替代法测电阻实验报告

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篇一：替代法测电阻
伏安法测电阻拓展—替代法测电阻
替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。

R【例1】右图是测量电阻Rx阻值的电路
⑴按右图连接电路。

⑵将s2与Rx相接，记下电流表指针所指位置
⑶将s2与R1相接，保持R2不变，调节R1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R1的值，则Rx＝R1。

替代
法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。

㈡、电表内
阻的测量方法1．替换法
⑴用替代法测电流表的内阻（电路如甲图）
原理：分别闭合s1、s2时电流表A有相同的读数，则
电阻箱的
阻值即为A1的内阻⑵用替代法测电压表的内阻：（电路如乙图）原理：分别闭合s1、s2时电压表Vb有相同的读数，则电阻箱的
阻值即为VA的内阻
2．半偏法
⑴半偏法测量电流表的内阻
半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。

第一种形式：如图所示，这是标准的恒流半偏法，即整个测量过程保持回路电流I不变，以消除R1并联后对回路电流的影响。

①按图接线，s1断开，s合上，调节R2，使A1指示满刻度，记录此时A2读数I1
②合上s1，合理调节R1、R2，使A1指针在满刻度一半的位置，A2的读数为I1。

11
③由于回路电流
I1恒定，而Ａ1支路电流半偏转为I1，则R1支路电流也为I122
故Rg＝R1。

第二种形式：仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测
电流表
①先将R调到最左端，闭合s1，断开s2，调节R使电流表满偏②然后使R不变，闭合s２调节R′使电流表指到满刻度的一半，
③若R》R′，有Rg≈R′。

即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻rg。

原理：电流表满偏即读数为I0后使p位置不动，即认为在电阻箱调节过程中并联
支路的电压不变，电流表半偏，认为均分电流，即R和相同R′误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合s２时，引起总电阻减小，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R′的电流比电流表电流多，
R′的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R′的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。

但如果是R》R′的话，总电流的变化可以忽略。

注意：此处R′只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合s2而引起总电流的变化，从而减小误差。

㈡用半偏法测电压表的内阻
先将R调到最左端，闭合s1和s2，调节R使电压表满偏，然后使R不变，断开s２
调节R′使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R′
的读数即为电流表的内阻rg。

注意：此处R′只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小
因闭合s2而引起总电
压的变化，从而减小误差。

误差分析：在半偏法测电压表内阻电路中，在断开s２时，引起总电阻增大，滑动变
阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R′使电压表半偏时，R′上的电压将比电压表半偏电压大，故R′的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻
偏大3．互测法
1、利用电表自报电压/流的功能，将电表看成可以直接读出电流电压的电阻。

2、已知内阻的电流表相当于一块电
压表即u=IRA3、已知内阻的电压表相当于一块电流表即
I=u/RV
⑴测电压表内阻：如右图①②
①
②
⑵测电流表内阻：如右图③④
其中②中一个电压表内阻已知，④中一个电流表内阻已知
【例2】为了测量两个电压表VA、Vb的内电阻，可以提供的仪器有：电压表VA、量程5V、内电阻约3000Ω；电压表Vb，量程3V、内电阻约2500Ω；电流表A，量程3A、内阻2.5Ω；电阻箱R1，阻值范围0—9999.9Ω电阻箱R2，阻值范围0—99.9Ω；滑动变阻器R3，阻值0—50Ω、额定电流1.5A；滑动变阻器R4，阻值0—10Ω、额定电流1A；电池阻、电动势12V，内电阻约0.5Ω；单刀开关2个，导线若干（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由________。

（2）选用的器材有________。

（3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。

（4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算式。

解析：（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确。

（2）电阻箱R1，变阻器R3，电池组和开关2个，导线若干。

（4）开关s2打开时，电压表VA和Vb串联，其读数之比等于内电阻之比，即开关s2闭合时，电压表VA和电阻箱电阻R1并联，再与Vb串联，
A1
??ubub?u?uAubRAA?R1
?R1其读数之比为：，联立可解得Rb??ubRbuAu?A
uARA
?；ubRb
RR
【例3】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1。

要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。

电流表（A1）量程10mA，内阻r1待测（约40Ω）；电流表（A2）量程500uA，内阻r2＝750Ω电压表（V）量程10V，内阻r3=10kΩ电阻（R1）阻值约100Ω，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约50Ω电池（e）电动势1.5V，内阻很小开关（K）导线若干
（1）画出电路图，标明利用器材的代号。

（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1＝______，式中各符号的意义是______。

解析：分析题意知道需测量电流表A1的内阻，按常规思想应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V，远小于10V 量程。

这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”
根据所列仪器的特点，电流表A2内阻已知，由此可采用两电流表并联，因为两电流
Ir
表两端电压相等即可省去电压的测量，从而减小实验误差，由I2r2＝I1r1得r1=22
I1
此题也可理解为“将已知内阻的电流表A2当成电压表使用”。

这实际也是伏安法的一种推广形式。

篇二：比较法和替代法测电阻
替代法和比较法测电阻
[p3.]一、替代法测量电阻1、在右图中，s接1，记下电流值I，s接2，调节电阻箱R，使电流值仍为I，则Rx=R
2、在下图中，调节p，甲图中的电压表的电压为u,
保持p不动，换接电阻箱R,调节R使乙图中的电压表的电压仍为u，则Rx=R
甲
[p4.]二、比较法测量电阻1、比较电流
在右图中，s接1，记下电流值I1，
s接2，记下电流值为I2，
乙
?I1Rx?I2R
I
?Rx?2R
I1
（不计电源内阻和电流表内阻）2、比较电压
调节p
，甲图中的电压表的电压为u1、保持p不动，乙图中的
电压表的电压为u2，
u?u2u2则1?
RRx
?Rx?
u2
R
u1?u2
甲
[p6.]伏安法测电压表电阻
电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因此，可以用一个安培表测量其电阻。

读出电压表和电流表的示数u 和I，则RV?
uI
[p7.]比较法测电压表电阻
甲图中的电压表的电压u1、
乙图中的电压表的电压u2,R为大电阻(不计电源内阻) u2u1?u2u2
?RV??R
RVRu1?u2
甲
乙
[p8.]07年苏锡常镇四市二模13.(2)用以下器材测量一
待测电阻Rx的阻值（900一l000Ω）.电源e（有一定内阻，电动势约为9.0V）电压表Vl（量程为1.5V，内阻rl=750Ω)电压表V2（量程为5V，内阻r2=2500Ω)滑线变阻器R（最大阻值约为l00Ω）单刀单掷开关s，导线若干．
1
①测量中要求电压表的读数不小于其量程的，请在答题卡的虚线方框中画出测量电阻Rx
3的一种实验电路原理图．（原理图中的元件要用题目中相应的字母标注）②若电压表V1的示数用u1表示，电压表V2的示数用u2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为解：电路原理图如图示
(u?u1)Rx?2r1
u1
[p10.]20XX年四川理综卷22.(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势e及电阻R1和R2的阻值。

实验器材有：待测电源e(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关s1，单刀双掷开关s2，导线若干。

①先测电阻R1的阻值。

请将甲同学的操作补充完整：闭合s1，将
s2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R和对
应的电压表示数u1，保持电阻箱示数不变，将s切换到b，
读出电压表的u?u1示数u2。

则电阻R1的表达式为R1＝
____2R______。

u2
[p11.]07年4月苏州中学调研卷13.（10分）测量一块量程已知的电压表的内阻，器材如下：A．待测电压表（量程3V，内阻未知）一块b．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一块
c．定值电阻（阻值5kΩ，额定电流0.5A）一个D．电池组（电动势小于3V，内阻不计）一
e．多用电表一块F．开关两只g．导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：
(1)用多用电表进行粗测：多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。

该同学选择×10Ω倍率，用
正确的操作方法测量时，发现指针偏转角度太小。

为了较
准确地进行测量，应重新选择▲倍率。

重新选择倍率后，刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果大约是▲Ω。

（2）为了更准确的测出该电压表内阻的大小，该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。

你认为其中较合理的是▲（填“甲”或“乙”）电路。

其理由是：▲。

（3）用你选择的电路进行实验时，需要直接测量的物理量▲；用上述所测
各量表示电压表内阻，其表达式应为Rv＝▲。

解：（1）×100Ω；3.0KΩ
（2）乙；因为甲图中流过电流表的电流太小，读数误差比较大（3）K2闭合前后电压表的读数u1、u2；
u1R
u2?u1
[p13.]20XX
13．图１中电源电动势为Ｅ具有一
定的内阻，的内阻不是无限大，Ｓ为单刀双掷开关，Ｒ为待测电阻。

当Ｓ向电压
表一侧闭合时，电压表读数为u1,
电流表读数为I1；当Ｓ向Ｒ一
R侧闭合时，电流表读数为I2。

（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻
Ｒ＝______________。

（２）根据图１所给出的电路，在图２的各器件实物图之间画出连接的导线。

s
VmA
图2
解：（7分）
R?
ee?u1
?（４分）I2I1
连线如图（连线正确给3分，有任何错误不给这3分）[p15.]20XX年上海卷15．（6分）为了测量一个阻值较大的未知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0-9999?），电键，导线等器材。

该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I1＝1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I1＝0.80mA，记录电流强度值。

由此可得被测电阻的阻值为____375________?。

经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。

为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为_____I_______，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。

由此可测出Rx＝。

(a)
(b)
篇三：大学物理实验电表改装实验报告
课程名称：实验名称：。