测电阻的六种方法ppt课件
(2)
U2-U1R0r1 U1R0+r1
U1为
电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内
阻,R0为定值电阻
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方法三 安安法测电阻(电流表的灵活选用)
已知内阻的电流表可做电压表使用,在缺少合适的电压 表的情况下,常用电流表代替电压表使用,这是电学设计电 路的高频考点。
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[例3] 用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:
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(2)半偏法近似测量电压表内阻。 法一:如图所示,测量电压表 的内阻, 操作步骤如下: ①闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得 表示数为U1; ②改变电阻箱阻值为R2时,测得 表示数为U21; ③由上得RV=R2-2R1。
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法二:如图所示,测量电压表 的内阻,操作步骤如下:
①滑动变阻器的滑片滑至最右端,电
电池组E:电动势3 V,内阻不计; 电流表A1:量程0~15 mA,内阻约为100 Ω; 电流表A2:量程0~300 μA,内阻为1 000 Ω; 滑动变阻器R1:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A; 电阻箱R2,阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A; 开关S、导线若干。
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要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下列问题: (1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表________(填 写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到________ Ω, 这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表。
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[例2] 用以下器材可测量电阻Rx的阻值。 待测电阻Rx,阻值约为600 Ω; 电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计; 电压表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1 000 Ω; 电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10 kΩ; 电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω; 定值电阻R0,R0=60 Ω; 滑动变阻器R,最大阻值为150 Ω; 单刀单掷开关S一个,导线若干。
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(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的
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,并能
测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。
(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量 物理量计算Rx的表达式为Rx=________,式中各符号的意义是 ________________________。(所有物理量用题中代表符号表示)
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[解析]
(1)电路的最大电流为I=
6V 600 Ω
=0.01
A,电流表量程太大,可以把电压表V1并联一个定 值电阻改装成电流表,电压表选择V2即可,要求 测量多组数据,滑动变阻器需要分压式接法,电路如图所示。
(2)流过被测电阻的电流为I=
U1 r1
+
U1 R0
=
U1R0+r1 R0r1
,被测电
阻为Rx=U2-I U1=UU21-RU0+1Rr10r1。 [答案] (1)测量电路见解析图
阻箱的阻值调到最大;
②闭合S1、S2,调节R0,使 指到满偏刻度。
表示数
③断开S2,保持R0不变,调节R,使 度的一半;
表指针指到满刻
④由上得RV=R。
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[例4] (2015·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是 半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压 表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:
(3)由题图可知,电流表A1的示数为8.0 mA,电流表A2的 示数是150 μA,待测电阻阻值为
Rx=1508×.0×101-06-×3-1105000×+190-0600 Ω=191 Ω。 [答案] (1)A2 9 000 (2)电路如图所示 (3)8.0 150 191 Ω
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方法四 半偏法测电表内阻
欧姆定律知电路电流最大值I=UR=160 A=0.6 A,故
电流表选D,滑动变阻器选阻值较小的G。
(2)因待测电阻远小于电压表内阻,电流表应用
外接法,又变阻器采用分压式接法,电路如图所示。
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方法二 伏伏法测电阻(电压表的灵活选用)
已知内阻的电压表可做电流表使用,在缺少合适的电流 表的情况下,常用电压表代替电流表使用,这是设计电路中 的的基础,是高考考查的热点,也是 难点。它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻 率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下 的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。
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[例 1] 在伏安法测电阻的实验中,实验室备有下列器
(1)半偏法近似测量电流表内阻。 法一:如图所示,测量电流表 的内阻,操 作步骤如下: ①将电阻箱R的电阻调到零; ②闭合S,调节R0,使 表达到满偏I0; ③保持R0不变,调节R,使 表示数为I20; ④由上得RA=R。
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法二:如图所示,测量电流表 的内阻,操作步骤如下: ①断开S2、闭合S1,调节R0,使 表满偏 为I0; ②保持R0不变,闭合S2,调节R,使 表读数为I20; ③由上得RA=R。
H.滑动变阻器 R2,最大阻值 50 Ω,最大电流为 0.2 A
I.导线、电键若干
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(1)为了较精确测量电阻阻值,尽可能多测几组数据,且两表 读数大于量程一半。除A、F、I以外,还要在上述器材中选出该 实验所用器材__B_D__G___(填器材前面的字母代号)。
(2)在虚线框内画出该实验电路图。
[解析] (1)两表量程大于读数一半,根据题意电压表选B。由
材:
A.待测电阻 Rx 阻值约为 10 Ω 左右 B.电压表 V1,量程 6 V,内阻约 2 kΩ C.电压表 V2,量程 15 V,内阻约 10 kΩ D.电流表 A1,量程 0.6 A,内阻约 0.2 Ω E.电流表 A2,量程 3 A,内阻约 0.02 Ω F.电源:电动势 E=12 V
G.滑动变阻器 R1,最大阻值 10 Ω,最大电流为 2 A
(2)在图中画出完整测量Rx阻值的电路图,并 在图中标明器材代号。
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所 示,可读出电流表A1的示数是________ mA,电流表A2的示数是 ________ μA,测得待测电阻Rx的阻值是________。
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[解析] (1)把A2和R2串联起来充当电压表,此电压表量程 为3 V,R2=300×3 10-6 Ω-1 000 Ω=9 000 Ω。