半偏法测电阻精.ppt

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1、半偏法测电阻第1页，本讲稿共27页1.半偏法测电阻半偏法测电阻2.电流表电阻的测量电流表电阻的测量比较法比较法99年高考年高考2000年高考年高考例例1半偏法半偏法2001年高考年高考3.电压表电阻的测量电压表电阻的测量比较法比较法例例2例例3半偏法半偏法例例4伏安法伏安法97年高考年高考例例5例例6例例7第2页，本讲稿共27页半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻GS1S2R1R2方法：方法：1.按图接线，图中按图接线，图中R1R2为电阻箱，为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。电源为蓄电池，内阻可以不计。2.先合下先合下S1，调节，调节R1使电流表指针满偏使电流表指针满偏.3.再合下

2、再合下S2，保持电阻，保持电阻R1不变，调节不变，调节R2使电流表使电流表指针半偏，记下指针半偏，记下R2的值的值.4.若若R1100R2，有，有Rg=R2思考：思考：R1能否用阻值很大的滑能否用阻值很大的滑动变阻器代替？动变阻器代替？一般情况一般情况 R R测量测量R R真实真实第3页，本讲稿共27页VRabSR0半偏法测量电压表电阻半偏法测量电压表电阻返回方法：方法：1.按图接线，图中按图接线，图中R0为电阻箱为电阻箱.2.先合下先合下S1，调节，调节R0=0，再调节，再调节R使电压表指针满偏使电压表指针满偏.3.保持变阻器电阻保持变阻器电阻R不变，调节不变，调节R0使电压表指针半偏，使电

3、压表指针半偏，记下记下R0的值的值.4.若若R0R，有有RV=R0一般情况一般情况R R测量测量 R R真实真实第4页，本讲稿共27页vRXv甲、甲、乙乙甲图中的电压表的电压甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压乙图中的电压表的电压U2比较比较法测电压表电阻法测电压表电阻返回第5页，本讲稿共27页例例1.为了测量电流表为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电的内阻，采用图示的电路，其中电流表流表A1的量程是的量程是0300A、内阻约为、内阻约为100（待测）；（待测）；A2是是标准电流表，量程标准电流表，量程0-200A；R1为电阻箱，阻值范围为电阻箱，阻值范围0999.9；为

4、电池，电动势为电池，电动势3V、内阻不计；、内阻不计；S1为开关，为开关，S2为单为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R2和电和电阻箱阻箱R1适当调节后，将单刀双掷开关适当调节后，将单刀双掷开关S2扳到接点扳到接点1处，接通处，接通开关开关S1，调节可变电阻，调节可变电阻R2，使两电表的读数都是，使两电表的读数都是150A；然；然后将开关后将开关S2扳到接点扳到接点2，调节电阻箱，调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍使标准电流表的读数仍是是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：（1）电流表）电流表A1的

5、内阻的内阻Rg=_.（2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3的阻值应的阻值应选选A.100；B.150；C.10K；D.15K。（。（）（3）可变电阻器）可变电阻器R2应选：应选：A.2K；B.5K；C.200；D.500。（。（）第6页，本讲稿共27页1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A21 2S1R3R2RgS23V替代法测电阻替代法测电阻当当R2=0时时,要保证两个电流表都不超过量程要保证两个电流表都不超过量程R3=

6、E/Imin=3/0.2mA=15k选选DR2+R3=E/I=3/0.15mA=20kR2=5k选选BRg=92.8返回第7页，本讲稿共27页例例2.2.某同学用以下器材测量电阻：某同学用以下器材测量电阻：安培计安培计 电阻箱电阻箱单刀双掷电键（这种电键在掷刀单刀双掷电键（这种电键在掷刀a倒向倒向b时时ab接通，倒向接通，倒向c时时ac接通）接通）待测电阻待测电阻 电源电源 限流电阻，如图所示，限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的入电路，用电阻箱替代待测电阻的方

7、法来测定待测电阻的阻值。阻值。（1 1）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好）（2 2）本实验中电键应先接通的是含有）本实验中电键应先接通的是含有 ，（填待测，（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使电阻或电阻箱）的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的两次测量的_大小相同，这时待测电阻的值可以从大小相同，这时待测电阻的值可以从 _上读出。上读出。第8页，本讲稿共27页1 2RXRSAR03V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432

8、8900.110011000010000100(2).(2).待测电阻待测电阻电流电流电阻箱电阻箱返回第9页，本讲稿共27页1999年全国高考年全国高考（7分）图分）图1为测量电阻的电路为测量电阻的电路Rx为为待测电阻待测电阻R的阻值已知的阻值已知R为保护电阻，阻值未知电为保护电阻，阻值未知电源源E的电动势未知的电动势未知K1、K2均为单刀双掷开关均为单刀双掷开关A为电流表，为电流表，其内阻不计其内阻不计(1)按图按图1所示的电路，在图所示的电路，在图2的实物图上连线的实物图上连线(2)测量测量Rx的步骤为：将的步骤为：将K2向向d闭合，闭合，K1向向_闭合，记闭合，记下电流表读数下电流表读数

9、I1再将再将K2向向c闭合，闭合，K1向向_闭合，记闭合，记下电流表读数下电流表读数I2计算计算Rx 的公式是的公式是Rx=_ abI2RI1接线见下页第10页，本讲稿共27页解答：解答：(1)如图（如图（3分有任何错，给分有任何错，给0分）分）abcd返回第11页，本讲稿共27页从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表测量电流表A1的内阻的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（度，并能测得多组数据。（1）在虚线方框中画出电路图，标明）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（所用

10、器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算，）若选测量数据中的一组来计算，r1，则，则所用的表达式为所用的表达式为r1=_，式中各符号的意义是：，式中各符号的意义是：_。器材（代号）器材（代号）规格规格电流表电流表(A1)量程量程10mA，内阻，内阻r 1待测（约待测（约40）电流表电流表(A2)量程量程500A，内阻，内阻r2=750 电压表电压表(V)量程量程10V，内阻，内阻r3=10k 电阻电阻(R1)阻值约阻值约100 ，作保护电阻用，作保护电阻用滑动变阻器滑动变阻器(R2)总电阻约总电阻约50 电池电池(E)电动势电动势1.5V，内阻很小，内阻很小电键电键(K)导线若干导线若干2

11、000年高考：年高考：第12页，本讲稿共27页解：解：电流表电流表I1m=10mA,r140R1=100R2=50若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA电流的变化范围很小，应该用电流的变化范围很小，应该用分压器接法。分压器接法。因为电压表读数很小，因为电压表读数很小，Um=0.4V,不能用伏安法测量，不能用伏安法测量，根据根据并联电路两端电压相等并联电路两端电压相等，将两电流表并联，如图示：将两电流表并联，如图示：A1A2R1=100 R2=50 调节滑动变阻器的电阻，测出调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，多组

12、两电流表的读数，由由I1r1=I2r2得得r1=I2r2I1评分标准评分标准.（1）如图所示（）如图所示（5分。若电阻分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，用作限流电阻，正确的同样给分。）（正确的同样给分。）（2）I1表示通过电流表表示通过电流表A1的电流，的电流，I2表示通过电流表表示通过电流表A2的电流，的电流，r2表示电流表表示电流表A2的内阻。（的内阻。（3分，未说明分，未说明r2的不扣分。）的不扣分。）返回第13页，本讲稿共27页例例3.从从下下列列实实验验器器材材中中选选出出适适当当的的器器材材，设设计计测测量量电电路路来来测测量两个电流表的内

13、阻量两个电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。（A）待测电流表）待测电流表A1，量程，量程50mA，内电阻约几十，内电阻约几十（B）待测电流表）待测电流表A2，量程，量程30mA，内电阻约几十，内电阻约几十（C）电压表）电压表V，量程，量程15V，内阻，内阻rv=15k（D）电阻箱）电阻箱R1，阻值范围，阻值范围09999.99（E）电阻箱）电阻箱R2，阻值范围，阻值范围099.9（F）滑动变阻器）滑动变阻器R3，阻值，阻值0150，额定电流，额定电流1.5A（G）滑动变阻器）滑动变阻器R4，阻值，阻值020，额定电流，额定电流2A（H）电阻）电

14、阻R0，阻值是，阻值是40，功率是，功率是0.5W（作保护电阻用）（作保护电阻用）（I）电池组，电动势为）电池组，电动势为12V，内电阻约，内电阻约0.5此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。（1）请设计一个测量电路，画出电路图。）请设计一个测量电路，画出电路图。（2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有。（3）说说明明实实验验需需要要测测量量的的物物理理量量，并并列列出出计计算算两两个个电电流流表表内内电阻的计算式。电阻的计算式。ABEGHI第14页，本讲稿共27页A1A2K1K2R4R2R0解解：电

15、电路路图图如如图图所所示示。注注：电电路路图图基基本本正正确确但但电电路路不不规规范范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；I1RA1=I2RA2I1(RA1+R)=I2RA2注：用其它方法测量正确的同样给分注：用其它方法测量正确的同样给分（2）ABEGHI注：缺注：缺A/B可不扣分可不扣分（3）开关）开关K2闭合时，测得电流表的示数闭合时，测得电流表的示数I1和和I2；断开断开K2，调整电阻箱的阻值为，调整电阻箱的阻值为R时，测得电流表的示数时，测得电流表的示数I1I2I2I1RI1I2-I2I1I1I2-I2I1I1I1RRA1=RA2=返回第15页，本

16、讲稿共27页2001年年高高考考（8分分）图图1中中E为为电电源源，其其电电动动势势为为，R1为为滑滑线线变变阻阻器器，R2电电阻阻箱箱，A为为电电流流表表，用用此此电电路路，经经以以下下步步骤骤可可近近似似测测得得A的的内内阻阻RA：闭闭合合K1，断断开开K2，调调节节R1，使使电电流流表表读读数数等等于于其其量量程程I0；保保持持R1不不变变，闭闭合合K2，调调节节R2，使使电电流流表表读读数等于数等于I02，然后读出，然后读出R2的值，取的值，取RA R2 。（1）按图）按图1所示电路在图所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线。所给出的实物图中画出连接导线。（2）真真实实值值与与测测

17、得得值值之之差差除除以以真真实实值值叫叫做做测测量量结结果果的的相相对对误误差，即差，即，试导出它与电源电动势，试导出它与电源电动势、电流表量程、电流表量程I0及电及电流表内阻流表内阻RA的关系式。的关系式。（3）若若I010mA，真真实实值值RA 约约为为30，要要想想使使测测量量结结果果的的相相对误差不大于对误差不大于5，电源电动势最小应为多少伏？，电源电动势最小应为多少伏？第16页，本讲稿共27页解：解：（1）接线如右图（）接线如右图（3分，接错一根导线不能得此分，接错一根导线不能得此3分）分）（3）=I0RA/0.05=6V（2分）分）返回第17页，本讲稿共27页例例4.用以下仪器，尽

18、可能精确地测量待测电阻用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值：的阻值：A电动势约电动势约2V左右、内阻左右、内阻r1的电源一个；的电源一个；B内阻内阻RV=30K、刻度如右图的电压表一个；、刻度如右图的电压表一个；C电阻在电阻在10K20K范围内的待测电阻范围内的待测电阻Rx一个；一个；D开关一个；开关一个；E导线若干条。导线若干条。（1）电压表的满偏电流）电压表的满偏电流Ig=。（2）在在下下面面虚虚线线框框内内画画出出必必要要的的测测量量待待测测电电阻阻Rx阻阻值值的的实实验验电路图。电路图。（3）实实验验中中要要直直接接测测量量的的物物理理量量有有（注注明明每每个个物物理理量量的

19、的意意义义和符号）：和符号）：。（4）待测电阻）待测电阻Rx的表达式为：的表达式为：Rx=。（5）Rx的的阻阻值值1020范范围围内内时时，仍仍使使用用这这组组仪仪器器，能能够够用用这种方法测量吗？说明理由。这种方法测量吗？说明理由。第18页，本讲稿共27页解解:vRXv甲、甲、乙乙（1）Ig=U/RV=3V/30K=1.0104A（2）如图）如图甲、甲、乙乙（3）甲图中的电压表的电压甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压乙图中的电压表的电压U2（4）（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同返回第19页，本讲稿共27页例例5.为为了了测测量量两两

20、个个电电压压表表VA、VB的的内内电电阻阻，可可以以提提供供的的仪仪器器有：有：A.电压表电压表VA、量程、量程5V、内电阻约、内电阻约3000B.电压表电压表VB、量程、量程3V、内电阻约、内电阻约2500.C.电流表电流表A、量程、量程3A、内阻、内阻2.5D.电阻箱电阻箱R1、阻值范围、阻值范围09999.9E.电阻箱电阻箱R2、阻值范围、阻值范围099.9F.滑动变阻器滑动变阻器R3、阻值、阻值050、额定电流、额定电流1.5AG.滑动变阻器滑动变阻器R4、阻值、阻值010、额定电流、额定电流1AH.电池阻、电动势为电池阻、电动势为12V，内电阻约，内电阻约0.5I.单刀开关单刀开关2

21、个，导线若干个，导线若干（1）在设计电路时，能否选用电流表）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由，请简要说明理由:。（2）选用的器材有）选用的器材有。（3）为为了了测测量量两两个个电电压压表表内内电电阻阻，请请设设计计一一个个测测量量电电路路，画画出电路图。出电路图。（4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算压表内电阻的计算DFHI不能选用，电流表量程太大，测量不准确不能选用，电流表量程太大，测量不准确第20页，本讲稿共27页解解:（1）电流表）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确不能选用，电流表量

22、程太大，测量不准确（2）电阻箱）电阻箱R1，变阻器，变阻器R3，电池组和开关，电池组和开关2个，导线若干。个，导线若干。（3）电路图如下图。）电路图如下图。（4）电压表）电压表VA和和VB串联，其串联，其读数之比等于内电阻之比读数之比等于内电阻之比，即，即合下合下K2调节电阻箱为调节电阻箱为R1,两表读数分别为两表读数分别为UAUBVBvAK2K1K2断开两表读数分别为断开两表读数分别为UAUBUB/UA=RB/RA(1)UB/UA=RBR1/RA(RB+R1)(2)解解(1)(2)得得返回第21页，本讲稿共27页上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为上述操作步骤中，必要的操作步骤按

23、合理顺序排列应为 。若在步骤。若在步骤 中，读出中，读出R0的值为的值为2400 2400 ，则电压表的内，则电压表的内阻阻RV=。用这种方法测出的内阻。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相与其真实值相比偏比偏 。E.调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V 例例6.6.为了为了测量测量一个量程为一个量程为3.0 V的的电压表的内阻电压表的内阻，可以采用，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：A.闭合开关闭合开关S B.将电阻箱将电阻箱R0的阻值调到最大的阻值调到最大F.断开开关断开开关SC.将

24、电阻箱将电阻箱R0的阻值调到零的阻值调到零H.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑动触头调到a端端G.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑动触头调到b端端 D.调节电阻箱调节电阻箱R0的阻值，的阻值，使电压表示数为使电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱读出此时电阻箱R0的阻值，的阻值，VRabSR024002400大大返回第22页，本讲稿共27页VA1伏安法测电压表电阻伏安法测电压表电阻电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因此，可以用一个安培表测量其电阻。此，可以用一个安培表测量其电阻。返回第23页，本讲稿共27页VA1答：答：.如

25、右图如右图(4分分,线路有错就不给这线路有错就不给这4分分)1997年全国高考年全国高考.某电压表的内阻在某电压表的内阻在20千欧千欧50千欧之千欧之间间,现要测量其内阻现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材:待测电压表待测电压表V(量程量程3V)电流表电流表A1(量程量程200A)电流表电流表A2(量程量程5mA)电流表电流表A3(量程量程0.6A)滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻最大阻1K)电源电源(电动势电动势4V)电键电键K.(2)为了尽量减小误差为了尽量减小误差,要求测多组数据要求测多组数据.试在方框中画出符合要求试在方框中画出符合要求的实验电路图的实验电

26、路图(其中电源和电键及其连线其中电源和电键及其连线返回A1(1)所提供的电流表中所提供的电流表中,应选用应选用_(填写字母代填写字母代号号).第24页，本讲稿共27页例例7.使使用用伏伏安安法法测测电电阻阻，不不论论是是采采用用安安培培表表内内接接还还是是外外接接，仍仍然然存存在在误误差差。现现在在有有人人设设计计了了如如图图的的实实验验电电路路来来测测定定电电阻，其中的阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。是一个电阻箱，根据电路图。1）请请你你写写出出实实验验需需要要测测量量的的物物理理量量，并并写写出出求求Rx的的方方程式或表达式。程式或表达式。（2）能能否否利利用用上上述述电电路路图图测

27、测出出A表表或或V表表的的内内阻阻。答答A表表内阻内阻V表内阻表内阻。（选填。（选填“能能”或或“不能不能”）（3）若若上上图图不不能能测测出出电电表表的的内内阻阻，请请设设法法选选择择图图中中的的电电阻阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。箱和待测的电表测出此电表的内阻。设计一个电路图画在方框内；设计一个电路图画在方框内；在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是。用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是。AvRxR第25页，本讲稿共27页解解:方法一方法一调调整整电电阻阻箱箱，使使其其阻阻值值为为R1，记

28、记录录此此时时电电压压、电电流流的的值值U1、I1；改变电阻箱的电阻值为改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值时，记录此时电压和电流的值U2、I2 消去式中的消去式中的RA，可得：（其它表达式也可），可得：（其它表达式也可）（1）（2）AvRxR第26页，本讲稿共27页方法二：方法二：使使电电阻阻箱箱阻阻值值为为R1，对对应应有有一一电电流流和和电电压压值值，改改变变电电阻阻箱箱阻阻值值，同同时时改改变变滑滑动动变变阻阻器器，保保持持电电压压表表读读数数不不变变,使使电电流流表表读读数为原来的数为原来的2倍倍,记下此时电阻箱的阻值记下此时电阻箱的阻值R2，则有：，则有：（2）答：能（）答：能（3分）分）不能（不能（3分）分）得得当电阻箱电阻为当电阻箱电阻为R1时，记下相应的伏特表时，记下相应的伏特表读数读数U1；改变电阻箱电阻为；改变电阻箱电阻为R2时，记下对应的伏特表读数时，记下对应的伏特表读数U2则有：则有：（3）电路图如图示，）电路图如图示，AvRxRvR返回第27页，本讲稿共27页