测电阻实验专题全(含答案)

测电阻实验专题全

一. 教学内容：

伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标：

1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。

2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。

3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。

考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现， 三. 重难点解析：

1、伏安法测电阻原理分析： （1）测量原理：根据欧姆定律

R U I =

，得到I U

R =

，用电压表测出电阻两端的电压和通

过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。

,R R A

V

时当R R =该值为临界值;大电阻，内接法;小电阻，外接法;

内外接法均可;

2.临界值法

已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值

,

R

R A

V

时当

R R >

,R R A V

时当

R R <

2.试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。 题型1、伏安法实验原理问题：

用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a 、________两点。

答案：电压

c

电流

b

二.滑动变阻器的限流接法和分压接法：

滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。

两种接法的选用原则

（1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。

例1. 某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：

待测电压表V（量程3V）；

电流表（量程）；

电流表（量程）；

电流表（量程）

滑动变阻器R（最大阻值）；

电源（电动势4V）；

电键K。

（1）所提供的电流表中，应选用____________。

（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。（97年高考）

分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式求得电压表的内阻。通过电压表的最大电流值

故电流表应选。

由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故变阻器用分压式连接，如图3所示。

图3

（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。

例2. 已知某电阻丝的电阻约为，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用；

A. 量程为，内阻是的电流表。

B. 量程为3V，内阻是的电压表。

C. 阻值是，额定电流为2A的滑动变阻器。

D. 蓄电池（6V）。

E. 开关一个，导线若干。

要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。

分析：若采用限流式接法，由于电阻丝阻值为，在3V电压（电压表的量程）下工作，则流过它的最大电流为，改变滑动变阻器的阻值（0～），电路中电流变化范围约为，电流取值范围比较小，故采用分压式接法比较好。电路图如图4所示。

图4

（3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，

如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法。

例3. 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：

待测电阻（约）；

直流电流表（量程，内阻）；

直流电压表（量程，内阻）；

直流电源（输出电压3V，内阻不计）；

滑动变阻器（阻值范围，允许最大电流1A）；

电键一个，导线若干条。

根据器材的规格和实验要求画出实验电路图。

分析：若滑动变阻器采用限流式连接，则将其全部接入电路时，电路电流为

仍大于直流电流表的最大量程（10mA），故滑动变阻器应用分压式连接。又因

，故采用电流表外接法，实验电路图如图5所示。

图5

（4）当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时，若两种电路都可以对负载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。

例4. 在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻，已知金属丝的电阻，约

为；电流表量程3A，内电阻约；电压表量程3V，内电阻约；电源电动势6V；滑动变阻器R的总电阻，额定电流。试画出测量金属丝电阻的电路图。

分析：电源电动势为，

流过金属丝的电流约

可采用限流接法，电路如图6所示。

图6

总结：（1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑。

（2）在下列情况下必须采用分压接法。

（1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。

（2）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。

（3）若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，

如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法。

（4）当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时，若两种电路都可以对负

载的电流和电压有明显的调节，或两种电路都满足实验要求，且电压、电流变化不要求从零调起，则多采用限流式接法，这样的接法电源负担轻，能耗小。

三、实验电路及器材的选择原则与方法：