测量电阻常用的6种方法

合集下载

高三总复习物理课件 科学思维—测量电阻常用的6种方法

高三总复习物理课件 科学思维—测量电阻常用的6种方法

[答案] (1)b (2)c B (3)d 6.0
方法(二) 伏伏法测电阻 伏伏法又称电压表差值法,是利用两个电压表的组合测量电压表的内阻或其 他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。
(1)条件:电压表 V2 的量程必须大于电压表 V1 的量程且能搭配使用。 (2)技巧:已知内阻值的电压表可当作电流表使用。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,这是设计电路中的常用技巧,也是高考 的热点之一。
[解析] (1)当用电流表内接法时,测量值为 Rx1=Rx+RA>Rx,当用电流表外接 法时,测量值为 Rx2=RRx+xRRVV<Rx,图线Ⅱ的斜率较小,应为使用电流表外接法测 量的结果,即电压表跨接在 O、P 间测量得到的。
(2)由图线可得 Rx 约为 50.0 Ω,可知 Rx> RARV,所以用电流表内接法测量的 结果误差较小,即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值,测量结果 Rx1=ΔΔUI =50.5 Ω。
误差主要来源于电压表的分流;
(3)若电流表内阻 RA=1.2 Ω,则电流表的分压可以准确计算,所以电流表采用内接 法,所以开关 S2 应拨向 d 端;电压表测量电流表和待测电阻的总电压 U=2.37 V,电 流表分压为 UA=IRA=0.33×1.2 V=0.396 V,根据欧姆定律可知待测电阻阻值为 Rx= U-IUA=2.370-.303.396 Ω≈6.0 Ω。
科学思维——测量电阻常用的6种方法
电阻的测量问题历来是高考的热点问题,伏安法是电阻测量的最基本方法,在 一定的实验条件下,由伏安法又衍生出了一些测量电阻的其他方法:伏伏法、安安 法、半偏法、等效替代法、电桥法等。
方法(一) 伏安法测电阻 伏安法是利用电流表、电压表与滑动变阻器的组合测量电阻的方法,是电阻测 量的基础方法,是高考考查的热点。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。

电阻测量六种方法

电阻测量六种方法

电阻测量六种方法电阻是电路中常用的基本元件,电阻的测量是电工实验中必不可少的一项工作。

以下将介绍六种测量电阻的常用方法。

1.电压-电流法电压-电流法是最常用的测量电阻的方法。

采用电压-电流法时,先将待测电阻接入电路,然后通过测量并计算电阻两端电压与流过电阻的电流之比,根据欧姆定律进行计算即可得到电阻的值。

具体测量步骤如下:-用直流电压表测量电阻两端的电压。

-用电流表测量流经电阻的电流。

-根据欧姆定律R=U/I,计算电阻的值。

2.桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻值的方法。

其中最常用的是维也纳电桥法和魏恩桥法。

这些桥式测量法都是利用电桥平衡原理,通过调节电桥上的各个参数,使得电桥两边电压相等,从而测得电阻的值。

桥式测量法可以排除掉电压、电流计的误差,因此比较准确。

3.示波器法利用示波器测量电阻是另一种常用的方法。

电阻与电流、电压有一定的关系,当电流通过电阻时,会有一定的电压降。

示波器法利用示波器对电路中电流、电压信号进行观测和测量,通过计算电压降和电流之比,得出电阻的值。

4.交流电阻测量法交流电阻测量法是通过在交流电路中测量电压、电流,计算得到电阻值。

在交流电路中,电阻的阻抗是频率相关的。

利用此特性,通过测量电压、电流的相位差和幅值,得到电阻的阻抗值,再根据阻抗与电阻的关系计算出电阻的值。

5.电桥法电桥法是一种测量电阻值的经典方法。

它使用了匝数恒流电桥、自平衡电桥等电桥来测量电阻。

通过调整电桥的各个分支电路中电阻的数值,使得电桥平衡,即电桥两边电压相等,进而测得电阻的值。

6.标准电阻比较法标准电阻比较法是一种准确测量电阻的方法。

它利用已知准确值的标准电阻与待测电阻进行比较,通过测量电路中流过不同电阻的电流或电压,并将测得的数值对比标准电阻,从而得到待测电阻的准确值。

以上是常用的六种测量电阻的方法。

每种方法都有其适用的情况和使用限制,根据具体的实验和测量要求,选择合适的方法进行测量能够得到更准确的结果。

测量电阻的7种方法

测量电阻的7种方法

测量电阻的7种方法电阻是电路中常见的元件,用于控制电流的流动和电压的降低。

为了准确测量电阻的数值,可以采用多种方法。

下面将介绍电阻的七种常用测量方法:1.电桥法:电桥法是一种常用于测量未知电阻值的方法。

它利用电桥平衡原理,通过调节已知电阻来达到桥路平衡,从而计算未知电阻的数值。

例如,使用韦氏电桥、韦恩电桥或均分电桥来测量电阻。

2.恒流法:恒流法利用电流电压关系来测量电阻。

通过将已知电流通过未知电阻中,测量其电压降,就可以计算电阻的数值。

常用的方法有串联电路法和并联电路法。

3.电压比较法:电压比较法是一种常见的测量电阻的方法。

它利用已知电阻和未知电阻在相同电流下产生的电压进行比较,从而计算未知电阻的数值。

4.电流比较法:电流比较法通过将已知电流分流,一部分经过已知电阻,另一部分经过未知电阻,再通过对比两个电压降,来计算未知电阻的数值。

5.桥式方法:桥式方法是一种常见的测量电阻的方法,它使用已知电阻和未知电阻之间的电压或电流差来计算未知电阻的数值。

常用的桥式测量方法有麦克斯韦电桥、维尔斯通电桥等。

6.综合法:综合法是一种结合多种测量方法的方法,用于测量特殊类型的电阻。

例如,用恒流法先测量电阻的大致数值,再用电桥法进行精确测量。

7.数字万用表法:数字万用表是一种集电压、电流、电阻、频率等多个测量功能于一体的仪器。

使用数字万用表可以直接测量电阻的数值,无需其他传统的测量方法。

这种方法简单、便捷,适用于快速测量电阻。

总之,以上是电阻的七种常用测量方法。

每种方法都有其适用的场景和测量精度。

根据实际情况选择合适的测量方法,可以提高测量电阻的准确性。

电阻的检测方法和步骤

电阻的检测方法和步骤

电阻的检测方法和步骤电阻是电子电路中最为常见的基础元件,对它的检测具有非常重要的意义,电阻的检测方法和步骤参考如下:一、主要的电阻检测方法:1.直接测量法直接测量法是最简单、最直接的电阻检测方法。

只需将万用表的红黑表笔分别接在电阻的两端,通过万用表读出电阻的阻值。

这种方法的精度取决于万用表的准确性和测量环境的一致性。

2.间接测量法如果电阻连接在电路中,无法直接测量,可以采用间接测量法。

通过测量电路中已知电阻和未知电阻的比例,可以计算出未知电阻的阻值。

这种方法需要先断开电路,然后将已知电阻和未知电阻串联或并联在一起,再通过测量已知电阻和未知电阻的电压或电流比例,计算出未知电阻的阻值。

3.比较法比较法是将待测电阻与已知阻值的基准电阻进行比较,通过比较两者的差值来计算待测电阻的阻值。

这种方法需要使用高精度的比较仪或电桥,可以获得更高的测量精度。

4.串联法如果电路中有多个电阻串联,可以通过测量其中一个电阻的阻值,计算出其他电阻的阻值。

这种方法需要断开电路,将已知阻值的电阻和未知阻值的电阻串联在一起,然后通过测量已知阻值电阻的电压或电流,计算出未知阻值电阻的阻值。

5.双臂电桥法双臂电桥法是一种比较专业的电阻测量方法,它可以测量小电阻和高精度的电阻。

双臂电桥法的基本原理是将待测电阻与已知阻值的精密电阻进行比较,通过电桥的平衡原理来计算待测电阻的阻值。

这种方法需要使用专门的双臂电桥仪器,测量精度高,适用于精密测量和高精度制造领域。

6.四探针法四探针法是一种常用的测量薄片材料的电阻的方法。

四探针由两个电流探针和两个电压探针组成,通过向电流探针施加电流,并测量电压探针之间的电压差,可以计算出材料的电阻值。

四探针法的优点是可以消除接触电阻和导线电阻的影响,同时不需要断开电路,适用于连续生产和在线检测。

二、电阻检测的主要步骤:1. 外观检查:这是电阻检测的第一步,主要检查电阻的外观是否有损坏,例如开裂、变色、烧焦等迹象。

测量电阻方法

测量电阻方法

测量电阻方法电阻是电学中的重要参数,它是导体对电流的阻碍程度的度量。

在电路中,我们经常需要测量电阻的数值,以确保电路的正常运行。

下面将介绍几种常见的测量电阻的方法。

1. 万用表测量法。

万用表是一种常用的电工仪器,它可以用来测量电阻。

在使用万用表测量电阻时,首先需要将电路断开,然后将两个测量引线分别连接到电阻的两端,等待一段时间直到测量数值稳定,即可读取电阻的数值。

2. 电桥测量法。

电桥是一种精密的测量电阻的仪器,它可以用来测量较小的电阻值。

在使用电桥测量电阻时,首先需要将电桥调零,然后将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,最终可以通过电桥的示数来得到电阻的数值。

3. 伏安法测量法。

伏安法是一种通过测量电压和电流来计算电阻值的方法。

在使用伏安法测量电阻时,首先需要将待测电阻接入电路中,然后通过电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流数值,最终可以通过计算得到电阻的数值。

4. 数字电桥测量法。

数字电桥是一种集成了数字显示和自动计算功能的电桥仪器,它可以用来测量电阻并直接显示结果。

在使用数字电桥测量电阻时,只需要将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,仪器会自动显示电阻的数值。

5. 示波器测量法。

示波器是一种用来观察电信号波形的仪器,它也可以用来测量电阻。

在使用示波器测量电阻时,可以将待测电阻接入电路中,通过观察电压波形的变化来间接得到电阻的数值。

总结。

以上介绍了几种常见的测量电阻的方法,每种方法都有其适用的场合和特点。

在实际工作中,可以根据需要选择合适的测量方法来进行电阻测量,以确保测量结果的准确性和可靠性。

希望本文对大家有所帮助。

初中测电阻的六种方法

初中测电阻的六种方法

初中测电阻的六种方法测电阻是电学实验中常见的实验内容之一。

电阻是电路中对电流产生阻碍的元件,通常用欧姆(Ω)作为单位表示。

以下是测电阻的六种方法:1.伏安法:伏安法是最常用的测电阻的方法之一。

原理是通过测量通过电阻的电流和电阻两端的电压来确定电阻值。

在直流电路中,通过欧姆定律可以得到电阻的数值,即R = V/I,其中R为电阻,V为电压,I为电流。

通过改变电阻和测量电流和电压的变化,便可以确定电阻的具体值。

2.桥式法:桥式法是一种常见的测量精度较高的测电阻方法。

这种方法根据电桥平衡条件进行测量,原理是通过调节一个或多个可变电阻,使电桥平衡,即无电流通过电桥。

可通过改变电桥的各个元件的值,来测量电阻的值。

3.走线法:走线法是一种简单易行的测电阻方法。

原理是通过将待测电阻连接到一个由导线组成的测量线路中,通过测量电流和电压的关系,来确定电阻的值。

电流可以通过电源连接到线路上,通过电压表或示波器测量电流和电压的变化,从而测量电阻。

4.万用表法:万用表法是一种常见的测电阻方法。

原理是将万用表的正负电极分别连接到电阻的两端,读取表盘上的数值,即可得到电阻的数值。

万用表具有较高的测量精度和多功能,可以测量不同范围的电阻值。

5.滑线法:滑线法是一种用于测量滑动变阻器(如电位器)电阻值的方法。

原理是将滑动变阻器连接到一个电路中,通过滑动板调节电阻值,并通过外部电阻、电压表或者示波器测量电流和电压的变化,从而得到滑动变阻器的电阻值。

6.串联法和并联法:串联法和并联法是测量电阻的两种常见方法。

串联法是将待测电阻与一个已知电阻串联,通过测量总电阻和已知电阻的数值,从而计算得到待测电阻的值。

并联法是将待测电阻与已知电阻并联,通过测量总电阻和已知电阻的数值,再计算得到待测电阻的值。

这两种方法常常用于粗略估算电阻值或检验电阻值的范围。

这些方法各有优劣,适用于不同的测量场合。

通过合理选择适当的测量方法,我们可以准确测量电阻值,并在实际应用中得到有效应用。

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的6种方法

高考物理实验10、测量电阻常用的六种方法一、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。

(1)电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测=U x+U A电压表分流I测=I x+I V电阻测量值R测=U测I测=R x+R A>R x,测量值大于真实值R测=U测I测=R x R VR x+R V<R x,测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x 口诀大内偏大(大电阻用内接法,测量值偏大)小外偏小(小电阻用外接法,测量值偏小)(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法;若R x较大,宜采用电流表内接法。

简单概括为“大内偏大,小外偏小”。

②临界值计算法R x<R V R A时,用电流表外接法; R x>R V R A时,用电流表内接法。

③试触法例1、(2020III卷)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。

所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。

(1)在答题卡上所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图________________。

(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和亳安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。

若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA,则此时热敏电阻的阻值为__kΩ(保留2位有效数字)。

实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。

(3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ。

电阻测量的6种方法

电阻测量的6种方法

电阻测量的6种方法一、电压法测量电阻电压法是最常用的电阻测量方法之一。

该方法基于欧姆定律,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。

在测量电阻时,通过施加一个已知的电压,然后测量通过电阻的电流,根据欧姆定律可以计算出电阻的值。

这种方法简单易行,适用于各种电阻测量。

二、电流法测量电阻电流法是另一种常用的电阻测量方法。

该方法基于欧姆定律,同样使用U=IR的公式,但是在测量时,通过施加一个已知的电流,然后测量电阻两端的电压,根据欧姆定律计算出电阻的值。

和电压法相比,电流法的原理相同,但是测量方式不同,适用于不同的情况。

三、桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻的方法。

该方法使用了电桥的原理,通过调节电桥的参数,使得电桥平衡,即电流通过电桥为零。

通过测量电桥平衡时的参数值,可以计算出未知电阻的值。

这种方法适用于需要高精度测量电阻的情况,例如在实验室中进行科学研究。

四、电位差法测量电阻电位差法是一种基于电势差测量电阻的方法。

该方法利用了电阻两端的电势差与电流的关系,通过测量电阻两端的电势差和电流的值,可以计算出电阻的值。

这种方法适用于需要测量小阻值的情况,例如测量电路中的接触电阻。

五、电磁感应法测量电阻电磁感应法是一种利用电磁感应现象测量电阻的方法。

该方法通过改变电阻中的电流,产生磁场,然后测量磁场的变化情况,从而计算出电阻的值。

这种方法适用于需要非接触测量电阻的情况,例如在高温或高压环境中进行测量。

六、温度补偿法测量电阻温度补偿法是一种校正电阻测量误差的方法。

由于电阻的值和温度有关,当温度发生变化时,电阻的值也会发生变化。

为了减小温度对测量结果的影响,可以通过测量电阻和环境温度的值,进行温度补偿计算,从而得到准确的电阻值。

这种方法适用于需要精确测量电阻的情况,例如在工业生产中的质量控制。

电阻测量有多种方法,可以根据实际需要选择合适的方法进行测量。

无论是使用电压法、电流法还是其他方法,关键是根据测量对象的特点和要求,选择合适的测量方法,并进行准确可靠的测量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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 kΩC .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 kΩD .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约0.2 ΩE .电流表A 2,量程3 A ,内阻约0.02 ΩF .电源:电动势E =12 VG .滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 AH .滑动变阻器R 2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 AI .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 =610A =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;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13,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)[解析] (1)电路中的最大电流为I m =6 V 600 Ω=0.01 A ,电流表量程太大,可以把电压表V 1并联一个定值电阻改装成电流表,电压表选择V 2即可,要求测量多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示。

(2)流过被测电阻的电流为I =U 1r 1+U 1R 0=U 1(R 0+r 1)R 0r 1,被测电阻的阻值为R x =U 2-U 1I =(U 2-U 1)R 0r 1U 1(R 0+r 1)。

[答案] (1)见解析图 (2)(U 2-U 1)R 0r 1U 1(R 0+r 1)U 1为电压表V 1的读数,U 2为电压表V 2的读数,r 1为电压表V 1的内阻,R 0为定值电阻三、安安法测电阻已知内阻的电流表可作电压表使用,在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表代替电压表使用,这是电学设计电路的高频考点。

[例3] (2019·天津宝坻区模拟)某待测电阻R x 的阻值约为20 Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:A .电流表A 1(量程150 mA ,内阻约为10 Ω)B .电流表A 2(量程20 mA ,内阻r 2=30 Ω)C .电压表V(量程15 V ,内阻15 kΩ)D .定值电阻R 0=100 ΩE .滑动变阻器R ,最大阻值约为10 ΩF .电源E ,电动势E =4 V(内阻不计)G .电键S 及导线若干(1)测量时要求电表读数不得小于其量程的13,应选择的电表是________。

(填电表前面的字母符号) (2)请你在线框内画出测量R x 的实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。

(3)若实验时电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,电压表V 的读数为U ,请根据画出的实验原理图,用已知的和测得的物理量表示R x =__________。

(用字母表示)[解析] (1)由于电源电动势为4 V ,电压表的量程为15 V ,达不到其量程的三分之一,故电压表不能使用;可用电流表A 2与定值电阻R 0串联扩大其电压量程,当作电压表与电流表A 1配合使用伏安法测量待测电阻阻值,由于改装的电压表内阻已知,故电流表A 1采用外接法,改装的电压表电压量程为20 mA ×130 Ω=2.6 V ,滑动变阻器最大阻值为10 Ω,无法起到限流作用,故滑动变阻器采用分压式接法,因此为满足电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A 、B ;(2)电流表A 2与定值电阻R 0串联组成电压表,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法,实验电路图如图所示:(3)待测电阻两端电压U =I 2(R 0+r 2),通过待测电阻的电流I x =I 1-I 2,待测电阻R x =U I x =I 2(R 0+r 2)I 1-I 2。

[答案] (1)AB (2)见解析图 (3)I 2(R 0+r 2)I 1-I 2四、半偏法测电表内阻利用半偏法测量电流表或电压表内阻时,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。

两种测量电路 操作步骤半偏法近似测量电流表内阻①将电阻箱R 的电阻调到零;②闭合S ,调节R 0,使电流表达到满偏I 0;③保持R 0不变,调节R ,使电流表示数为I 02; ④由上得R A =R 。

①断开S 2、闭合S 1,调节R 0,使表满偏为I 0;②保持R 0不变,闭合S 2,调节R ,使表读数为I 02; ③由上得R A =R 。

半偏法近似测量电压表内阻①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;②闭合S1、S2,调节R0,使表示数指到满偏刻度;③断开S2,保持R0不变,调节R,使表指针指到满刻度的一半;④由上得R V=R。

[例4]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R0:最大阻值为99 999.9 Ω;滑动变阻器R1:最大阻值100 Ω,额定电流2 A;电源E:电动势6 V,内阻不计;开关两个,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______________________________。

[解析](1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法。

实验电路如图所示。

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻。

(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V′>R V。

[答案]见解析五、等效替代法如图所示。

(1)S接1,调节R2,读出表示数为I;(2)S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使表示数仍为I;(3)由以上可得R x=R1。

该方法的优点是消除了表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻R1不能连续变化。

[例5]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=________。

[解析](1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻,因此必须采用分压接法,电路图如图所示。

(2)a.实验前R2应该调节到最大,以保证电表安全;c.替代法最简单的操作是让A2示数不变,则可直接从R2的读数得到电流表的内电阻。

[答案](1)图见解析(2)a.最大c.再次为I(或仍为I)R0六、电桥法测电阻在a 、b 间接一灵敏电流计,如图所示,当其读数为零时即U ab =0,相当于a 、b 间断路,此时φa =φb , 则有IR 1=I ′R 3,IR 2=I ′R 4,两式相除得R 1R 2=R 3R 4,即 R 1R 4=R 2R 3,此时交叉电阻的乘积相等,所以知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值。

[例6] (2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2 500 Ω)的内阻。

可使用的器材有:两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω,另一个阻值为2 000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω);电源E (电动势约为1.5 V);单刀开关S 1和S 2。

C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。

相关文档
最新文档