测电压表内阻的六种方法.doc
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测电压表内阻的六种方法在实验试题的考查中,经常出现测定电压表内阻的问题,学生在处理此类问题时常不如人意。
现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。
一、利用欧姆表测量欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。
把电压表看成普通的电阻,利用欧姆表的电阻档测量。
二、利用伏-安法测量理想电压表的内阻视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。
例1、为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:A 、待测电压表(0~3v 、内阻约为4K Ω),B 、电流表(0~),C 、滑动变阻器(0~20Ω),D 、6V 学生电源,E 开关和若干条导线。
由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻,采用分压式接法,电路图如图-1所示,电压表与电流表串联,多次记录电压表和电流表的示数,利用U-I 图象即可得出电压表的内阻。
三、利用伏-伏法测量所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下,要考虑两块电压表并用的方式测量电阻。
在设计电路时,既要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器的连接方式。
1、伏伏串联测量:例2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。
实验器材如下:A 、待测电压表V 1(0~3V 、内阻未知),B 、电压表V 2(0~3V 、内阻Ω),C 、滑动变阻器(0~50Ω),D 、6V 电池组(内阻不计),E 、开关和若干条导线。
部分同学想两块电压表的最大量程都是3V ,把两表串联直接接到电源上即可。
同学们把两电压表串联的想法是好的,但直接接到电源上的不可以的。
因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多,所以不能草率地将表直接接到电源上。
设计的电路图如图-2所示。
两电压表的内阻都远大于滑动变阻器的最大值,采用分压式接法。
电压表V 1的示数1U ,电压表V 2的示数2U ,两表串联电流相等,有1212V V U U R R =,得1212V V U R R U =。
2、伏伏法并联测量:例3、为测量量程为3V 的电压表V 1的内阻R V1(约为3K Ω),实验时提供的器材有:A 、电流表(0~0.6A 、内阻Ω),B 、电压表V 2(0~6V 、内阻5K Ω),C 、变阻箱1(~Ω),D 、变阻箱2(~Ω),E 、滑动变阻器(0~50Ω),F 、不计内阻的6V 电源,G 、开关和若干导线。
(完整)测定电池电动势和内阻的七种方法
测定电池电动势和内阻的七种方法一.利用电压表和电流表测定电池电动势和内阻(伏安法)①实验原理:由闭合电路欧姆定律Ir U E += ,设计如图1所示的电路,改变滑动变阻器R 的阻值,测几组不同的I 、U 值,获得实验数据。
②数据处理:联立方程组用公式法(逐差法)求出电池电动势和内阻.也可以画出I U -关系图象,图线纵截距为电源的电动势E 、斜率的绝对值为电源的内阻r ,图线横截距为短路电流E I r =短。
二.利用电压表和电阻箱测定电池电动势和内阻(伏阻法) 实验原理:由闭合电路欧姆定律r R U U Ir U E +=+=,设计如图9所示电路,改变电阻箱R 的阻值,测得几组不同的R 、U 值,获得实验数据。
数据处理:可以联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出11U R -图象,如图10所示,据r R U U E +=变形得:111r U E R E=+。
由图象可得:图线纵截距的倒数为电源的电动势,图线横截距倒数的绝对值为电源的内阻,图象的斜率r k E =,即r kE =。
三.利用电流表和电阻箱测定电池电动势和内阻(安阻法)实验原理:由闭合电路欧姆定律)(r R I Ir IR Ir U E +=+=+=,设计如图13所示电路,改变电阻箱R 的阻值,测得几组不同的R 、I 值,获得实验数据。
数据处理:可以联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出1R I -图象,如图14所示,据)(r R I E +=变形得:r E IR -=1.由图象可得:图线斜率为电源的电动势E ,纵截距的绝对为电源的内阻r (不计电流表内阻),图线横截距为r E。
还可以画出1R I -图象,如图15所示,由E =I (R+r )变形得:11r R I E E=+。
由图象可得:图线斜率为电源的电动势E 的倒数,纵截距为b =r E , 则r =bE ,横截距的绝对值为电源的内阻。
电压表内阻的测量方法比较研究
电压表内阻测量方法的比较研究2006年全国高考理综卷考查了电压表内阻的测量,该实验是设计性的,要求考生有较强的抽象思维能力和较强的设计能力,不属于教学大纲要求的学生分组实验。
2006年全国卷实验②如下:“现要测量某一电压表○v 的内阻。
给定的器材有:待测电压表○v (量程2V ,内阻约为4k Ω);电流表○m A (量程1.2mA ,内阻约500Ω);直流电源E (电动势约2.4V ,内阻不计);固定电阻3个:R 1=4000Ω,R 2=10000Ω,R 3=15000Ω;电键S 及导线若干要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
i.试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。
(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。
)ii.电路接通后,若电压表读数为U ,电流表读数为I ,则电压表内阻R V =______________。
[解析]首先作出基础电路图:该电路中○v 表可读出○v 表内阻Rv 两端的电压,○m A 表可读出通过Rv 的电流强度,IU Rv =。
但是考虑到○v 表内阻约Ωk 4,○m A 表内阻约Ω500,电源电动势约v 4.2,则Rv 两端电压将超过○v 表量程。
要求不损坏电压表,则应该取一只固定电阻与○v 表并联,从而降低Rv 两端电压。
同时考虑到试题的要求:“测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半”,经计算可知,应取1R 与○v 表并联。
电路原理图如下:此时干路上总电流为I ,通过1R 的电流为1R U ,则通过Rv 的电流为)(1R U I -,据欧姆定律得:U I R U R R U I U Rv -=-=111如果选择实验器材比较自由,可以设计很多种测量电压表内阻的方法,如半偏法、替代法、欧姆表法、伏安法、电桥法等,下面对它们作一个比较研究。
一、半偏法①稳流半偏法电路:该电路中,使电位器R 的阻值远大于并联部分的电阻,调节电阻箱R 0几乎不影响总电流。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
测量电阻阻值的八种方法
测电阻的八种方法①最直接的测电阻方法——多用电表测量法直接用欧姆表测量电阻简单快捷,但由于欧姆表的刻度不均,误差较大,只能粗略测量电阻.②最基础的测电阻方法——伏安法电流表外接法和内接法电路:这是电流表和电压表内阻都未知的情况下将就使用,都有原理设计误差。
如果电流表内阻已知,就意味着电流表分压已知,那就用电流表内接法,不用判断(大内偏大),无原理误差。
如果电压表内阻已知,就意味着电压表分流已知,那就用电流表外接法,不用判断(小外偏小),无原理误差。
③最精确的测电阻方法——等效替代法电路如图:④最灵活的测电阻方法(1)——安安法安安法核心也是伏安法,只是用安培表代替伏特表,所以安培表内阻必须知道。
电路如图:⑤最灵活的测电阻方法(2)——伏伏法伏伏法核心也是伏安法,只是用伏特表代替安培表,所以伏特表内阻必须知道。
电路如图:⑥测电流表内阻的专用方法——电流半偏法电路如图:⑦测电压表内阻的专用方法——电压半偏法电路如图:⑧利用比例关系测电阻的方法——电桥法电路如图所示:实验中调节电阻箱R₃,当电流计读数为零时,A、B两点的电势相等,R₁和R₃两端的电压相等,设为U₁。
同时R₂和Rₓ两端的电压也相等,设为U₂.根据欧姆定律有:U₁/R₁=U₂/R₂,U₁/R₃=U₃/Rₓ。
解得R₁/R₂=R₃/Rₓ,这就是电桥平衡的条件,可求出被测电阻Rₓ的阻值。
拓展方法:①伏阻法:本质上也是伏安法为基础,因为没有电流表,所以就将已知电阻与未知电阻串联,用电压表分别测出两电阻的电压,用已知电阻电流代替未知电阻电流。
实验步骤:(a)S闭合测出R₀的电压为U₀; I = U₀ /R₀(b)再测出Rx的电压为Uₓ ; I=Uₓ/Rₓ(c)Rₓ= Uₓ×R₀/U₀原理设计误差:忽略了Rₓ真实电流大于测量电流,所以真实值小于测量值。
变式:若没有定值电阻R₀,有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,测出待测电阻Rₓ(有电压表)实验步骤(1)P到a时电压表的示数为U₁;(2)P到b时电压表的示数为U₂;(3)则Rx= U₂×R₀/ (U₁-U₂)②安阻法1.只有电流表(无电压表)如何测电阻电路图:实验步骤:(1)S闭合测出R₀的电流为I₀; U=I₀*R₀(2)在测出Rₓ的电流为Iₓ ; U=Iₓ*Rₓ(3)Rₓ= I₀*R₀/Iₓ改进方案一:实验步骤:(1)S1合,S2开电流表的示数为I₁;(U=I₁*Rₓ)(2)S2合,S1开电流表的示数为I₂;( U=I₂*R₀)(3)Rₓ= I₂*R₀/I₁改进方案二:实验步骤:(1)S1合S2开测出电流表的示数为I₁; U=I₁*Rₓ(2) S1、S2闭合测出电流表的示数为I₂; U=(I2₂–I₂) *R₀(3)则待测电阻Rₓ= ( I₂- I₁)R₀/ I₁2.若没有定值电阻R₀,有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rₓ呢?(有电流表)实验步骤:(1)P到a时电流表的示数为Ia; U=Ia*Rₓ(2)P到b时电流表的示数为Ib; U=Ib*(Rₓ+R₀)(3)则Rx= Ib*R₀/(Ia-Ib)3.只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rₓ实验步骤:(1)S1、S2合电流表的示数为I₁; U=I₁*Rₓ(2)S1合S2开电流表的示数为I₂; U=I₂*(Rₓ+R₀)(3)Rₓ=I₂*R₀/(I₁-I₂)。
测电阻的六种方法-哪些方法可以测电阻
(3)从电阻箱R1上读出 电阻值,即为电流表内阻 值。
例:在“把电流表改装为电压表的实验”中,需要利用如图所示 的电路测定电流表的内阻,步骤如下: ①接通S1调节R1,使电流表指针偏转 到满刻度; ②再接通S2调节R2使电流表指针偏转 到满刻度一半; ③读出的阻值,即认为rg= R2 。 已知电流表满偏电流为500 A,其 内阻约在100左右。实验室配有的可变电阻有: A.电阻箱(0-10 ) B.电阻箱(0-9999 ) C.滑动变阻器(0-200 ) D.滑动变阻器(0-20 k ) (1)电路图中R1应选_______, R2应选________。 (2)若上述实验中,读得R2的阻值为100 , 则电流表内阻的测量值和真实值相比 ____ (填“偏大”或“偏 小”) (3)若将此电流表改装成量程为2V的电压表,应___联一个阻值为 _____ 的电阻。
答案:(1) D、B (2) 偏小 (3)串;3900
电压表半偏法:
(1)闭合K1,闭合K2,调 节R2,使电压表指示满偏或 指示某一读数。 (2)断开 K2,保持电阻R2 不变,调节电阻R1,使电压 表读数减半。 (3)从电阻箱R1上读出电 阻值,即为电压表内阻值。 误差分析: 当接入R1时,分压器输 出电压增大,R1两端电压大 于电压表内阻两端电压。
单刀双 掷开关
1S 2
A E R
注意:单刀双掷 开关是运用替代 法的标志。
例:为了测定电流表A1的内阻,采用如图(1)所示的电路。其中: A1是待测电流表,量程为300A,内阻约为100; A2是标准电流表,量程为200A; R1是电阻箱,阻值范围0~999.9; A1 a S 2 R2是滑动变阻器; A2 b R3是保护电阻; R1 E 是电池组,电动势为4V,内阻不计; R3 S1是单刀单掷开关;S2是单刀双掷开关。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3)(1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
测电压表内阻的六种方法
测电压表内阻的六种方法在实验试题的考查中,经常出现测定电压表内阻的问题,学生在处理此类问题时常不如人意。
现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。
一、利用欧姆表测量欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。
把电压表看成普通的电阻,利用欧姆表的电阻档测量。
二、利用伏-安法测量理想电压表的内阻视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。
例1、为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:A 、待测电压表(0~3v 、内阻约为4K Ω),B 、电流表(0~),C 、滑动变阻器(0~20Ω),D 、6V 学生电源,E 开关和若干条导线。
由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻,采用分压式接法,电路图如图-1所示,电压表与电流表串联,多次记录电压表和电流表的示数,利用U-I 图象即可得出电压表的内阻。
三、利用伏-伏法测量所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下,要考虑两块电压表并用的方式测量电阻。
在设计电路时,既要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器的连接方式。
1、伏伏串联测量:例2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。
实验器材如下:A 、待测电压表V 1(0~3V 、内阻未知),B 、电压表V 2(0~3V 、内阻Ω),C 、滑动变阻器(0~50Ω),D 、6V 电池组(内阻不计),E 、开关和若干条导线。
部分同学想两块电压表的最大量程都是3V ,把两表串联直接接到电源上即可。
同学们把两电压表串联的想法是好的,但直接接到电源上的不可以的。
因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多,所以不能草率地将表直接接到电源上。
设计的电路图如图-2所示。
两电压表的内阻都远大于滑动变阻器的最大值,采用分压式接法。
电压表V 1的示数1U ,电压表V 2的示数2U ,两表串联电流相等,有1212V V U U R R =,得1212V V U R R U =。
2、伏伏法并联测量:例3、为测量量程为3V 的电压表V 1的内阻R V1(约为3K Ω),实验时提供的器材有:A 、电流表(0~0.6A 、内阻Ω),B 、电压表V 2(0~6V 、内阻5K Ω),C 、变阻箱1(~Ω),D 、变阻箱2(~Ω),E 、滑动变阻器(0~50Ω),F 、不计内阻的6V 电源,G 、开关和若干导线。
测电源电动势和内阻的六种方法
测电源电动势和内阻的六种方法--------供同学们自行阅读练习实验是物理学习中的重要手段,虽然高考是以笔试的形式出现的,但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。
因此,在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素,不断拓宽探索性实验设置的新路子,努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。
现结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。
一、用一只电压表和一只电流表测量例1 测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为V 5.4,r 约为Ω5.1)。
器材:量程为V 3的理想电压表V ,量程为A 5.0的电流表A (具有一定内阻),固定电阻Ω=4R ,滑动变阻器'R ,开关k ,导线若干。
(1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。
(2)实验中,当电流表读数为1I 时,电压表读数为1U ;当电流表读数为2I 时,电压表读数为2U ,则可以求出E =___________,r =___________。
(用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示)解析:由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知,只要能测出两组路端电压和电流即可,由r I U E 11+=,r I U E 22+=可得:121221I I I U I U E --= (1) 1221I I U U r --= (2) 我们可以用电压表测电压,电流表测电流,但需注意的是题给电压表的量程只有V 3,而路端电压的最小值约为V V Ir E U 75.3)5.15.05.4(=⨯-=-=,显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。
依题给器材,可以利用固定电阻R 分压(即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”),这样此电源的“路端电压”的最小值约为V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=⨯-=+-=,就可直接用电压表测“路端电压”了,设计实验电路原理图如图1所示。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻RX时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/ ( R+Rg+Rx+) = E/ ( R内+R<)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、一两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)电涼表内接 (5) 测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6) 测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二•伏安法测电阻1. 原理:根据部分电路欧姆定律。
2. 控制电路的选择控制电路有两种: 一种是限流电路另一种是分压电路。
(如图3)(1) 限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量; 一般 在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
专题 实验:特殊方法测电阻(伏伏法,安安法、半偏法、电桥法测电阻)
专题实验:特殊方法测电阻考点一伏伏法与安安法测电阻1.伏伏法测电阻若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.例一.用以下器材测量一待测电阻的阻值。
器材(代号)与规格如下:A.电压表V1(量程3V,内阻r1约为10kΩ);B.电压表V2(量程4.5V,内阻r2约为20kΩ);C.电压表V3(量程15V,内阻r3约为30kΩ);D.待测电阻R x(阻值约为60Ω)E.定值电阻R0=30Ω;F.滑动变阻器R1(最大阻值5Ω);G.滑动变阻器R2(最大阻值200ΩH.电源E(电动势约为6V,内阻r约为lΩ);I.单刀单掷开关S,导线若干。
(1)某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路如图所示。
滑动变阻器R应选_____(选填“R1”、“R2”);为保证测量时误差尽可能小,M电压表应选______(选填“V1"或“V2"或“V3")。
(2)若M、N电表的读数分别为2.75V、4.20V,则R x=_______(保留两位有效数字)。
(3)考虑本次测量存在一定的系统误差,所以测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)2.安安法测电阻若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.例二.为了测量待测电阻R x的阻值(约为200Ω),备有以下器材:A.电源E:电动势约为1.5 V,内阻可忽略不计;B.电流表A1:量程为0~10 mA,内阻r1=20Ω;C.电流表A2:量程为0~30 mA,内阻r2≈6Ω;D.定值电阻R0:阻值R0 =80Ω;E.滑动变阻器R1:最大阻值为20 Ω;F.滑动变阻器R2:最大阻值为2000Ω;G.单刀单掷开关S,导线若干;(1)滑动变阻器应选择____(填“E”或“F”)。
(2)为了尽量准确地测量电阻R x,在(甲).(乙)两图中,应选择图____(填图号)。
(3)合理选择电路后,某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.则R x的表达式为R x=_____。
测量电阻的五种方法
测量电阻的五种方法一、伏安法。
这可是测量电阻的经典方法呢。
就像给电阻来个全面“体检”。
我们需要用到电压表和电流表。
把电阻接到电路里,电流表串联进去,能测到通过电阻的电流I;电压表呢,和电阻并联,就可以知道电阻两端的电压U啦。
然后根据欧姆定律R = U / I,就能算出电阻的值。
不过这个方法也有点小麻烦,电流表和电压表自己都有内阻,有时候会影响测量的准确性,就像一个小捣乱鬼在旁边影响结果似的。
二、替代法。
这个方法很有趣哦。
想象一下,我们有一个已知电阻R₀和一个电阻箱。
先把待测电阻Rx接到电路里,调整滑动变阻器,让电流表或者电压表有个示数。
然后把Rx 换成电阻箱,再调整电阻箱的阻值,让电流表或者电压表的示数和刚才一样。
这时候电阻箱的阻值就等于待测电阻Rx的值啦。
就像是给电阻找个替身,让替身的数值和它一样。
三、半偏法。
半偏法有点小巧妙呢。
对于电流表的半偏法来说,我们先让电流表满偏,然后并联上一个电阻箱。
调整电阻箱的阻值,让电流表的示数变成满偏的一半。
这时候电阻箱的阻值就近似等于电流表的内阻。
同理,对于电压表也可以用类似的半偏法。
这个方法就像是在和电流表、电压表玩一个小把戏,让它们乖乖地把自己的内阻相关信息透露出来,从而能算出待测电阻的值。
四、电桥法。
电桥法就像是在搭建一个平衡的小“桥梁”。
有四个电阻,其中一个是待测电阻Rx,还有三个已知电阻R₁、R₂、R₃。
把它们组成一个电桥电路。
当电桥平衡的时候,也就是检流计的示数为零的时候,就有Rx / R₁ = R₃ / R₂,这样就能算出Rx 的值啦。
这个方法感觉很神奇,就像在做一个精密的小平衡游戏,一旦平衡了,答案就出来了。
五、万用表法。
万用表可是个很方便的小工具。
把万用表打到电阻档,然后把表笔接到待测电阻的两端,万用表直接就能显示出电阻的值。
就像一个贴心的小助手,你把它叫过来,它马上就能告诉你电阻是多少。
不过万用表的精度可能不是特别高,但是对于一些简单的、不需要特别精确测量的情况,那是超级方便的。
测电源的电动势和内阻几种常用方法
测电源的电动势和内阻几种常用方法
本文介绍了测电源电动势和内阻的几种常用方法。
第一种方法是用电压表、电流表和可变电阻(如滑动变阻器)测量。
在电流表内接时,可以通过测量两组端电压U和
电流I值,然后通过公式E=U1+I1r和E=U2+I2r来求解电动势
E和内阻r。
也可以作U-I图像,通过调节滑动变阻器,取得
多组(U,I)值,在坐标中描点,连成直线。
需要注意的是,连直线的方法应该让尽可能多的点在直线上,直线两侧分布的点的个数大致均匀,偏离直线较远的点应该舍去。
纵轴截距的含义是电动势E,横轴截距的含义是短路电流I(注意纵坐标
要从开始),斜率的含义是电阻。
需要注意的是,误差分析应该考虑到E测<E真,r测<r真,采用这种接法时,使得内电阻和电动势测量的误差较小,一般采用这种接法测电动势和内电阻。
第二种方法是用电流表和电阻箱测量。
在测出两组I、R
值后,就能算出电动势和内阻。
原理公式是E=I(R+r)。
可以作
1-R图像,纵轴截距的含义是内阻r,斜率的含义是1/E。
第三种方法是用电压表和电阻箱测量。
在测出两组U、R 值后,就能算出电动势和内阻。
原理公式是E=U+U/R+r。
可以作1-U/R图像,纵轴截距的含义是1/E,斜率的含义是内阻r。
电阻测量的常规方法
电阻测量的常规方法(一)欧姆表法--直接测量法(二)间接测量法1.伏安法:如果被测电阻阻值为R x,伏特表和安培表的内阻分别为R V、R A,若xR<,则采用外接法。
若xR>如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a点,而将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表示数的变化。
若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U)。
例1.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,选择能够尽量减小误差的电路图进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图17-32所示.(1)根据各点表示的数据描出I—U图线,由此求得该电阻的阻值Rx= Ω.(保留两位有效数字)(2)画出此实验的电路原理图.解析:I=0.8mA的点偏离较大,舍去,将其余各点连成直线,得到过坐标原点的U—I图线.从图线上读取U、I值,如取I=1.0mA,U=2.4V,算得Rx=U/I=2.4×103Ω由于待测电阻较大,Rx〉〉RA,测量时应取电流表内接法,滑线变阻器取分压接法.2.利用串并联电路规律①利用并联电路的分流关系:在纯电阻并联电路中,用电器上分得的电流与用电器得到电阻成反比,R1/R2=I2/I1,用此法测电阻需具备的仪器有:两个电流表、一个电阻箱.用此法测量电阻同样可用一个单刀双掷开关和一个电流表来代替。
用此法测电阻同样有理论误差存在,实际上是忽略了电流表对电路的影响,因此用此法是RA远小于待测电阻Rx和可调电阻的阻值例2.实验室中现有器材如实物图有:电池E(电动势约为10V,内阻r1约为1Ω);电流表A1(量程为10A,内阻r1约为0.2Ω);电流表A2(量程为300mA,内阻r2约为5Ω);电流表A3(量程为250mA,内阻r3约为5Ω);电阻箱R1(最大阻值为999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω);滑动变阻器R2(最大阻值100Ω);开关S、导线若干。
半偏法测电压表内阻原理
半偏法测电压表内阻原理半偏法是一种常用的测量电压表内阻的方法,通过该方法可以准确地测量电压表的内阻,保证电压表的准确性。
在实际工作中,我们经常会遇到需要测量电压的情况,而电压表的准确性直接影响到测量结果的准确性。
因此,了解半偏法测电压表内阻原理对于工程技术人员来说是非常重要的。
半偏法测电压表内阻的原理是利用电压表在两个不同的电阻值下测量同一电压时的示数差来计算电压表的内阻。
在测量电压时,电压表相当于一个内阻为Rm的电压源,接在待测电压上。
当用电压表测量待测电压时,电压表的内阻会影响到待测电压的实际测量值。
因此,需要通过半偏法来测量电压表的内阻,以便对测量结果进行修正。
半偏法测电压表内阻的具体步骤如下:1. 首先,选择一个已知电压源,将其接在待测电压表的输入端,使得电压表的示数为零。
这时,电压表的内阻与待测电压源的内阻并联,构成一个等效内阻为Rm的电压源。
2. 然后,通过改变已知电压源的电压值,记录下不同电压下电压表的示数。
3. 根据记录的数据,可以得到不同电压值下电压表的示数与电压源的电压值之间的关系。
通过这些数据,可以计算出电压表的内阻。
通过上述步骤,可以准确地测量出电压表的内阻,并对测量结果进行修正,从而保证测量结果的准确性。
在实际工程中,半偏法测电压表内阻是一种非常有效的方法,能够帮助工程技术人员准确地测量电压表的内阻,保证测量结果的准确性。
因此,掌握半偏法测电压表内阻的原理和方法对于工程技术人员来说是非常重要的。
总之,半偏法测电压表内阻是一种重要的测量方法,通过该方法可以准确地测量电压表的内阻,保证电压表的准确性。
工程技术人员需要深入了解半偏法测电压表内阻的原理和方法,以便在实际工作中能够准确地测量电压表的内阻,保证测量结果的准确性。
电压表的内阻
适用于测大阻值电阻,即Rx远大于RA时。
(4)内、外接法的选用原则 ①计算临界电阻:
R0 RA RV
若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R0,待测电阻为小电阻,用外接法 即大电阻,内接法;小电阻,外接法。 可记为:大内小外。
②试触法确定内外接法:在不知道RV、RA、 RX的大致值时,可用试触法,如图所示:
三、电阻的测量
1.伏安法测电阻 (1)原理:部分电路的欧姆定律。 (2)电流表外接法,如图所示。 误差分析:
A
V
R待
产生误差的原因:电压表V分流。
适用于测小阻值电阻,即Rx远小于Rv时。
(3)电流表内接法,如图所示。 V 误差分析:
A R待
UV UV U A R测= RX RA R真= IA IA
③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电 压,大约零点几伏。 (2)三个参数间的关系:由欧姆定律 可知 Ug=IgRg
注意:电表就是电阻。
Ug Ig
G
Rg
(1)电压表的改装 电流表G 的电压量程Ug=IgRg,当改装成量程为U的 电压表时,应串联一个电阻R分去多余的电压UUg,电阻R叫分压电阻。 据串联电路的特点得: U
4.电阻箱或定值电阻当电表用
(1)电阻箱作电压表 用,如图所示:可测 得电流表A2的内阻R2 =(I1-I2)R/I2 图中电阻箱R可测得电 压为(I1-I2)R (2)电阻箱作电流表 用如图所示,若已知 R及RV,则测得干路电 流为:
A2
A1
R
I
R
V
RV
U U I R RV
5.比较法测电阻
+ G Er
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测电压表内阻的六种方法
在实验试题的考查中,经常出现测定电压表内阻的问题,学生在处理此类问题时常不如人意。
现把测电压表内阻常见的六种方法归纳如下。
一、利用欧姆表测量
欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。
把电压表看成普通的电阻,利用欧姆表的电阻档测量。
二、利用伏-安法测量
理想电压表的内阻视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。
例1、为了测量某一电压表的内阻,给出如下的实验器材:A 、待测电压表(0~3v 、内阻约为4K Ω),B 、电流表(0~),C 、滑动变阻器(0~20Ω),D 、6V 学生电源,E 开关和若干条导线。
由于滑动变阻器的最大阻值远小于待测电压表的内阻,采用分压式接法,电路图如图-1所示,电压表与电流表串联,多次记录电压表和电流
表的示数,利用U-I 图象即可得出电压表的内阻。
三、利用伏-伏法测量
所谓伏伏法就是在电流表不能用或没有电流表等情况下,要考虑两块电压表并用的方式测量电阻。
在设计电路时,既要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器的连接方式。
1、伏伏串联测量:例
2、利用现有的器材测量某电压表的内阻。
实验器材如下:A 、待测电压表V 1(0~3V 、内阻未知),B 、电压表V 2(0~3V 、内阻Ω),C 、滑动变阻器(0~50Ω),D 、6V 电池组(内阻不计),E 、开关和若干条导
线。
部分同学想两块电压表的最大量程都是3V ,把两表串联直接接到电源上即可。
同学们把两电压表串联的想法是好的,但直接接到电源上的不可以的。
因为在串联电路中电阻大的分得的电压就多,所以不能草率地将表直接接到电源上。
设计的电路图如图-2所示。
两电压表的内
阻都远大于滑动变阻器的最大值,采用分压式接法。
电压表V 1的示数1U ,电压表V 2的示数2U ,两表串联电流相等,有
12
12
V V U U R R =
,得1212V V U R R U =。
2、伏伏法并联测量:例3、为测量量程为3V 的电压表V 1的内阻R V1(约为3K Ω),实验时提供的器材有:A 、电流表(0~0.6A 、内阻Ω),B 、电压表V 2(0~6V 、内阻5K Ω),C 、变阻箱1(~Ω),D 、变阻箱2(~Ω),E 、滑动变阻器(0~50Ω),F 、不计内阻的6V 电源,G 、开关和若干导线。
利用现有器材设计一个尽量精确的测量电压表内阻的实验,并画出电路图。
写出计算电压表内阻R 1的表达式 。
分析与解:多数同学审题之后,画出了伏安的电路图,这是不正确的,这是因为没有想到待测电压表的量程为3V ,内阻为3K Ω,最大电流为33
103000
U I A R -=
==,
使用时电流表的指针几乎不动,故不能使用电流表。
正确的的电路图如图-3所示。
闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱1的阻值,待测电压表V 1的示数U 1,电压表V 2的示数U 2,电阻箱1的阻值为r 1,根据串并联电路的特点有
122
1
11
V U U U r R r -=+,可得表达式11121V U r R U U =-。
四、利用半偏法测量
用如图-4电路图测量量程为1V 的电压表的内阻R V (约1000Ω)。
现有器材如下:A 、滑动变阻器(0~10Ω),B 、电阻箱(~Ω),C 、不计内阻的6V 电源,D 、开关和若干条导线。
实验方法和步骤是:①按电路图连好。
②使滑
变阻器的触头在a 端。
③将电阻箱的阻值调到零。
④闭合开关。
⑤滑片向b 移动使电压表的指针达到满偏。
⑥调节电阻箱的阻值,使指针达到半偏,读出电阻箱的电阻值,即为电压表的内电阻值。
五、用电源和电阻箱测量
待测电压表的量程为3V 内阻约为3K Ω。
现有实验器材:不计内阻的6V 电源,变阻箱(~Ω),开关和若干条导线。
实验的电路图如图-5所示,闭合开关,调节变阻箱的
阻值分别为R 1和R 2,读出相对应的电压表的示数分别为U 1和U 2,根据闭合电路的欧姆定律有
111V U E U R R =+
和222V U E U R R =+,两式联立整理得2211
12
V U R U R R U U -=-。
六、电阻箱等效替换法
待测量程3V 电压表V 1(内阻约3K Ω)。
提供的实验器材有:内阻不计的3V 电源,毫安级的电流表,量程为3V 的电压表V 2,变阻箱(~Ω),大阻值滑动变阻器,单刀双掷开关,若干条导线。
方法一、伏安法等效替换测量:实验电路图如图-6所示,双掷开关与a 相接,适当调节滑动变阻器的阻值,记录电流表的示数I ,再把双掷开关与b 相接,调节变阻箱的阻值,使电流表的示数也是I ,此时变阻箱的阻值就与电压表的内阻相等。
方法二、伏伏法等效替换测量:实验电路图如图-7所示,双掷开关与a 相接,两电压表串联,共同分享3V 电压,记录电压表V 2的示数U 1。
开关k 与b 相接,适当调节变阻箱的阻值时,电压表V 2的示数会发生相应的变化,当电压表V 2示数与U 1相同时,电阻箱的阻值R 与待测电压表的内阻等值。