高中物理电学实验——电阻测量
高中物理电学实验——电阻的测量即II步域耳題1. (2016全国II , 23, 9分)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表•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99 999.9 Q),滑动变阻器R i(最大阻值50 Q ),滑动变阻器R2(最大阻值5 k Q),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2.00 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R i”或R2”).⑵根据图甲所示电路将图乙中实物图连线.乙(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Q,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 _________ Q (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 卩AB. 250 卩AC. 500 卩AD. 1 mA1.【解析】 (1)本实验原理是当变阻箱阻值 为零时,电压表满偏,U max = 2.5 V ,而当电阻 箱取某一阻值R o 时,电压表示数变为U 2,则 电阻箱两端电压 U l = U max - U 2,即可求出通 过电压表的电流,i = U1,这个理论成立的前 提是电阻箱阻值变化前后,电压表与电阻箱两 端电压保持不变,这就要求滑动变阻器阻值较 小,故选R i . ⑵如图所示.U 1U 2(3)根据原理可知 U 2= 2 V ,U i = U max -U 2= 0.5 V ,R o = 630.0 Q, I 二詁 R V=2 520 Q .⑷当电压表满偏时,满偏电流I max == 2^VQ 1 mA , D 正确. R V2 520 Q【答案】(1)R 1 (2)连线见解析图 ⑶2 520 ⑷D2. (2016浙江理综,22, 10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V , 内阻约为3 k Q 的电压表和量程为0.6 A 、内组约为0.1 Q 的电流表.采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的 R 1,其阻值约为5 Q .(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接 _______ (填 a”或b ”、)导线②连接_______ (填 c” 或 d ” .)乙⑵正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为_________ Q.U/V0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图乙中R2与R i是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边1长是R i的盘,若测R2的阻值,则最优的连线应选_________ 填选项).A •①连接a,②连接cB•①连接a,②连接dC.①连接b,②连接cD •①连接b,②连接d2. 【解析】(1)由于待测电阻R x< R A R V,电流表应外接,所以导线①应该接a;滑动变阻器采用分压式接法,导线②应接d.(2) 用作图法求解R x时,注意描点连线应为一条过原点的直线,使直线穿过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,U —I图线的斜率等于待测电阻的阻值.由图线可得R= 4.5 Q .i/A⑶根据电阻定律R=占可以计算出题图中两个电阻R i和R2的阻值相等,因此测量R2的电阻时,电路接法与测量R i相同即可,B正确.【答案】(1)a d (2)图见解析;4.5〜4.7 (3)B3. (2016江苏物理,10, 8分)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温7^2-r度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Q,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t i, t2,…和电流表的相应示数l i, 12,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为l i,分别记下电阻箱相应的示数R i, R2,….电阻箱(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________ .A .量程0〜100 mA,内阻约2 QB .量程0〜0.6 A,内阻可忽略⑵实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Q调节至10.0 Q,需旋转图中电阻箱的旋钮a” “ “,正确的操作顺序是________ .①将旋钮a由“0旋转至“ 1,②将旋钮b由“ 9旋转至“0”③将旋钮c由“9旋转至“0”⑶实验记录的t和R的数据见下表:请根据表中数据,在方格纸上作出R—t图象.由图线求得R 随t 的变化关系为R = ________ Q .3. 【解析】(1)电路中的最大电流1=扁A = 150 mA ,无法达到0.6 A 电流表的 1量程的3,因此选用A.⑵要将电阻箱的电阻值由9.9 Q 调为10.0 Q 应 注意电阻箱阻值不能为零,因此应先将a 旋钮由 0调到1,顺序为①③②或①②③.(3)图象如图所示,由图象可知,电阻 R 与温度t 12一 8 8的关系为 R = 8.8+ t (Q ) = 0.04t + 8.8(Q ).80 【答案】(1)A (2)①③②(或①②③)(3)图象 见解析;0.04t + 8.8(0.04t + 8.6〜0.04t + 9.0 都算对)4. (2015新课标全国n ,23, 9分)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 Q ),电阻箱R 0(最大阻值为99 999.9 Q ),滑动变阻器R 1(最大阻值100 Q ,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.trc* R/Qa a(2)____________________________________ 根据设计的电路,写出实验步骤:_________________________________________⑶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 ' _________ v (填“>”“=”或“<”主要理由是4. 【解析】(1)实验电路图如图所示.(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 S i 、S 2,调节R i ,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 S 2,调节电阻箱R o 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S 2,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R o 两端的电压大于电压表的半偏电压,故 R v ' >R v .【答案】 (1)图见解析 (2)见解析(3)> ;理由见解析1. 伏安法测电阻(1)内接法外接法——®h—®~电路图电流表分压电压表分流误差原因U 测=U x + U A 1 测=l x + I vU 测5 R x R v 电阻 R 测=|= R x+ R A >R X R 测in <R xI 测I 测 R x + R v 测量值测量值大于真实值 测量值小于真实值U 测R v U 测R x = — R AR x = c .误差校正I 测 R v l 测一 U 测(R A 已知)(R v 已知) 适用条件R A ? R x ,测大电阻R v ? R x ,测小电阻(2)电流表内、外接法的选择依据S 2―i XI —*①计算法看倍数关系:根据题给数据估算•若R X>R V,即R X>R V R A,则应采用内接法;若Rx<Rv,即R X V R V R A,则应采用外接法.R A R x②试触法看相对变化:按图接好电路,用电压表的一根接头P先后与a、b处试触.若电流表“相对变化”明显,则说明电压表分流作用较大,应采用电流表内接法;若电压表“相对变化”明显,则说明电流表分压作用较大,应采用电流表外接法.⑶滑动变阻器的限流、分压接法的对比(4)滑动变阻器分压、限流接法的选择依据滑动变阻器的两种连接方式各有优缺点,两种接法均能满足实验要求时选限流接法.但以下三种情况必须采用分压接法:①要使待测元件的电压(或电流)从零(或很小值)开始连续调节,必须采用分压接法;②如果实验所提供的电压表、电流表或电阻元件允许的最大电流(或电压)较小,采用限流接法时,实际电流(或电压)都会超过允许的最大电流(或电压),为了保护 电表或电阻元件免受损坏,必须采用分压接法;③ 若所用的滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,待测电阻上 的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,应选 择分压接法.2. 等效替代法测电阻步骤如下:如图所示,S 接1,调节R 2,读出 表示 ~I ,】 -- 1 c数为I ; S 接2,R 2不变,调节电阻箱R i ,使④表示数 厂 卢 一b ―~I I — 2\ 仍为I .由上可得R x = R i . 凡& 该方法的优点是消除了电表引起的系统误差对测量的 」‘ 影响,缺点是电阻箱的阻值不能连续变化,测量误差较大.□ □1(2014新课标全国II ,22,6 分)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻 R x 约为200 Q ,电压表•的内阻 约为2 k Q ,电流表•的内阻约为10 Q ,测量电路中 电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式 R x二U^计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为 R xi和R x2,则 ________ (填 R xi ”或R&')更接近待测电阻的真实值,且测量值R xi ____________ 填“大于” “等于”或“小于”)真实值,测量 值R x2 __________ (填“大于” “等于”或“小于”)真实值.【解析】 由于R x > . R A R V ,利用内接法即题图甲误差更小,更接近待测电阻的I I Rx + II RA I I真实值.测量值R xi = ----- 1 -----= R x + R A ,即R xi 大于真实值.测量值R x2= TT ,I i Rx 十I V即R x2小于真实值.【答案】 R xi 大于小于□ □ 2 (20i6福建漳州八校第二次联考 )LED 绿色照明技术已经走进我们的生 活.某实验小组要精确测定额定电压为 3 V 的LED 灯正常工作时的电阻,已知该 灯正常工作时电阻大约500 Q,电学符号与小灯泡电学符号相同.R x 乙LED实验室提供的器材有:A .电流表A i(量程为0至50 mA,内阻R AI约为3 Q )B .电流表A2(量程为0至3 mA,内阻R A2 = 15 QC.定值电阻R i = 697 QD .定值电阻R2= 1 985 QE. 滑动变阻器R(0至20 Q)一只F. 电压表V(量程为0至12 V,内阻R V = 1 k Q)G. 蓄电池E(电动势为12 V,内阻很小)H .开关S一只,导线若干(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为_______ 电表2为_________ 定值电阻为________ .(填写器材前的字母编号)⑵将电路图补充完整.⑶写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式:R x= ___________ (填字母,电流表A1、电流表A2和电压表V的读数分别用11、12、U表示),当表达式中的_________ 填字母)达到_______ ,记下另一电表的读数代入表达式,此状态得到的电阻为LED灯正常工作时的电阻.【解析】(1)该灯的额定电压为3 V,故所给的电压表F不能直接并联在灯的两端测量电压,可把内阻已知的电流表B与一定值电阻串联改成一个量程较小的电压表,串联的定值电阻应为D,则改装后的电压表的量程为U = I2(R2+ R A2)= 6 V,能满足实验的要求.LED灯的工作电流为罟=6 mA,流经电表2的电流为諾额R=1.5 mA,则流经电表1的电流最大值为(6 mA + 1.5 mA)= 7.5 mA,测量该电流时可选用内阻已知的电压表F,流经F的最大电流为戏=12 mA,故表1选F,表2选B,定值电阻选D.⑵该实验的滑动变阻器的最大阻值只有20 Q,故选用分压接法,电路图如图所2.安安法测电阻若 的内阻R AI 已知,贝冋用如图乙所示的电路测电阻 R x ,且只*=严竿. |2 — 11说明:图甲和图乙中,电压表和电流表的 “内接”和“外接”并不是为了减小系 统误差,而是从量程的大小、能否准确测量等因素考虑的.3. 电阻箱当成电表使用(1)电阻箱当成电压表:如图甲所示,可测得电流表 '的内阻R A2=( li —l2)R.ffl 中利用电阻箱R 测得.表两端的电压为(I 1 — b)R ,起到了测电压的作用.示.(3)灯泡两端的电压U L = I 2(R A2 + R 2),流经它的电流I L = R U — 12,故灯泡的电阻R x U L |2 ( R A 2 + R 2)匸=U ~~.R V —12 ,当表达式中的12达到1.5 mA 时,该灯达到额定电压,此状态得到的电阻为该灯正常工作时的电阻.【答案】 ⑴F B D (2)图见解析 |2 1.5 mA巫口电表的非常规接法测电阻|2 ( RA 2 +R 2)(3)―U -----------1.伏伏法测电阻若:的内阻R vi 已知,贝冋用如图甲所示的电路测电阻R x ,且 U 2 — U i R x = = X U i RU 2— U l•Rvi . LTD⑵电阻箱当成电流表:如图乙所示,若已知R及R V,可测得干路电流1=昔+ R V 图中电阻箱与电压表配合使用,起到了测电流的作用•歩过模拟1. (2015河南开封二模)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻R x:电源E,适当量程的电流表、电压表各一只(电流表有内阻,电压表内阻不是无限大),滑动变阻器R、R P,开关S i、S2,导线若干.他设计如图甲所示的电路测量电阻R x的值,并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差.甲乙实验步骤如下:A .先闭合S i,断开S2,调节R和R p,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为l i、U i ;B .闭合S2,调节R p,记下电流表和电压表示数为12、U2.(1) 请你帮他按电路图在实物图乙上连线;(2) 指出上述步骤B中错误的做法并进行改正:,写出用测量数据表示被测电阻R x的表达式:_________________________________ .1. 【解析】(1)电路连接如图所示.⑵先闭合S i 、断开S 2,调节R 和R p ,使电流表和电压表示数合理,记下两表示11 1 1 U i ,设电压表内阻为R V ,则& = R +瓦,|2 1 1步骤B 应保持R P 不变,闭合S 2,记下电流表和电压表示数12、U 2,则U^M R p + R V +R ■,所以 R x = U U1UU |.R x U 1I 2— U 2| 1【答案】(1)图见解析(2)应保持R P 不变,闭合S 2 U 1I 2 — U 2I 12. (2016山东济南一模)用伏安法测定一个待测电阻 R x 的阻值(阻值约为200 Q ), 实验室提供如下器材: 电池组E (电动势3 V ,内阻不计)电流表A 1(量程0〜15 mA ,内阻约为100 Q )__________________________ i | 电流表A 2(量程0〜300卩,内阻为2 000 Q ): ' I 滑动变阻器R 1(阻值范围0〜20 Q,额定电流2 A ) ;.. 虽 : 电阻箱R 2(阻值范围0〜9 999 Q ,额定电流1 A )! _I |_/—— | 开关S 、导线若干 ' 「 要求实验中尽可能准确地测量 R x 的阻值,请回答下面问题:(1)将电流表A 2与电阻箱串联,改装成一个量程为3.0 V 的电压表,需将电阻箱阻 值调到 _________ Q .⑵在方框中完整画出测量R x 阻值的电路图,并在图中标明器材代号;(3)调节滑动变阻器 R 1,两表的示数如图所示,可读出电流表 A 1的示数是 数11、 U 1U 2_______ mA,电流表A2的示数是 ___________ yA,测得待测电阻R x的阻值是2. 【解析】(1)改装后电压表量程是3 V,因为l g(R g+ R)二U,贝皿阻箱阻值R =U- R g= 8 000 Q . I g⑵滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻.「. .器应采用分压接法•待测电阻阻值约为200 Q,电流表尽o ------ 1 i------------ <A i内阻约为100 Q,电压表内阻R v= 2 000 Q + 8 000 Q &=10 000 Q R2<R A R V,电流表应采用外接法,电路图如0________图所示. ]⑶由图示可知,电流表A i的示数为8.0 mA,电流表A2 /.的示数是150卩A;待测电阻两端电压U = I2R V = 150X 10一6X 10 000 V = 1.5 V,测得待测电阻R L U二“际5 Q或2191 Q.【答案】(1)8 000 (2)图见解析(3)8.0 150 187.5(或191) 3. (2015广西四校调研)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法: (1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为X 1 k、X 100、X 10、X1,该同学选择X 100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Q处.③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是Q .①⑵为了尽量准确测该电阻,现用伏安法测电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A .电压表V(量程50 V,内阻约为25 k Q)B .电流表A i(量程100 mA、内阻r i = 20 Q)C.电流表A2(量程100 mA、内阻约5 Q)D .定值电阻R°(80 Q )E. 滑动变阻器R(0〜10 Q )F. 电源:电动势E = 6 V,内阻较小G. 导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x的测量值表达式:R x= __________ .3. 【解析】(1)由题知选择X 100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把X 100倍率挡换成X 10倍率挡.由欧姆表表盘的读数规则可知测量结果为12X 10 Q = 120 Q⑵已知电源电动势E= 6 V,而电压表V的量程为50 V,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大.由电源电动势E = 6 V,被测阻值约120 Q可知:通过R x的最大电流约为I二R = 50 mA.此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A i的量程和内阻•可将定值电阻R o与A i串联改装成一电压表测R x两端的电压•滑动变阻器的最大阻值R= 10 Q,比被测电阻R x小得多,则采取分压接法,电路图如图所示.由电路图可知,R x两端电压U x—I i(R o+ r i)R x中的电流I x—I2-I l贝U R x —U- ] 11 [ (R o + r i)I x I2—I iI i【答案】⑴①换用X I0倍率的挡位③I20 (2)电路图见解析一(R o+ r i)12—I i。
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=___________。
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理一、伏安法测电阻1、电路原理“伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。
但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析(1)、电流表外接法由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)( 2)、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R测 = U/I = RA+R > R此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即"大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。
3、电路的选择(一)比值比较法1、“大内”:当 R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误差更小。
高中物理实验测量电阻
高中物理实验测量电阻在高中物理的学习中,实验是非常重要的一部分。
通过实验,我们能够更直观地理解物理概念和规律,培养实践操作能力和科学思维。
其中,测量电阻的实验是一个经典且基础的实验。
电阻是电学中一个重要的物理量,它反映了导体对电流的阻碍作用。
在实际应用中,准确测量电阻的值具有重要意义。
比如在电路设计、电子设备维修等方面,都需要我们能够精确地测量电阻。
测量电阻的方法有多种,常见的有伏安法、欧姆表法和电桥法。
伏安法是测量电阻的基本方法之一。
它的原理是根据欧姆定律 R =U / I ,通过测量电阻两端的电压 U 和通过电阻的电流 I ,来计算电阻的值。
在实验中,我们通常使用电压表测量电压,电流表测量电流。
为了减小实验误差,在选择电压表和电流表时,需要根据被测电阻的阻值大小和电源电压合理选择量程。
如果被测电阻的阻值较大,我们应该选择量程较大的电压表和电流表;反之,如果被测电阻的阻值较小,我们则应该选择量程较小的电压表和电流表,以提高测量的精度。
同时,在连接电路时,我们需要注意电流表和电压表的正负极连接要正确,滑动变阻器的连接也要正确。
滑动变阻器在实验中的作用主要有两个:一是保护电路,防止电流过大损坏电表和电阻;二是通过改变电阻来改变电路中的电流和电压,从而进行多次测量,减小误差。
在进行实验操作时,我们需要先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端,然后闭合开关,缓慢移动滑片,读取多组电压和电流值,并记录下来。
最后,根据记录的数据计算电阻的平均值,作为测量结果。
除了伏安法,欧姆表法也是测量电阻的一种常用方法。
欧姆表是一种专门用于测量电阻的仪表。
它的内部结构包含电池、表头、调零电阻等。
使用欧姆表测量电阻时,首先要进行调零。
将红黑表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在零刻度处。
然后将被测电阻接入欧姆表的测量表笔之间,读取指针所指的刻度值,再乘以相应的倍率,就得到了被测电阻的阻值。
需要注意的是,使用欧姆表测量电阻时,读数不够精确,而且每次测量前都需要调零。
(完整版)高中物理电学学实验测量金属丝的电阻率(实验+练习)
测定金属的电阻率一、仪器的实验1、螺旋测微器(1)构造:如图甲,S为固定刻度,H为可动刻度.(2)原理:可动刻度H上的刻度为50等份,旋钮K每旋转一周,螺杆P前进或后退0.5 mm,则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出.②测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)③如图乙所示,固定刻度示数为2.0 mm,不足半毫米,从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.2.游标卡尺(1)构造(如图所示):主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.(2)用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.(3)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,见下表:(4)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.3.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V.(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.二、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法.3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率.三、实验原理用电压表测金属丝两端的电压,用电流表测金属丝的电流,根据R x =U I 计算金属丝的电阻R x ,然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ,用螺旋测微器测量金属丝的直径d ,计算出金属丝的横截面积S ;根据电阻定律R x =ρl S ,得出计算金属丝电阻率的公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI. 四、实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺.五、实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d .2.按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路.3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l .4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S ,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,填入记录表格内,断开电键S ,求出导线电阻R x 的平均值.5.整理仪器.六、数据处理1.在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x =UI算出各次的数值,再取平均值.(2)第二种是用U -I 图线的斜率求出. 2.计算电阻率:将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ=R x S l =πd 2U 4lI. 七、误差分析1.金属丝直径、长度的测量带来误差.2.若为内接法,电流表分压,若为外接法,电压表分流.八、注意事项1.测量直径应在导线连入电路前进行,测量金属丝的长度,应在连入电路后拉直的情况下进行.2.本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法.3.电流不宜太大(电流表用0~0.6 A 量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大.九、练习巩固1.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动________(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)图甲2中R x,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置.(4)为测量R,利用图2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图3所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流IU2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.(5)由此,可求得电阻丝的R x=________Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.2.(1)读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数:图a的读数为________cm.图b读数为________cm.(2)如图所示,甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率。
高中物理测量电阻常用的6种方法
高中物理测量电阻常用的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 k ΩC .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 k ΩD .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 k Ω;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。
高中物理电学实验——电阻的测量
高中物理电学实验——电阻的测量1.(2016·全国Ⅱ,23,9分)某同学利用图甲所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 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 2.00 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630.0 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 mA1.【解析】 (1)本实验原理是当变阻箱阻值为零时,电压表满偏,U max =2.5 V ,而当电阻箱取某一阻值R 0时,电压表示数变为U 2,则电阻箱两端电压U 1=U max -U 2,即可求出通过电压表的电流,I =U 1R 0,这个理论成立的前提是电阻箱阻值变化前后,电压表与电阻箱两端电压保持不变,这就要求滑动变阻器阻值较小,故选R 1. (2)如图所示.(3)根据原理可知U 2=2 V ,U 1=U max -U 2=0.5 V ,R 0=630.0 Ω,I =U 1R 0,R V =U 2I=2 520 Ω.(4)当电压表满偏时,满偏电流I max =U max R V = 2.5 V 2 520 Ω≈1 mA ,D 正确. 【答案】 (1)R 1 (2)连线见解析图 (3)2 520 (4)D2.(2016·浙江理综,22,10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V ,内阻约为3 k Ω的电压表和量程为0.6 A 、内组约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R 1,其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a ”或“b ”)、导线②连接________(填“c ”或“d ”).(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R 1的阻值为________Ω.(3)已知图乙中R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R 2的边长是R 1的110,若测R 2的阻值,则最优的连线应选________(填选项). A .①连接a ,②连接c B .①连接a ,②连接d C .①连接b ,②连接c D .①连接b ,②连接d2.【解析】 (1)由于待测电阻R x <R A R V ,电流表应外接,所以导线①应该接a ;滑动变阻器采用分压式接法,导线②应接d .(2)用作图法求解R x 时,注意描点连线应为一条过原点的直线,使直线穿过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,U —I 图线的斜率等于待测电阻的阻值.由图线可得R =4.5 Ω.(3)根据电阻定律R =ρlS,可以计算出题图中两个电阻R 1和R 2的阻值相等,因此测量R2的电阻时,电路接法与测量R1相同即可,B正确.【答案】(1)a d(2)图见解析;4.5~4.7 (3)B3.(2016·江苏物理,10,8分)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使2电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________.A.量程0~100 mA,内阻约2 ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”,正确的操作顺序是________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表:请根据表中数据,在方格纸上作出R—t图象.由图线求得R 随t 的变化关系为R =________ Ω. 3.【解析】 (1)电路中的最大电流I =1.510A =150 mA ,无法达到0.6 A 电流表的量程的13,因此选用A.(2)要将电阻箱的电阻值由9.9 Ω调为10.0 Ω,应注意电阻箱阻值不能为零,因此应先将a 旋钮由0调到1,顺序为①③②或①②③.(3)图象如图所示,由图象可知,电阻R 与温度t 的关系为R =8.8+12-8.880t (Ω)=0.04t +8.8(Ω).【答案】 (1)A (2)①③②(或①②③) (3)图象见解析;0.04t +8.8(0.04t +8.6~0.04t +9.0都算对)4.(2015·新课标全国Ⅱ,23,9分)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,RV′________R V(填“>”“=”或“<”),主要理由是_____________________________________________________________________.4.【解析】(1)实验电路图如图所示.(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】(1)图见解析(2)见解析(3)>;理由见解析1.伏安法测电阻(1)电流表的内、外接法对比(2)电流表内、外接法的选择依据①计算法看倍数关系:根据题给数据估算.若R x R A >R VR x,即R 2x >R V R A ,则应采用内接法;若R x R A <R VR x,即R 2x <R V R A ,则应采用外接法.②试触法看相对变化:按图接好电路,用电压表的一根接头P 先后与a 、b 处试触.若电流表“相对变化”明显,则说明电压表分流作用较大,应采用电流表内接法;若电压表“相对变化”明显,则说明电流表分压作用较大,应采用电流表外接法.(3)滑动变阻器的限流、分压接法的对比(4)滑动变阻器分压、限流接法的选择依据滑动变阻器的两种连接方式各有优缺点,两种接法均能满足实验要求时选限流接法.但以下三种情况必须采用分压接法:①要使待测元件的电压(或电流)从零(或很小值)开始连续调节,必须采用分压接法;②如果实验所提供的电压表、电流表或电阻元件允许的最大电流(或电压)较小,采用限流接法时,实际电流(或电压)都会超过允许的最大电流(或电压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须采用分压接法;③若所用的滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,待测电阻上的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,应选择分压接法. 2.等效替代法测电阻步骤如下:如图所示,S 接1,调节R2,读出表示数为I ;S 接2,R 2不变,调节电阻箱R 1,使表示数仍为I .由上可得R x =R 1.该方法的优点是消除了电表引起的系统误差对测量的影响,缺点是电阻箱的阻值不能连续变化,测量误差较大.(2014·新课标全国Ⅱ,22,6分)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表的内阻约为2 k Ω,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式R x =UI 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.【解析】 由于R x >R A R V ,利用内接法即题图甲误差更小,更接近待测电阻的真实值.测量值R x1=URx+U R AI=R x+R A,即R x1大于真实值.测量值R x2=UIRx+I V,即R x2小于真实值.【答案】R x1大于小于(2016·福建漳州八校第二次联考)LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为0至50 mA,内阻R A1约为3 Ω)B.电流表A2(量程为0至3 mA,内阻R A2=15 Ω)C.定值电阻R1=697 ΩD.定值电阻R2=1 985 ΩE.滑动变阻器R(0至20 Ω)一只F.电压表V(量程为0至12 V,内阻R V=1 kΩ)G.蓄电池E(电动势为12 V,内阻很小)H.开关S一只,导线若干(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为________,电表2为________,定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)(2)将电路图补充完整.(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式:R x=________(填字母,电流表A 1、电流表A2和电压表V的读数分别用I1、I2、U表示),当表达式中的________(填字母)达到________,记下另一电表的读数代入表达式,此状态得到的电阻为LED灯正常工作时的电阻.【解析】(1)该灯的额定电压为3 V,故所给的电压表F不能直接并联在灯的两端测量电压,可把内阻已知的电流表B与一定值电阻串联改成一个量程较小的电压表,串联的定值电阻应为D ,则改装后的电压表的量程为U =I 2(R 2+R A2)=6 V ,能满足实验的要求.LED 灯的工作电流为U 额R =6 mA ,流经电表2的电流为U 额R A2+R 2=1.5 mA ,则流经电表1的电流最大值为(6 mA +1.5 mA)=7.5 mA ,测量该电流时可选用内阻已知的电压表F ,流经F 的最大电流为U gR V=12 mA ,故表1选F ,表2选B ,定值电阻选D.(2)该实验的滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω,故选用分压接法,电路图如图所示.(3)灯泡两端的电压U L =I 2(R A2+R 2),流经它的电流I L =UR V -I 2,故灯泡的电阻R x=U L I L =I 2(R A2+R 2)UR V -I 2,当表达式中的I 2达到1.5 mA 时,该灯达到额定电压,此状态得到的电阻为该灯正常工作时的电阻. 【答案】 (1)F B D (2)图见解析 (3)I 2(R A 2+R 2)U R V -I 2I 21.5 mA电表的非常规接法测电阻 1.伏伏法测电阻若的内阻R V1已知,则可用如图甲所示的电路测电阻R x ,且R x =U 2-U 1U 1R V1=U 2-U 1U 1·R V1.2.安安法测电阻若的内阻R A1已知,则可用如图乙所示的电路测电阻R x ,且R x =I 1R A1I 2-I 1.说明:图甲和图乙中,电压表和电流表的“内接”和“外接”并不是为了减小系统误差,而是从量程的大小、能否准确测量等因素考虑的. 3.电阻箱当成电表使用(1)电阻箱当成电压表:如图甲所示,可测得电流表的内阻R A2=(I 1-I 2)RI 2.图中利用电阻箱R 测得表两端的电压为(I 1-I 2)R ,起到了测电压的作用.(2)电阻箱当成电流表:如图乙所示,若已知R 及R V ,可测得干路电流I =U R +UR V.图中电阻箱与电压表配合使用,起到了测电流的作用.1.(2015·河南开封二模)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻R x :电源E ,适当量程的电流表、电压表各一只(电流表有内阻,电压表内阻不是无限大),滑动变阻器R 、R P ,开关S 1、S 2,导线若干.他设计如图甲所示的电路测量电阻R x 的值,并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差.实验步骤如下:A .先闭合S 1,断开S 2,调节R 和R P ,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I 1、U 1;B .闭合S 2,调节R P ,记下电流表和电压表示数为I 2、U 2. (1)请你帮他按电路图在实物图乙上连线; (2)指出上述步骤B中错误的做法并进行改正:_____________________________,写出用测量数据表示被测电阻R x 的表达式:______________________________. 1.【解析】 (1)电路连接如图所示.(2)先闭合S 1、断开S 2,调节R 和R P ,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数I 1、U 1,设电压表内阻为R V ,则I 1U 1=1R P +1R V,步骤B 应保持R P 不变,闭合S 2,记下电流表和电压表示数I 2、U 2,则I 2U 2=1R P +1R V+1R x,所以R x =U 1U 2U 1I 2-U 2I 1.【答案】 (1)图见解析 (2)应保持R P 不变,闭合S 2 U 1U 2U 1I 2-U 2I 12.(2016·山东济南一模)用伏安法测定一个待测电阻R x 的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材: 电池组E (电动势3 V ,内阻不计)电流表A 1(量程0~15 mA ,内阻约为100 Ω)电流表A 2(量程0~300 μA ,内阻为2 000 Ω) 滑动变阻器R 1(阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A) 电阻箱R 2(阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A) 开关S 、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R x 的阻值,请回答下面问题:(1)将电流表A 2与电阻箱串联,改装成一个量程为3.0 V 的电压表,需将电阻箱阻值调到________Ω.(2)在方框中完整画出测量R x 阻值的电路图,并在图中标明器材代号; (3)调节滑动变阻器R 1,两表的示数如图所示,可读出电流表A 1的示数是________mA ,电流表A 2的示数是________μA ,测得待测电阻R x 的阻值是________Ω.2.【解析】 (1)改装后电压表量程是3 V ,因为I g (R g +R )=U ,则电阻箱阻值R= UI g-R g =8 000 Ω. (2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻器应采用分压接法.待测电阻阻值约为200 Ω,电流表A 1内阻约为100 Ω,电压表内阻R V =2 000 Ω+8 000 Ω=10 000 Ω,R2x<R A R V,电流表应采用外接法,电路图如图所示.(3)由图示可知,电流表A1的示数为8.0 mA,电流表A2的示数是150 μA;待测电阻两端电压U=I2R V=150×10-6×10 000 V =1.5 V,测得待测电阻R x=UI1=1.5 8×10-3Ω=187.5 Ω或R x=UI1-I2≈191 Ω.【答案】(1)8 000 (2)图见解析(3)8.0 150 187.5(或191) 3.(2015·广西四校调研)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:①__________________________________________________________________.②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻,现用伏安法测电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A.电压表V(量程50 V,内阻约为25 kΩ)B.电流表A1(量程100 mA、内阻r1=20 Ω)C.电流表A2(量程100 mA、内阻约5 Ω)D .定值电阻R 0(80 Ω)E .滑动变阻器R (0~10 Ω)F .电源:电动势E =6 V ,内阻较小G .导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R 的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x 的测量值表达式:R x =________.3.【解析】 (1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表表盘的读数规则可知测量结果为12×10 Ω=120 Ω.(2)已知电源电动势E =6 V ,而电压表V 的量程为50 V ,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大.由电源电动势E =6 V ,被测阻值约120 Ω可知:通过R x 的最大电流约为I =ER x =50 mA.此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A 1的量程和内阻.可将定值电阻R 0与A 1串联改装成一电压表测R x 两端的电压.滑动变阻器的最大阻值R =10 Ω,比被测电阻R x 小得多,则采取分压接法,电路图如图所示. 由电路图可知,R x 两端电压U x =I 1(R 0+r 1)R x 中的电流I x =I 2-I 1则R x=UxIx=I1I2-I1(R0+r1)【答案】(1)①换用×10倍率的挡位③120 (2)电路图见解析I1I2-I1(R0+r1)。
高考物理电学实验(一)--测定金属的电阻率(含解析)
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm,②可动刻度要估读,③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度:0.1mm20分度:0.05mm50分度:0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读,②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm,测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率,实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm;(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数(1)________cm,________mm.(2)_______mm,_____mm.(3)_______cm,________mm.(4)_______cm,_____mm.(5)___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法(1)要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;(2)若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; (3)滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法(1)若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; (2)当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知,常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏,接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0~4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0~10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0~100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0~500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号); (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管,长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ,则所测金属管线外径=D ________mm.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池,(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0~0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0~3A,内阻约0.01Ω C.电压表0~3V,内阻约10Ωk D.电压表0~15V,内阻约50ΩkE.滑动变阻器,0~10Ω(额定电流为0.6A)F.滑动变阻器,0~100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整.(4)根据已知的物理量(长度L 、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U 、电流表读数I 、金属管线外径D ),则金 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法 简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据.器材(代号)与规格如下: 电流表1A ,量程10mA ,内阻待测(约40Ω); 电流表2A ,量程500uA ,内阻=2r 750Ω; 电压表V ,量程10V ,内阻=3r 10Ωk 电阻1R ,阻值约为100Ω; 滑动变阻器2R ,总阻值约50Ω; 电池E ,电动势1.5V ,内阻很小; 电键K ,导线若干.(1)画出实验电路图:标明所用器材的代号.(2)若选取测量中的一组数据来计算1r ,则所用的表达式=1r ______________,式中各符号的意义是:______________________________________.4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表1A ,量程为0.6A ,内阻约0.1Ω;电压表2V ,量程为5V ,内阻约3500Ω; 变阻箱1R 阻值范围为0~9999Ω; 变阻箱2R 阻值范围为0~99.9Ω;滑动变阻器3R ,最大阻值约为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)请从上述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,画出电路原理图(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)写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________.5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下: A .待测的电流表1A (量程0.6A ); B .电压表1V (量程3V ,内阻约2Ωk ); C .滑动变阻器1R (最大电阻10Ω); D .定值电阻2R (阻值5Ω); E .电源E (电动势4V ) F .电键S 及导线若干. (1)画出实验电路图;(2)如测得电压表的读数为U ,电流表的读数为I ,则电流表1A 内阻的表达式为:=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件(阻值在50Ω~100Ω之间),额定功率为0.25W .要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有: 电流表1A :量程为100mA ,内阻约为5Ω; 电流表2A :量程为1A ,内阻约为0.5Ω; 电压表1V :量程为6V ,内阻约为10Ωk ; 电压表2V :量程为30V ,内阻约为50Ωk ; 滑动变阻器R :0~10Ω,2A ; 电源(=E 9V ),开关,导线若干.(1)实验中应选用的电流表为 ,电压表为 ;(填入器材符号) (2)在虚线框内画出实验电路图;(3)测出的电阻值与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”).7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值.可选用的器材(代号)与规格如下:电流表1A (量程250mA ,内阻1r 为5Ω); 标准电流表2A (量程300mA ,内阻2r 约为5Ω); 待测电阻1R (阻值约为100Ω); 滑动变阻器2R (最大阻值10Ω);电源E (电动势约为10V ,内阻r 约为1Ω); 单刀单掷开关S ,导线若干.(1)要求方法简捷,并能测多组数据,请在如图的方框中画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.(2)需要直接测量的物理量是_______________________,用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.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V (量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,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)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”);闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”);保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“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)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V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0~999.9Ω)C.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0~50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端; Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ; Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ,读出此时电阻箱的阻值1R ; Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω~300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω) B.毫安表(量程0~3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数;②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏,记下此时电阻箱的示数2R ;②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0~3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0~15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0~200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0~1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0~20Ω)(1)图中电压表应选用_________;滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ;第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ;由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0~20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0~2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
高三物理电学实验——测电阻专题
高三物理电学实验——测电阻专题命题人:潘五洲1.图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图,图中R0是保护电阻(10 Ω),R1是电阻箱(0~99.9 Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10 V,内阻很小).在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;(ⅱ)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数I1=0.15 A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量6组R1和I2的值;(ⅳ)将实验测得的7组数据在下图所示坐标纸上描点.根据实验回答以下问题:①现有四只供选用的电流表A.电流表(0~3 mA,内阻为2.0 Ω)B.电流表(0~3 mA,内阻未知)C.电流表(0~0.3 A,内阻为5.0 Ω)D.电流表(0~0.3 A,内阻未知)A1应选用________,A2应选用________.②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1=0.15 A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”,“变大”或“变小”).③在坐标纸上画出R1与I2的关系图.④根据以上实验得出Rx=________ Ω.2.某同学为了测量一个量程为3 V的电压表的内阻,进行了如下实验.(1)他先用多用表进行了正确的测量,测量时指针位置如1图所示,得出电压表的内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为 1.5 V,则电压表的示数应为________ V(结果保留两位有效数字).(2)为了更准确地测量该电压表的内阻R V,该同学设计了如图2所示的电路图,实验步骤如下:A.断开开关S,按图3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3 V的位置;F.保持滑动变阻器R的滑片P的位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V的位置,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2 000 Ωc.滑动变阻器:最大阻值10 Ωd.电阻箱:最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωe.电阻箱:最大阻值999.9 Ω,阻值最小改变量为0.1 Ωf.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________(填“b”或“c”),电阻箱中选用________(填“d”或“e”).②电压表内阻R V的测量值R测和真实值R真相比,R测________R真(填“>;”或“R V越大,则越________(填“大”或“小”).3.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
高中物理电阻的测量方法
高中物理电阻的测量方法电阻是物质对电流流动的阻碍程度的量度,是电学基本量之一、在高中物理实验中,测量电阻是一个常见的任务。
本文将介绍几种高中物理电阻的测量方法。
一、串联电阻的测量方法:串联电阻是指多个电阻按照一定的顺序连接在一起的情况。
串联电阻的总电阻等于各个电阻之和。
以下是测量串联电阻的方法:1.用万用表测量:将万用表调至电阻档位,将两个电阻端子连接到待测电阻两端,读取万用表的示数,即为该电阻的电阻值。
2.用电压表和电流表测量:通过串联电路的两端分别接入电压表和电流表,记录下电压表的示数和电流表的示数,然后用欧姆定律R=U/I计算得到电阻值。
二、并联电阻的测量方法:并联电阻是指多个电阻按照一定的顺序连接在一起的情况。
并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数的和的倒数。
以下是测量并联电阻的方法:1.用万用表测量:将万用表调至电阻档位,将两个电阻端子分别连接到待测电阻的两端,读取万用表的示数,即为该电阻的电阻值。
2.用电压表和电流表测量:通过并联电路的两端分别接入电压表和电流表,记录下电压表的示数和电流表的示数,然后通过欧姆定律和并联电阻公式1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn计算得到电阻值。
三、非线性电阻的测量方法:非线性电阻是指随着电信号的强度变化,电阻值也会改变的电阻。
以下是测量非线性电阻的方法:1.利用IV特性曲线测量:将待测电阻连接在一个电流源和电压源的串联电路中,改变电流源或电压源的大小,记录下相应的电流值和电压值,然后绘制IV特性曲线。
通过该曲线可以得到电阻值。
2.利用恒流源测量:将待测电阻连接在一个恒流源电路中,测量电压的变化,然后根据欧姆定律R=U/I计算得到电阻值。
四、通过电阻色环测量电阻值:电阻色环是将一个电阻上绕有不同颜色的环的一种特殊结构。
每个颜色代表一个数字,通过不同颜色的组合可以确定电阻的阻值。
根据色环的顺序以及对应的数字表,可以读取出电阻的阻值。
总结:在高中物理中,测量电阻的方法主要包括用万用表测量、用电压表和电流表测量、利用IV特性曲线测量、利用恒流源测量以及通过电阻色环读数等方法。
高中物理实验电阻测量方法归纳与总结(知识点)
⾼中物理实验电阻测量⽅法归纳与总结(知识点)恒定电流电阻测量⽅法归纳电阻测量⼀直是⾼中物理电学实验中的重头戏,⾼中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了⼀个⼤概的框架,实际上电阻的测量⽅法很多,了解并掌握电阻的测量⽅法可以使学⽣对电学知识的理解更加深刻和透彻。
⼀、基本⽅法-----伏安法(V-A 法)伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。
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1);另⼀种是分压电路。
(如图2)(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2,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3、图4(2)电流表内、外接法的选择,①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的⼤致阻值时可以利⽤相对误差判断若AX R R >X V R R ,选⽤内接法,A X R R <X V R R ,选⽤外接法②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,采⽤尝试法,见图5,当电压表的⼀端分别接在a 、b 两点时,如电流表⽰数有明显变化,⽤内接法;电压表⽰数有明显变化,⽤外接法。
(3)误差分析:内接时误差是由于电流表分压引起的,其测量值偏⼤,即R 测>R 真(R 测=R A +R X );外接时误差是由于电压表分流引起的,其测量值偏⼩,即R 测<R 真(V X V X R R R R R +=测) 4、伏安法测电阻的电路的改进图5 图60 图 1图2图3 图4 图7 0如图6、图7的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差,为什么?怎样测量?⼆、由伏安法演变⽽来的其他测量定值电阻的⽅法归纳(⼀)电压表和定值电阻替代法(V-R 法)【例1】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R 0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。
