”？ ① 比值法 （已给出R的估计阻值）
Rx 结论： 与 RA
RV Rx
哪个比值大Rx就与对应表“近接”
② 试触法 （未给出RX的估计阻值）
将电压表分别接a、b两点
·
RX P
a
A
b
·
如果电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强， 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法．应用电流表的内接 法． 安培表和伏特表示数变化显著（明显）的标志是它们的 示数的变化量（绝对误差）占原来值的百分比大．（相对误 差） 两次接触，那个表示数变化明显 , Rx就与那个表“近接”