发布时间 : 星期六 文章电学实验专题复习3测量电阻方法分析更新完毕开始阅读
测量电阻的方法及伏安法的延伸设计
1、伏安法测电阻
例1：用伏安法测定一电阻器的电阻，阻值约为5Ω，提供的器材有： 电压表：代号V，量程3V，内阻15kΩ； 电流表：代号A1，量程3A，内阻0.2Ω。 代号A2，量程300mA，内阻1Ω； 变阻器：代号R1，1～1000Ω，额定电流0.3A； 代号R2，1～50Ω，额定电流1A； 电池组：代号E，电动势3V，内阻0.3Ω； 开关，代号K，以及导线若干
（1）为了精确测定该电阻器(代号Rx)的电阻，要求测出一组包括0在内的电压和电流数据，为了实验能正常进行，并尽量减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，则电流表应选用__________(填代号，下同)，变阻器应选用__________。
（2）画出电路
解答：电流表选择A2。变阻器选R2。。
练习：测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。 电流表：A1 :(量程100 mA，内阻约2Ω)； A2 :(量程0.6 A，内阻约0.3Ω)； 电压表：V1 (量程5 V，内阻约5kΩ)； V2 (量程15 V，内阻约15kΩ)； 滑动变阻器：R1 (阻值范围0—10Ω)； R2 (阻值范围0—2kΩ )； 电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2 )； E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 )；
（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________,滑动变阻器________________，电源___________________.(填器材的符号)
（2）画出电路
解答：此实验的电流表是选A2而不选择A1，如何选择A1虽然对测量值的精度会高于A2，但该实验并不是测电阻，而是要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为了能反映小灯泡在不同电压下电流与电压的关系，所以电压必须要从0到3.8V之间，用A1绘制出的伏安特性曲线的变化范围就比较小。
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2、伏安法的延伸：比例法
受一些特殊的实验条件限制，比如：电流（或电压表）表面上虽有刻度，但无刻度值（或刻度值模糊），这时我们不能直接读出电流或电压，但可根据电流或电压表刻度均匀的特点，通过测量其指针偏转格数用比例法完成测量。
例3：现有一阻值为10.0Ω的定值电阻，一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值。要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧）， 要求： （1）画出实验电路图
（2）简要写出完成接线后的实验步骤 （3）写出用测得的量计算电源内阻的
表达式r=_____________。
解析：（1）电路图如右图所示。
（2）①断开开关，记下电压表偏转格数N1；
②合上开关，记下电压表格数N2。
（3）设电压表每偏转1格表示U0，当K断开时，由闭合电路欧姆定律 得： E＝U1＝N1U0 当K闭合后，有：E＝U2＋
NUU2r，即E＝N2U0＋20r，联立两式
RR解得：r＝R
N1?N2。 N23、伏安法的延伸：替代法
用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路，因为电流表及电压表本身并非理想电表，这两种线路都存在误差；另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准，这时我们可以考虑在保证电表读数不变的前提下，用一定值电阻（电阻箱）替换待测电阻，完成实验并提高测量准确性：
例5：在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值RX，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。
（1）画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。 （2）写出主要的实验操作步骤
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解析：（1）实验电路如右图所示。
（2）①将S2与Rx相接，记下电流表指针所指位置 ②将S2与R1相接，保持R2不变，调节R1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R1的值，则Rx＝R1。
例6、为了要测出一个未知电阻的阻值RX，现有如下器材：读数不准的电压表V、定值电R0、电阻箱R1、滑动变阻器R、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。 （1）画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。 （2）写出主要的实验操作步骤
解析：（1）实验电路如右图所示。
（2）①将S2与Rx相接，记下电压表指针所指位置
②将S2与R1相接，保持R不变，调节R1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R1的值，则Rx＝R1
练习1．电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω，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0~20Ω S1 A1 A2 电阻箱R2：阻值0~9999Ω 保护电阻R3：3kΩ S2 R3 电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
R2 ①如图丙所示，某同学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电路完整后，依你所选方案写出测量电流表A1内电阻
的实验步骤。 E r 丙
答案：①完成电路如图
②测量电流表A1内电阻的实验步骤：
（1） 将变阻器R1的滑动端移到左端，电阻箱的阻值调到最大。 （2） 断开S2,先后闭合S、S1，调节R1使A1A2接近满刻度并记
下读数。
（3） 断开S1闭合S2，保持R1不变调节R2,使A2 和刚才的读数
相同，记下R2,则rA=R2
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练习2、为了测定电流表A1的内阻。其中：
A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω； A2是标准电流表，量程是200μA； R1是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω； R2是滑动变阻器，阻值范围0～25KΩ； E是电池组，电动势为4V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关 在图1中画出实验原理图，在图2中画出实物连线图
解答：图1为实验原理图，图2为实验物连线图
3、请从下列器材中选择适当仪器设计一个电路，要求用此电路既能测量待测电阻Rx的电阻（约500Ω），又能测量电源E的电动势。 ．．
a.待测定值电阻Rx：阻值约500Ω b.滑动变阻器R1：总阻值1000Ω
c.电阻箱R2：最大阻值999.9Ω d.电阻箱R3：最大阻值99.99Ω e.电流表G：量程3mA，内阻约50Ω
f.电源E：电动势约为3V，内阻很小但不可忽略
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