064.电阻的测量(其它方法)(精品).ppt

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1、电电 阻阻 的的 测测 量量（其它方法）（其它方法）电阻的测量电阻的测量（其它方法）（其它方法）替代法测量电阻替代法测量电阻例例104年无锡市期末年无锡市期末12半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻05年南师大附中二模年南师大附中二模122004年天津理综年天津理综22比较法测量电阻比较法测量电阻2005年全国卷年全国卷22(2)2004年广东卷年广东卷122004年全国卷年全国卷22电流表内阻的测定、电流表内阻的测定、2000年全国高考年全国高考2003年江苏年江苏1306年广东汕头市二模年广东汕头市二模122005年江苏卷年江苏卷12伏安法测电压表电阻伏安法测电压表电阻2004年全

2、国卷年全国卷22半偏法测量电压表电阻半偏法测量电压表电阻例例2比较法测电压表电阻比较法测电压表电阻2005年全国卷年全国卷22(2)2006年全国卷年全国卷22(2)惠斯通电桥惠斯通电桥替代法测量电阻替代法测量电阻在右图中，在右图中，S接接1，记下电流值，记下电流值I，S接接2，调节，调节R，使电流值仍为使电流值仍为I，则则Rx=R1RxRAS2在下图中，调节在下图中，调节P，甲图中的电压表的电压为甲图中的电压表的电压为U、甲甲VRxP保持保持P不动，换接电阻箱不动，换接电阻箱R,调节调节R使乙图中的使乙图中的电压表的电压仍为电压表的电压仍为U，则则Rx=R乙乙VRP例例1、某同学用以下器材测

3、量电阻：某同学用以下器材测量电阻：安培计安培计 电阻电阻箱箱单刀双掷电键（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，接通，倒向倒向c时时ac接通）接通）待测电阻待测电阻 电源电源 限流电阻，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入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来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阻值。测定待测电阻的阻值。（1 1）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好）好）（见下页）见下页）（2 2）本实验中电

4、键应先接通的是含有）本实验中电键应先接通的是含有 ，(填待填待测电阻或电阻箱测电阻或电阻箱)的电路。用电键变换电路，调节电阻的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的箱时，应使两次测量的_大小相同，这时待测电阻大小相同，这时待测电阻的值可以从的值可以从 _上读出。上读出。待测电阻待测电阻电流电流电阻箱电阻箱1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.11001100001000010012RXRSAR03V科学实验是人们认识自然科学实验是人们认识自然的重要手段。电学实验中经常需要测量某负载的电阻。的重要手

5、段。电学实验中经常需要测量某负载的电阻。（1）测电阻的方法有多种，现在有一只标有）测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220V，100W”灯泡，它正常工作时的电阻为灯泡，它正常工作时的电阻为_。若用若用多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电多用电表中欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应阻应_灯泡正常工作时电阻（填灯泡正常工作时电阻（填“大于大于”“等等于于”“小于小于”）。这是因为）。这是因为_.（2）请您用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工）请您用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻值。作时的电阻值。A220V交流电源交流电源B单刀双掷开关一只单刀双掷开关一只C电

6、阻箱一只（电阻箱一只（0999额定电流额定电流1A）D交流电表一只（交流电表一只（00.6A）E导线若干导线若干请在方框内画出电路原理图请在方框内画出电路原理图写出简单实验步骤写出简单实验步骤04年无锡市期末年无锡市期末12、484小于小于灯泡电阻随温度变化而变化，灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大温度越高电阻越大电路原理图如图所示电路原理图如图所示（替代法）（替代法）220V1A2S实验步骤如下：实验步骤如下：a.按原理图连好电路，电阻箱阻值置于最大值按原理图连好电路，电阻箱阻值置于最大值b.单刀双掷开关置于单刀双掷开关置于1位置，读出电流表读数位置，读出电流表读数Ic.将将单单刀刀

7、双双掷掷开开关关置置于于2位位置置，调调节节电电阻阻箱箱使使电电流流表的读数仍为表的读数仍为Id.读出电阻箱的阻值读出电阻箱的阻值R，即为该灯泡电阻即为该灯泡电阻方法：方法：半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻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。GS1S2R1R22.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：1.

8、R1能否用阻值很大能否用阻值很大的滑动变阻器代替？的滑动变阻器代替？2.再给一个同样的电流表再给一个同样的电流表,如何进行实验？如何进行实验？一般情况一般情况 R R测量测量R R真实真实05年南师大附中二模年南师大附中二模12、12将将电电流流表表改改装装成成电电压压表表，需需要要先先测测定定电电流流表表的的内内阻阻Rg，先提供如下实验器材：先提供如下实验器材：待测电流表待测电流表A(Ig=300A，内阻内阻Rg约约为为2k)电阻箱电阻箱R(09999)滑动变阻器滑动变阻器R0(010)低压直流电源低压直流电源(6伏伏),开关和导线若干开关和导线若干.(1)参参考考下下列列实实验验步步骤骤,

9、在在方方框框中中画画出出实实验验电电路路图图,并并在下列横线上填空完善实验步骤在下列横线上填空完善实验步骤.A.按按图图正正确确连连接接电电路路,在在合合上上开开关关之之前前,滑滑动动变变阻阻器器的的滑动头置于恰当的位置处滑动头置于恰当的位置处B合合上上开开关关,调调节节电电阻阻箱箱与与滑滑动动变变阻阻器器,使使电电流流表表满满偏偏,记下电阻箱阻值记下电阻箱阻值R1C.保保持持滑滑动动变变阻阻器器滑滑动动头头位位置置不不变变,调调节节电电阻阻箱箱R的的值值,使电流表使电流表,记下电阻箱阻值记下电阻箱阻值R2半偏半偏（2）由由上上述述测测量量结结果果,可可求求得得计计算算电电流流表表内内阻阻的的

10、表表达达式式为为Rg=;（3）由由于于实实验验方方法法产产生生系系统统误误差差,电电流流表表内内阻阻的的测测量量值值比比真真实实值值.（填填“偏偏大大”、“偏偏小小”或或“不不变变”）解解:由于只有一个电阻箱由于只有一个电阻箱,滑动变阻器的阻值很小滑动变阻器的阻值很小,只只能用串联半偏法能用串联半偏法,电路图如图示电路图如图示:R0ASR(1)C.半偏半偏(2)保持滑动变阻器滑动头位置不变保持滑动变阻器滑动头位置不变,认为电压不变认为电压不变,U=Ig(Rg+R1)=1/2Ig(Rg+R2)Rg=R2-2R1(3)实际上实际上,使电流表半偏时使电流表半偏时R2R1,从从R0中分得的电压变大中分

11、得的电压变大Ig(Rg+R1)Rg测量值比真实值偏大测量值比真实值偏大Rg=R2-2R1偏大偏大现现有有一一块块59C2型型的的小小量量程程电电流流表表G（表表头头）,满满偏偏电电流流为为50A,内内阻阻约约为为800850,把它改装成把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。的两量程电流表。可可供供选选择择的的器器材材有有：滑滑动动变变阻阻器器R1，最最大大阻阻值值20；滑动变阻器滑动变阻器R2，最大阻值最大阻值100k;电阻箱电阻箱R，最大阻值最大阻值9999;定值电阻定值电阻R0，阻值阻值1k；电池电池E1，电动势电动势1.5V；电池电池E2，电动势电动势3.0V；电池电池E3，电动势电

12、动势4.5V；（所有电池内阻均不计）所有电池内阻均不计）标准电流表标准电流表A，满偏电流满偏电流1.5mA；单刀单掷开关单刀单掷开关S1和和S2，单刀双掷开关单刀双掷开关S3，电电阻阻丝丝及及导导线线若若干干。（1）采采用用图图1所所示示电电路路测测量量表表头头的的内内阻阻，为为提提高高测测量量精精确确度度，选选用用的的滑滑动动变变阻阻器器为为 ；选用的电池为；选用的电池为。2004年天津年天津理综理综22、GS1S2RRR2E3（2）将将G改改装装成成两两量量程程电电流流表表。现现有有两两种种备备选选电电路路，示示于于图图2和和图图3。图图为为合合理理电电路路，另另一一电电路路不不合合理理的

13、理由是的理由是。10mA1mARbRaG图图2S210mA1mARCRdG图图3S22答答:图图3电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电路在通电状态下，更换量程会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而损坏其满偏电流而损坏（3）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核）将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对（仅核对对（仅核对1mA量程），画出所用电路图，图中待量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用核对的电流表符号用来表示。来表示。A（3）答）答:如图如图4示示AARDR1S1E1图图4比较法测量电阻比较法测量

14、电阻1.比较电流比较电流1RxRAS2I11RxRAS2I2I2R=I1RxRx=I2R/I1（不计电源内阻）不计电源内阻）2.比较电压比较电压甲甲VRxP调节调节P，甲图中的电压表的电压为甲图中的电压表的电压为U1、乙乙VRPRx保持保持P不动，乙图中的电压表的电压为不动，乙图中的电压表的电压为U2，则则U2/Rx=(U1-U2)/R2005年全国卷年全国卷22（2）、）、R1R2K1K2mAB图图143解：解：电路电路连线连线见图见图R1R2K1K2BmA图图2E=I1(R1+R2+RA)E=I2(R1+RA)解得解得RA=43（2）利利用用图图1所所示示的的电电路路测测量量电电流流表表的

15、的内内阻阻RA。图图中中R1、R2为电阻，为电阻，K1、K2为电键，为电键，B是电源（内阻可忽略）。是电源（内阻可忽略）。根据图根据图1所给出的电路原理图，在图所给出的电路原理图，在图2的实物图上连线。的实物图上连线。已已知知R1=140，R2=60。当当电电键键K1闭闭合合、K2断断开开时时，电电流流表表读读数数为为6.4mA；当当K1、K2均均闭闭合合时时，电电流流表表读读数数为为8.5mA。由此可以求出由此可以求出RA=。（。（保留保留2位有效数字）位有效数字）mA2004年广东卷年广东卷12、(12分分)图图中中R为为已已知知电电阻阻，Rx为为待待测测电电阻阻，S1为为单单刀刀单单掷掷

16、开开关关，S2为为单单刀刀双双掷掷开开关关，V为为电电压压表表（内内阻阻极极大大），E为为电电源源（电电阻阻不不可可忽忽略略）。现现用图中电路测量电源电动势及电阻用图中电路测量电源电动势及电阻Rx（1）写出操作步骤：写出操作步骤：（2）由）由R及测得的量及测得的量,可测得可测得E，Rx=.S2S1RxRVabE解：解：画出电路图如下图示，画出电路图如下图示，ErVRRxabS1S2ErVRRxabS1S2解：解：S1断开，断开，S2接到接到a 端，记下电压表的读数端，记下电压表的读数U1；由于电压表内阻极大，所以由于电压表内阻极大，所以E=U1S2仍接到仍接到a 端端,闭合闭合S1,记下电压表

17、的读数记下电压表的读数U2,如图如图a示示U2ErVRRx图图aS1仍闭合仍闭合,S2接到接到b端端,记下电压表的读数记下电压表的读数U3.如图如图b示示RRxErVU3图图b2004年年全国卷全国卷22、用用以以下下器器材材测测量量一一待待测测电电阻阻Rx的阻值（的阻值（9001000）：）：电源电源E，具有一定内阻，电动势约为具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表电压表V1，量程为量程为1.5V，内阻内阻r1750；电压表电压表V2，量程为量程为5V，内阻内阻r22500；滑线变阻器滑线变阻器R，最大阻值约为最大阻值约为100；单刀单掷开关单刀单掷开关K，导线若干。导线若干。（1）测测量

18、量中中要要求求电电压压表表的的读读数数不不小小于于其其量量程程的的1/3，试试画画出出测测量量电电阻阻Rx的的一一种种实实验验电电路路原原理理图图（原原理理图图中中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根根据据你你所所画画的的电电路路原原理理图图在在题题给给的的实实物物图图上上画画出连线。出连线。（3）若若电电压压表表V1的的读读数数用用U1表表示示，电电压压表表V2的的读读数数用用U2表示，则由已知量和测得量表示，则由已知量和测得量表示表示Rx的公式为的公式为Rx_。-+V1V2解解1：只有两个电压表只有两个电压表,只能用比较法只能用比较法,电路图

19、如图示电路图如图示:v2v1Rx测出两个电压表的示数测出两个电压表的示数U1、U2，R并并/r2=U1/U2解解2:也可将也可将V1、V2都看作电流表都看作电流表,由并联电路特点得由并联电路特点得:I2=I1+Ix即即U2/r2=U1/r1+U1/RxRx=U1r1r2(U2r1-U1r2)注意注意:要求电压表的读数不小于其量程的要求电压表的读数不小于其量程的1/3，只能用分压器接法只能用分压器接法,V2的量程大于的量程大于V1,V2应在干路中应在干路中.实物图连线如图示：实物图连线如图示：上页上页下页下页解解3：仍用比较法，电路图如图示：仍用比较法，电路图如图示：测出两个电压表的示数测出两个

20、电压表的示数U1、U2，v2v1Rx解解4：将：将V1、V2分别看作电流表和电压表分别看作电流表和电压表,由伏安法得由伏安法得r1+Rx=U2/I1=r1U2/U1Rx=(U2-U1)r1/U1注意注意:要求电压表的读数不小要求电压表的读数不小于其量程的于其量程的1/3，只能用分压器接法只能用分压器接法,V2的量程大于的量程大于V1,V1应与应与Rx串联串联.实物图连线如图示：实物图连线如图示：题目题目上页上页 从下表中选出适当的实验器材，设从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表计一电路来测量电流表A1的内阻的内阻r1，要求方法简捷，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组

21、数据。（有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（1）在）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（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，则所用的表达式则所用的表达式为为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r1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(R

22、2)总总电阻约电阻约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2000年全国卷、年全国卷、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：R2=50A1A2R1=1

23、00调节滑动变阻器的电阻，测调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，出多组两电流表的读数，由由I1r1=I2r2得得r1=I2r2I1I1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。要测量一块多用电表直流要测量一块多用电表直流10mA档的内档的内阻阻RA（约为约为40），），除此多用电表外，还有下列器材：除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势直流电源一个（电动势E约为约为1.5V，内阻可忽略不计），内阻可忽略不计），电阻一个（阻值电阻一个（阻值R约为约为150），电键一个，导线若干

24、。电键一个，导线若干。要求：要求：写出实验步骤。写出实验步骤。给出给出RA的表达式的表达式解解：实验步骤：实验步骤：1.用多用电表的直流电压档测量电源电动势用多用电表的直流电压档测量电源电动势E2.用多用电表的用多用电表的档测量电阻阻值档测量电阻阻值R3.将多用电表置于直流将多用电表置于直流10mA档，与电阻档，与电阻R及电键串联及电键串联后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数IR+RA=E/IRA=E/I-R分析分析：电流表是一个能指示自身电流的电阻：电流表是一个能指示自身电流的电阻.。多用表能够测。多用表能够测量电流、电压和电阻量电流、电压和电

25、阻.。特别注意题目中的三个。特别注意题目中的三个“约约”字，字，E、R都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量RA。2003年江苏年江苏13、06年广东汕头市二模年广东汕头市二模12、(1)已已知知电电源源E、电电阻阻箱箱R1和和滑滑动动变变阻阻器器R2都都能能满满足足实实验验所所需需要要的的条条件件,请请简简要要写写出出完完成成接接线线后后的的主主要要实实验验步骤步骤(2)用用实实验验步步骤骤中中的的测测得得量量表表示示R,表表达达式式为为R_.12（10分分）一一个个量量程程Ig=1mA的的电电流流表表串串联联一一个个电电阻阻R0之之后后的的总总阻阻

26、值值R约约1k某某同同学学使使用用如如图图所所示示的的电电路原理图来测量该电流表的总阻值路原理图来测量该电流表的总阻值RGRR0R1R2KE解：解：(1)先调电阻箱先调电阻箱R1的阻值为零的阻值为零,再调节滑动变再调节滑动变阻器阻器R2使电流表的指针指在满偏位置；使电流表的指针指在满偏位置；保持滑动变阻器保持滑动变阻器R2的触头位置不的触头位置不动，调节电阻箱动，调节电阻箱R1使电流表的指针指使电流表的指针指在在Ig/2处，记下此时电阻箱处，记下此时电阻箱R1的读数的读数RxRx（3）实验室可供选择的电源）实验室可供选择的电源E有有A电动势约电动势约1.5V，内阻约内阻约1；B电动势约电动势约

27、6V，内阻约内阻约4可供选择的滑动变阻器可供选择的滑动变阻器R2有有C阻值阻值020，额定电流额定电流2A；D阻值阻值0100，额定电流额定电流1A为为了了比比较较准准确确地地测测量量出出电电流流表表的的总总阻阻值值R，应应选选用用的电源是的电源是_；应选用的滑动变阻器是；应选用的滑动变阻器是_（填仪器前的字母代号）（填仪器前的字母代号）（4）本本实实验验中中电电流流表表的的总总阻阻值值R的的测测量量值值与与真真实实值值相比，有相比，有_AR测测R真真B.R测测0.6AI=E/R并并R并并=E/I2.4/0.6=4000可见可见3个固定电阻中应选用个固定电阻中应选用R1=4000画出测量电路的

28、原理图如图示画出测量电路的原理图如图示:vmAR1SEii.U/RV=IV=I-I1=I-U/R1惠斯通电桥惠斯通电桥(1)电路图：电路图：R3R2R1R4EGSDABC（2）电桥平衡：）电桥平衡：B、D两点电势相等。两点电势相等。S闭合时电流表闭合时电流表G中无电流。中无电流。（3）平衡条件）平衡条件R1R4=R2R3证明见下页证明见下页（3）平衡条件的证明）平衡条件的证明GR3SR2R1RXDABCI4I3I2I1B、D两点电势相等，两点电势相等，Ig=0UAB=UADUBC=UDCUAB=I3R3，UAD=I1R1，UBC=I4RX，UDC=I2R2I3R3=I1R1，I4RX=I2R2又又I3=I4，I1=I2R3RX=R1R2R1Rx=R2R3（4）利用）利用惠斯通惠斯通电桥测量电阻电桥测量电阻RX=R2R3R1（5）滑线式电桥）滑线式电桥RRXACBDl1l2G