实验专题电阻的测量.ppt

1、实验专题：电阻的测量实验专题：电阻的测量通山二中高二物理备课组通山二中高二物理备课组 陈继新陈继新设计思路设计思路R=U/I用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电流用电流表测电流外接法？外接法？内接法？内接法？为减小误差，为减小误差，多测几组数据，多测几组数据，求平均值求平均值滑动滑动变阻器变阻器限流式？限流式？分压式？分压式？AVAV（04上海上海 4分分)在测定一节干电池在测定一节干电池(电动势约为电动势约为1.5V，内阻约为内阻约为2)的电动势的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为电压表量程为15V，B 电压表量

2、程为电压表量程为3V，A变阻器为变阻器为(20，3A)，B变阻器为变阻器为(500，0.2A)。电压表应该选电压表应该选_(填填A或或B)，这是因为这是因为_；变阻器应该选变阻器应该选_(填填A或或B)，这是因为这是因为_。题后记：题后记：BA量程过大，误差较大量程过大，误差较大AB额定电流过小，且调节不便额定电流过小，且调节不便对于电表的选择，要注重对于电表的选择，要注重量程量程的选择，既不要太小（否则会的选择，既不要太小（否则会烧坏电表），也不要太大（否则误差就会大）烧坏电表），也不要太大（否则误差就会大）题中如果给出了某用电器的题中如果给出了某用电器的“铭牌铭牌”，就先算出相应的，就先算

3、出相应的额额定电流定电流、额定电压额定电压、电阻电阻及及功率功率，这有助于我们选择，这有助于我们选择电表及滑动变阻器电表及滑动变阻器（03年新课程年新课程15分）用伏安法测量电阻阻值分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率并求出电阻率。给定电压表（内阻约为给定电压表（内阻约为50k）、）、电流表（内阻约为电流表（内阻约为40）、）、滑线变阻器、电滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为源、电键、待测电阻（约为250）及导线若干。及导线若干。画出测量画出测量R的电路图。的电路图。AVAV外接法外接法RV/RX=200RX/RA=6.25RV/RXRX/RA图图1中的中的6个点表示实验中测得的个点表

4、示实验中测得的6组电流组电流I、电压电压U的值，试写出根据此图求的值，试写出根据此图求R值的步骤：值的步骤：_求出的电阻值求出的电阻值R=_。（。（保留保留3位有效数字）位有效数字）1.舍去左起第舍去左起第2点，做一条直线，点，做一条直线，使其余的使其余的5个点尽可能的靠近该个点尽可能的靠近该直线，且均匀的分布在直线的直线，且均匀的分布在直线的两侧两侧2.求直线的斜率求直线的斜率k，k=R(0 1.1)(15 4.5)K=(4.5-1.1)/15=227强调：认清纵轴的起强调：认清纵轴的起点读数为多少点读数为多少待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标

5、为50分度的卡尺测量其长分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图度与直径，结果分别如图2、图、图3所示。由图可知其长度为所示。由图可知其长度为_，直，直径为径为_。主尺读数主尺读数+对齐格数对齐格数 精确度精确度游标尺游标尺0刻度线刻度线对应的主尺读对应的主尺读数数 8 +0 0.02=8.00 mm 1 +47 0.02=1.94mm由以上数据可求出由以上数据可求出=_。（。（保留保留3位有效数字）位有效数字）R=l/s=Rs/ls=(d/2)2 =R(d/2)2/l=8.46 10-2 m固定刻度上的读数固定刻度上的读数+可动刻度上的格数精确度可动刻度上的格数精确度0.01 mm0.01

6、mm 5.5mm 50.0 0.01 =6.000 2.5mm 20.5 0.01 =2.705（03年上海年上海 7分）图分）图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的度很敏感）的IU关系曲线图。关系曲线图。（1）为了通过测量得到图）为了通过测量得到图1所示所示IU关系的完整曲线，在图关系的完整曲线，在图2 图图3两个电路中应两个电路中应选择的是图选择的是图 ；简要说明理由：；简要说明理由：。（电源电动势为（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为内阻不计，滑线变阻器的阻值为0100）。）。分压式分压式限流式限流式2

7、伏安特性曲线要求电压从伏安特性曲线要求电压从0开始，且连续可调开始，且连续可调（2）在图）在图4电路中，电源电压恒为电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为电流表读数为70mA，定值电阻定值电阻R1=250。由热敏电阻的由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻电阻R2的阻值为的阻值为 。I=0.07AI1I2I1=U/R1=9/250=0.036AI2=I1 I2=0.07-0.036=0.034A=34mA(5.2 34)从图像中读出从图像中读出U热热=5.2V所以所以R2的电压的电压U2=9-5.2=3.8V所以所以R2的电阻为的电阻为R

8、2=3.8/0.034=111.8（1）根据电路图）根据电路图1，请在图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路。中画出连线，将器材连接成实验电路。3.（04年京年京 18分）测定电流表分）测定电流表A1的内阻，采用如图的内阻，采用如图1所示的电路。其中：所示的电路。其中：A1是待测电流表，量程为，内阻约为；是待测电流表，量程为，内阻约为；A2是标准电流表，量程是是标准电流表，量程是200uA；R1是电阻箱，阻值范围是电阻箱，阻值范围0999.9 ；R2是滑动变阻器；是滑动变阻器；R3是保护电阻；是保护电阻；E是电池组，电动势为是电池组，电动势为4V，内阻不计；内阻不计；S1是单刀单掷开关，

9、是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。是单刀双掷开关。（2）连接好电路，将开关）连接好电路，将开关S2扳到接点扳到接点a处，接通开关处，接通开关S1，调整滑动变阻器调整滑动变阻器R2使电使电流表流表A2的读数是的读数是150uA；然后将开关然后将开关S2扳到接点扳到接点b处，保持处，保持R2不变，调节电阻箱不变，调节电阻箱R1，使使A2的读数仍为的读数仍为150uA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱所示，电阻箱R1的阻值是的阻值是_，则待测电流表，则待测电流表A1的内阻的内阻_。0 100+8 10+6 1+3 0.1=86.3（3）上述实验中，无论怎样调整

10、滑动变阻器）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：应选用：_（填写阻值相应的字母）。（填写阻值相应的字母）。A.200k B.20k C.15k D.20 （4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。既要满足上述实验要求，）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器又要调整方便，滑动变阻器_（填写阻值相应的字母）是最佳选择。（填写阻值相应的字母）是最佳选择。A.1k B.5k C.10k

11、 D.25k 分析：分析：电路中最大的可能电流等于电路中最大的可能电流等于A2的量程的量程200uA此时电路总电阻为此时电路总电阻为R=U/I=4v/200uA=20k 因为无论怎样调整滑动变阻器因为无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全要保证两块电流表的安全所以所以R3为为20k 分析：分析：此时电路总电阻为此时电路总电阻为R=U/I=4v/150uA=26k 所以所以R2=R-R3=6k （04全国卷）全国卷）用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻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，

12、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）测量中要求电压表的读数不小于其量）测量中要求电压表的读数不小于其量程的程的1/3，试画出测量电阻，试画出测量电阻Rx的一种实验电的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连

13、线。（3）若电压表）若电压表V1的读数用的读数用U1表示，电压表表示，电压表V2的读数用的读数用U2表示，表示，则由已知量和测得量表示则由已知量和测得量表示Rx的公式为的公式为Rx_。V1V2V2V1U1/R+U1/r1=U2/r2(U2-U1)/R=U1/r1所以所以R=U1r1r2/(U2r1-U1r2)所以所以R=(U2-U1)r1/U1（新课程卷（新课程卷 15分）分）现有一块现有一块59C2型的小量程电流表型的小量程电流表G（表头），满偏电流为表头），满偏电流为50uA，内阻约为内阻约为800850，把它改装成，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选的两量程电流表。可供选择

14、的器材有：择的器材有：滑动变阻器滑动变阻器R1，最大阻值最大阻值20 ；动变阻器动变阻器R2，最大阻值，最大阻值100k电阻箱电阻箱R1，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3V；电池电池E3，电动势，电动势4.5V；（；（所有电池所有电池内阻均不计）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，电阻丝及导线若干。，电阻丝及导线若干。（1）采用如图）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑所示电

15、路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为动变阻器为 ；选用的电池为；选用的电池为 。.GRS2S1RE用电池用电池E1时时 R总总=30k 用电池用电池E2时时 R总总=60k 用电池用电池E3时时 R总总=90k（2）将）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图和图3。图。图 为合理电路，另一电路不合理的理由是为合理电路，另一电路不合理的理由是 。.GRaRb10mAS3.1mA 图2 G.S310mARcRd1mA图3 分析：分析：图图3在通电状态下，造成了两在通电状态下，造成了两分流电阻都未并联在表头两端，致分流电阻

16、都未并联在表头两端，致使经过表头的电流过大，超过其满使经过表头的电流过大，超过其满偏电流，从而烧坏电表偏电流，从而烧坏电表（3）将改装后的电流表与标准电流表）将改装后的电流表与标准电流表逐格逐格进行核对（仅核对进行核对（仅核对1mA量程），量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用来表示。画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用来表示。AAR1R0S1E1.分压电路分压电路（04福建福建 18分分）（）（1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为厚度时的示数，此读数应为 mm。0 5 15 10固定刻度上的读数固定刻度上的读

17、数+可动刻度上的格数精确度可动刻度上的格数精确度0.01 mm0.01 mm 6mm 12.4 0.01 =6.124（2）实验室内有一电压表）实验室内有一电压表 ，量程为量程为150mV，内阻约为内阻约为150。现要将现要将其改装成量程为其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池材：干电池E(电动势为电动势为1.5V)，电阻箱电阻箱R，滑线变阻器滑线变阻器R，电流表电流表 (有有1.5mA，15mA与与150mA三个量程三个量程)及开关及开关K。AmV(a)对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路测量电压表

18、对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路测量电压表 的内阻。既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表的内阻。既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表A 应选用的量程是应选用的量程是 。若合上。若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，电流表电流表A 的读数为的读数为1.05mA，则电压表的内阻则电压表的内阻RmV为为 。(取三取三位有效数字位有效数字)AAEKAmVR对于电压表对于电压表 I=Ug/R=1mARV=U/I=150/1.05=143(b)在对改装成的电流表进行校准时，把在对改装成的电流表进行校准时

19、，把 作为标准电流表，画出对改装成作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用，图中各元件要用题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取取三位有效数字三位有效数字)，电，电流表流表 应选用的量程是应选用的量程是 。AAAmVAmV(b)在对改装成的电流表进行校准时，把在对改装成的电流表进行校准时，把 作为标准电流表，画出对改装成作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用滑线变阻器作限流

20、使用)，图中各元件要用，图中各元件要用题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取取三位有效数字三位有效数字)，电，电流表流表 应选用的量程是应选用的量程是 。AAAmV量程量程 I=Ug/RV+Ug/R=0.15/143+0.15/R依题意依题意I=0.01A解得解得R=16.8 选用选用15mA档档A图中图中R为已知电阻，为已知电阻，Rx为待测电阻，为待测电阻，K1为单刀单掷开关，为单刀单掷开关，K2为单刀为单刀双掷开关，双掷开关，V为电压表（内阻极大），为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电

21、源电动现用图中电路测量电源电动E势及电阻势及电阻Rx R Rx a b V K1 K2 E1.1.写出操作步骤：写出操作步骤：VK1断开，断开，K2接接a，电压表读数为电压表读数为U1电源电动势电源电动势E=U1K1闭合，闭合，K2接接a，电压表读数为电压表读数为U2路端电压路端电压U2=E(R+RX)/(r+R+RX)K1闭合，闭合，K2接接b，电压表读数为电压表读数为U3RX两端的电压两端的电压U3=ERX/(R+RX+r)2.2.由由R R及测得的量，可测得及测得的量，可测得E E_,_,Rx=_.=_.电源电动势电源电动势E=U1路端电压路端电压U2=E(R+RX)/(r+R+RX)RX两端的电压两端的电压U3=ERX/(R+RX+r)E=U1RX=U3R/(U2-U3)