电学实验基础:伏安法测电阻
[2010.福建]如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的 实验器材，器材及其规格列表如下：
器材 规格
待测电阻Rx 阻值在900 -1000 之间 电源E 具有一定内阻，电动势约为9V 电压表V1 量程2.0V，内阻r1=1000 电压表V2 量程5.0V，内阻r1=2500 电流表A 量程3.0A，内阻r=0.10A 滑动变阻器R 最大阻值约为100，额定电流为0.5A 开关S，线若干 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时 电表读数大于量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数 有较明显变化。
电学实验基础:伏安法测电阻
请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器 材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路图。
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拓展：如何测量，如何处理数据？
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
解析:先确定为电流表为外接法.在确定变阻器采用限 流还是分压.若采用限流接法 ,则滑动变阻器阻值达最 大时电路中的电流最小
E 4 Imin A 0.024 A 24mA Rx RA R 100 50 15
已超过电流表量程,故必 须采用分压式电路.电路 图如图.
③可行性：尽可能减少误差
◆关键的实验步骤 ①掌握正确的实验步骤； ②给步骤排序或改错； ③补漏或删除多余的步骤。
◆实物连图
◆数据处理与误差分析 ①计算法：多次测量求平均值 ②图像法：斜率、截距等物理意义 ③误差：测量值偏大或偏小
◆读取数据
①注意电表正负连接、量程的选择 ②线要连在接线柱上，不能交叉
电表，游标卡尺，螺旋测微器读 数，注意有效数字
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
外接法
内接法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
甲
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
20
20.08
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础： 伏安法测电阻
徐闻中学 邓章浪
电学实验基础:伏安法测电阻
广东高考电 学 实 验考情
所属 模块
电学实验
历年考试情况 2009/2007 2011 2010/2006 2007 2008
选修 7、测定金属的电阻率（同时练 3－1 习使用螺旋测微器） 8、描绘小电珠的伏安特性曲线 9、测定电源的电动势和内阻 10、练习使用多用电表 选修 11、传感器的简单使用 3－2 电学实验的实质：测量电阻
X 2
s
R1
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
图为伏安法测量一个定值电阻值的实验,所需器材规 格如下:（1）待测电阻Rx(约100Ω) (2)直流mA表(量程(0～10mA,内阻50kΩ) (3)直流电压表(量程0～3V,电阻5kΩ) (4)直流电源(输出电压4V,内阻不计) (5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω,允许最大电流1A) (6)开关一个,导线若干条 根据实验器材的规格和要求, 在本题的实物图上连线
电学实验基础:伏安法测电阻
一、原理：部分电路的欧姆定律
外接法
内接法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种测量电路：内接法与外接法
外接法
内接法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
U U 测量值： R测＝ 真实值： R实＝ I X IV IX
误差来源：I 测＝I X IV
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
限 流 法 与 分 压 法 的 选 择
电学实验基础:伏安法测电阻
【解析】 ：电学实验选择仪器的一般步骤如下： ① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太 大导致指针偏转偏小； ② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分 压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电 路滑动变阻器选择大阻值； ③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小” ；
二、内接法与外接法误差分析
UX UA UX 测量值： R测＝ 真实值： R实＝ IX IX
误差来源： U 测＝U X U A
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
A
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
外接法
内接法
3）在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下，量 程越接近测量值越好！
电学实验基础:伏安法测电阻
[2011 天津]某同学测量阻值约为 25kΩ的电阻 Rx， 现备有下列器材： A．电流表（量程 100 μA，内阻约为 2 kΩ） ； B．电流表（量程 500 μA，内阻约为 300 Ω） ； C．电压表（量程 15 V，内阻约为 100 kΩ） ； D．电压表（量程 50 V，内阻约为 500 kΩ） ； E．直流电源（20 V，允许最大电流 1 A） ； F．滑动变阻器（最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W） ； G．电键和导线若干。 电流表应选 B ， 电压表应选 C 。 （填字母代号） 该同学正确选择仪器后连接了以下电 路，为保证实验顺利进行，并使测量 误差尽量减小，实验前请你检查该电 路，指出电路在接线上存在的问题：
电学实验基础:伏安法测电阻
电 学 实 验 基 本 电 路
测量金属电阻率
测量小灯泡的伏安特性曲线
测量电源的电动势和内阻
练习使用多用表
传感器的简单应用
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验考查方式
◆ 实验电路的选择 ◆实验仪器的选择 ①安全性：不能超出量程等 ②精确性：电表偏转1/3刻度以上
测量电路 测量电路
电学实验基础:伏安法测电阻
二、电压表和电流表的选择
1）如果题目中给出被测用电器的额定功率（即隐含给出被 测用电器的额定电压和额定电流），这种情况要从保护 被测用电器的角度出发，用电流表或电压表的示数来控 制用电器中的电流或其两端的电压。
2）如果题目中没有给出被测用电器的额定功率，则要从保 护电流表和电压表的角度出发，要求测量的电流或电压 的最大值不能超过电流表或电压表的量程。
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
限 流 法 与 分 压 法 的 选 择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
限 流 法 与 分 压 法 的 选 择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路：限流法与分压法
例
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
解析：滑动变阻器的选择 因为电路中可能的最大电流Imax≈12V/50 =240mA，所以电流表应选A2， 滑动变阻器的选择 因为R1<R2，且1A>240mA,滑动变阻器应选R1，且 调节方便 分压法、限流法的选择 R 因为R1>RX, 所以应选限流电路 A 内接法、外接法的选择 V 因为RV / RX<RX / RA2 所以选用内接电路
RV Rx RV Rx 也可以根据 Rx 与 RA 之间的关系来判断，当 Rx > RA 时，采用电流表
的外接法，反之选择电流表内接法。
电学实验基础:伏安法Байду номын сангаас电阻
（1）本题中，待测电阻 Rx 的阻值约为 25kΩ，直流电源电动势为 20V，经粗略计算电路中最大的电流约为 I max
E 20V 800μA ， R 25 103
A
B
C
D
电学实验基础:伏安法测电阻
题型应用
要比较准确地测一个电阻RX ，阻值在50—60 之间，实验室 提供的器材如下： 电池组E=12V,r=0.5 ; 电压表V（0－10V）； 电流表A1(0-50mA,RA1=20 ) ； 电流表A2(0-300mA,RA2=0.01 ) ； 滑动变阻器R1(0-100 ,1A) ； 滑动变阻器R2(0-1700 ,0.3A);导线、电键。 画出实验电路并标出所用仪器的字母
所以电流表选择 B；虽然电压表 C 的量程不足，但是相比起来电 压表 D 的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择 C 表。 （2）根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为： ①电流表应采用内接的方法； ②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
电学实验基础:伏安法测电阻
某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。为测量其阻值，实验室提供了 下列可选用的器材 A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω） B：电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω） C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ） D：电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ） E：滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω） F：滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω） G：电源E（电动势4V，内阻可忽略） H：电键、导线若干。 ①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母 A C E 即可）电流表_________．电压表_______．滑动变阻器____________． ②下列给出的测量电路中，最合适的电路是（ C ）