高三物理一轮复习电阻的测量

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测量电阻方法

测量电阻方法

测量电阻方法电阻是电学中的重要参数,它是导体对电流的阻碍程度的度量。

在电路中,我们经常需要测量电阻的数值,以确保电路的正常运行。

下面将介绍几种常见的测量电阻的方法。

1. 万用表测量法。

万用表是一种常用的电工仪器,它可以用来测量电阻。

在使用万用表测量电阻时,首先需要将电路断开,然后将两个测量引线分别连接到电阻的两端,等待一段时间直到测量数值稳定,即可读取电阻的数值。

2. 电桥测量法。

电桥是一种精密的测量电阻的仪器,它可以用来测量较小的电阻值。

在使用电桥测量电阻时,首先需要将电桥调零,然后将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,最终可以通过电桥的示数来得到电阻的数值。

3. 伏安法测量法。

伏安法是一种通过测量电压和电流来计算电阻值的方法。

在使用伏安法测量电阻时,首先需要将待测电阻接入电路中,然后通过电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流数值,最终可以通过计算得到电阻的数值。

4. 数字电桥测量法。

数字电桥是一种集成了数字显示和自动计算功能的电桥仪器,它可以用来测量电阻并直接显示结果。

在使用数字电桥测量电阻时,只需要将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,仪器会自动显示电阻的数值。

5. 示波器测量法。

示波器是一种用来观察电信号波形的仪器,它也可以用来测量电阻。

在使用示波器测量电阻时,可以将待测电阻接入电路中,通过观察电压波形的变化来间接得到电阻的数值。

总结。

以上介绍了几种常见的测量电阻的方法,每种方法都有其适用的场合和特点。

在实际工作中,可以根据需要选择合适的测量方法来进行电阻测量,以确保测量结果的准确性和可靠性。

希望本文对大家有所帮助。

专题55 测量电阻常用的六种方法(解析版)

专题55 测量电阻常用的六种方法(解析版)

2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题55 测量电阻常用的六种方法导练目标 导练内容目标1 伏安法测电阻 目标2 伏伏法测电阻 目标3 安安法测电阻 目标4 半偏法测电表内阻 目标5 等效替代法测电阻 目标6电桥测电阻一、伏安法测电阻1.伏安法测电阻的原理:R=UI 。

2.两种控制电路和两种测量电路【例1】某同学想较准确地测量定值电阻Rx 的阻值,设计实验方案如下:接法 分压电路 限流电路内接法外接法(1)用如图1所示的多用电表粗测电阻Rx,要用到选择开关K和两个部件S、T。

请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件__________,使指针对准电流的“0”刻度线;②将K旋转到电阻挡“×1”的位置;③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件__________,使指针对准电阻的“0”刻度线;④将电阻Rx接入两表笔之间,指针指示的位置如图2所示,则待测电阻Rx的阻值为Rx=__________Ω。

(2)为了较准确测量Rx的阻值,有以下一些器材可供选择:电流表A1(量程0~100mA,内阻约0.2Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻约0.12Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻很大);电压表V2(量程0~15V,内阻很大);电源E(电动势约为3V,内阻约为0.2Ω);定值电阻R(15Ω,允许最大电流1.0A);滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流2.0A);滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许最大电流0.5A);单刀单掷开关S一个,导线若干。

①电流表应选__________,滑动变阻器应选__________;(填器材的符号)②请在线框内画出测量电阻Rx 的实验电路图;(要求所测量范围尽可能大)( ) ③某次测量中,电压表示数为U 时,电流表示数为I ,则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=__________。

【答案】 S T 15.0 1A 1RUR I- 【详解】(1)[1]多用电表使用前要先进行机械调零,即旋动部件S ,使得指针对准表盘左侧零刻线处;[2] 将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件T ,进行欧姆调零; [3]欧姆表的读数为指针所指刻度乘以倍率,故图示读数为15.0Ω。

2023年高考物理一轮复习讲义——测量电源的电动势和内电阻

2023年高考物理一轮复习讲义——测量电源的电动势和内电阻

实验十 测量电源的电动势和内电阻目标要求 1.理解测量电源电动势和内电阻的实验原理——闭合电路欧姆定律.2.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内电阻的方法.3.掌握实物图连接的技巧.4.会用图像处理实验数据.考点一 伏安法测电源的电动势和内电阻1.实验原理 闭合电路欧姆定律. 2.实验器材干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程,电压表用3 V 的量程,按图连接好电路.(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1,U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值,填入表格中. (4)断开开关,拆除电路,整理好器材. 4.实验数据处理(1)列方程组⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1rE =U 2+I 2r ,解出E 、r ,并多次测量求平均值.(2)用作图法处理数据,如图所示.①图线与纵轴交点为电源电动势E ;②图线斜率的绝对值为内阻r.5.误差分析(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确.(2)系统误差:①方法a若采用甲图电路,电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差越大,I V=UR V.其中U-I图像如图乙所示.结论:E测<E真,r测<r真.方法b等效电源法如图甲所示,E测=R VR V+rE真<E真,r测=R V rR V+r<r真.②方法a若采用丙图电路,电流表的分压作用造成误差,电流越大,电流表分压越多,对应U真与U测的差越大,U A=I·R A.其中U-I图像如图丁所示.结论:E测=E真,r测>r真.方法b等效电源法如图丙所示,E测=E真,r测=r+R A>r真.(3)电路选择:①电源内阻一般较小,选图甲电路误差较小.②当内阻已知时选图丙电路,此时r=k-R A,没有系统误差.6.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.(2)电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快.(3)要测出不少于6组的(I,U)数据,变化范围要大些.(4)若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r=|ΔUΔI|确定. 例1 (2020·山东卷·14)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有: 干电池一节(电动势约1.5 V ,内阻小于1 Ω); 电压表V(量程3 V ,内阻约3 kΩ); 电流表A(量程0.6 A ,内阻约1 Ω); 滑动变阻器R (最大阻值为20 Ω); 定值电阻R 1(阻值2 Ω); 定值电阻R 2(阻值5 Ω); 开关一个,导线若干.(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U -I 坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是________.(单选,填正确答案标号) A .电压表分流 B .干电池内阻较小 C .滑动变阻器最大阻值较小 D .电流表内阻较小(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示.序号 1 2 3 4 5 6 7 I /A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U /V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据,回答以下问题:①图丙中已标出后3组数据对应的坐标点,请标出前4组数据对应的坐标点并画出U -I 图像.②根据实验数据可知,所选的定值电阻为________(填“R1”或“R2”).③用笔画线代替导线,请按照改进后的方案,将图丁所示实物图连接成完整电路.答案(1)B(2)①见解析图(a)②R1③见解析图(c)解析(1)电压表示数的变化范围小,原因是外电阻的阻值远大于电源内阻,选项B正确.(2)①根据数据描点并连成一条直线,如图(a)所示.②由图像可知E=1.55 V,U=0时I=0.59 A,故r′=EI≈2.63 Ω,由于2 Ω<r′<5 Ω,又r′=r+R(r为电源内阻,R为定值电阻),故定值电阻只能是R1.③先画出原理图,如图(b),然后依据原理图将各仪器依次连接起来,如图(c).例2(2020·浙江7月选考·18)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻.(1)在方框中画出图乙的电路图;(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图丙所示,则电流I=_______ A,电压U=_______ V;(3)实验得到如图丁所示的两条直线,图中直线Ⅰ对应电路是图________(选填“甲”或“乙”);(4)该电池的电动势E=________ V(保留三位有效数字),内阻r=________ Ω(保留两位有效数字).答案(1)见解析图(2)0.40(0.39~0.41均可) 1.30(1.29~1.31均可)(3)乙(4)1.52(1.51~1.54均可)0.53(0.52~0.54均可)解析(1)如图所示(2)测电池的电动势和内阻所用电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3.0 V,则两表示数分别为0.40 A(0.39 A~0.41 A均可)、1.30 V(1.29 V~1.31 V均可).(3)由E=U+Ir,得U=E-Ir,即Ⅰ、Ⅱ两图线的斜率绝对值表示电源内阻,且rⅡ>rⅠ.题图甲中由于电流表的分压作用,所测电阻为电源内阻与电流表电阻的和,r甲测>r;题图乙中由于电压表的分流作用,所测电阻为电源内阻与电压表电阻的并联值,r乙测<r.故直线Ⅰ对应乙电路,直线Ⅱ对应甲电路.(4)由图像可知,电源内阻较小,测一节干电池的电动势与电阻应采用乙电路,将直线Ⅰ延长,与纵轴的截距表示电池的电动势,E=1.52 V(1.51 V~1.54 V均可);从直线Ⅰ上取两点代入E=U+Ir,或利用图线的斜率可得电池内阻r=0.53 Ω(0.52 Ω~0.54 Ω均正确).考点二安阻法测电动势和内电阻1.实验原理闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir,电路图如图所示.2.实验器材电池、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3.数据处理(1)计算法:由⎩⎪⎨⎪⎧E =I 1R 1+I 1rE =I 2R 2+I 2r解方程组求得E ,r .(2)图像法:由E =I (R +r )可得 ①1I =1E R +r E ,可作1I -R 图像(如图甲) 1I -R 图像的斜率k =1E ,纵轴截距为r E ②R =E ·1I -r ,可作R -1I 图像(如图乙)R -1I图像的斜率k =E ,纵轴截距为-r .4.误差分析(1)误差来源:电流表有电阻,导致内阻测量不准确; (2)结论:E 测=E 真,r 测>r 真(r 测=r 真+r A ).例3 (2018·江苏卷·10)一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处________________; ________________.(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ,以及计算的1I数据见下表:R /Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I /A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1I/A -1 6.75.95.34.53.8根据表中数据,在方格纸上作出R -1I关系图像.由图像可计算出该干电池的电动势为________V ;内阻为________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV 的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A 时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为________V ,内阻应为______Ω.答案 (1)开关未断开 电阻箱阻值为零(2)见解析图 1.34(1.30~1.44都算对) 1.2(1.0~1.4都算对) (3)1.34[结果与(2)问第一个空格一致] 1.0[结果比(2)问第二个空格小0.2]解析 (1)在电学实验中,连接电路时应将开关断开,电阻箱的阻值调为最大,确保实验仪器、仪表的安全.(2)根据闭合电路欧姆定律,得E =I (R +r ) 即R =E I -r =E ·1I -r ,即R -1I 图像为直线.描点连线后图像如图所示.根据图像可知r =1.2 Ω. 图像的斜率为电动势E ,在R -1I 图像上取两点(2,1.59)、(5,5.61)则E =5.61-1.595-2 V =1.34 V.(3)根据欧姆定律,得电流表的内阻 r A =U I =66×10-30.33 Ω=0.2 Ω,该干电池的内阻应为r ′=r -r A =1.0 Ω R -1I图像的斜率仍为电动势E ,即E =1.34 V.考点三 伏阻法测电动势和内电阻1.实验原理闭合电路欧姆定律E =U +URr ,电路图如图所示.2.实验器材电池、电压表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.数据处理(1)计算法:由⎩⎨⎧E =U 1+U 1R 1rE =U 2+U2R2r解方程组可求得E 和r .(2)图像法:由E =U +U R r 得:1U =1E +r E ·1R .故1U -1R 图像的斜率k =r E ,纵轴截距为1E,如图.4.误差分析(1)误差来源:电压表有内阻,干路电流表达式不准确,导致电动势测量不准确; (2)结论:E 测<E 真,r 测<r 真.例4 (2021·全国乙卷·23)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E (约1.5 V)和内阻r (小于2 Ω).图中电压表量程为1 V ,内阻R V =380.0 Ω;定值电阻R 0=20.0 Ω;电阻箱R 最大阻值为999.9 Ω;S 为开关.按电路图连接电路.完成下列填空:(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(填“5.0”或“15.0”);(2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R 和电压表的相应读数U ; (3)根据图(a)所示电路,用R 、R 0、R V 、E 和r 表示1U ,得1U =________;(4)利用测量数据,作1U-R 图线,如图(b)所示:(5)通过图(b)可得E =________V(保留2位小数),r =________Ω(保留1位小数);(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为E ′,由此产生的误差为⎪⎪⎪⎪E ′-E E ×100%=________%. 答案 (1)15.0(3)R 0+R V ER V R 0·R +1E +(R V +R 0)r ER V R 0 (5)1.55 1.0 (6)5解析 (1)为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两端的电压不能比电压表满偏电压大,当电压表满偏时有 U mR V R 0R V +R 0=E -U m R +r 代入数据解得R +r =9.5 Ω,故R >7.5 Ω 因此电阻箱接入电路的电阻值选15.0 Ω. (3)由闭合回路的欧姆定律可得 E =U +UR V R 0R V +R 0(R +r ) 化简可得1U =R 0+R V ER V R 0·R +1E +R V +R 0ER V R 0r(5)由上面公式可得R 0+R V ER V R 0=k =119E ,1E +R V +R 0ER V R 0r =b =1E +r19E由1U-R 图像计算可得k ≈0.034 V -1·Ω 延长图线,得到图线与纵轴的交点为0.85 V -1,则有0.85 V -1=1E +r 19E +519E (V -1)代入可得E ≈1.55 V ,r ≈1.0 Ω. (6)如果电压表为理想电压表,则有 1U =1E +r ER 0+1ER 0R 则此时E ′=120k因此误差为⎪⎪⎪⎪⎪⎪120k -119k119k×100%=5%. 课时精练1.(2021·浙江1月选考·18(1))在“测定电池的电动势和内阻”实验中,(1)用如图甲所示的电路图测量,得到的一条实验数据拟合线如图乙所示,则该电池的电动势E=______ V(保留3位有效数字);内阻r=______ Ω(保留2位有效数字);(2)现有如图丙所示的实验器材,照片中电阻箱阻值可调范围为0~9 999 Ω,滑动变阻器阻值变化范围为0~10 Ω,电流表G的量程为0~3 mA、内阻为200 Ω,电压表的量程有0~3 V 和0~15 V.请在图丙中选择合适的器材,在方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图.答案(1)1.46(1.45~1.47均可)0.64(0.63~0.67均可)(2)见解析图解析(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得U=E-Ir,将题图乙的图线延长与横纵轴分别相交,如图可知图线与纵轴交点即为电动势,即E =1.46 V ,图线斜率的绝对值为电源内阻, 即r =ΔU ΔI =1.46-1.100.56Ω≈0.64 Ω(2)第一种方案:一节干电池的电动势约为1.5 V ,选用量程为0~3 V 的电压表和电阻箱测量, 根据闭合电路欧姆定律E =U +U R ′r ,变形得1U =r E ·1R ′+1E根据1U -1R ′图像即可求出干电池的电动势和内阻,电路图如图所示.第二种方案:选用量程为0~3 V 的电压表、电流表G 、电阻箱、滑动变阻器测量,其中将电流表G 与电阻箱并联,改装成大量程的电流表,电路图如图所示.2.(2021·天津卷·10)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择.充电宝可以视为与电池一样的直流电源.一充电宝的电动势约为5 V ,内阻很小,最大放电电流为2 A ,某实验小组测定它的电动势和内阻.他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R 用于改变电路中的电流,定值电阻R 0=3 Ω,两只数字多用电表M 、N ,两表均为理想电表,并与开关S 连成如图所示电路.(1)图中测量电流的电表是________,测量电压的电表是________.(均填写字母“M”或“N”)(2)调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如下表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第________次的记录数据有误.(填测量次数的序号) 次数1234567电流0.2990.4770.6840.877 1.065 1.281 1.516I/A电压4.970 4.952 4.932 4.942 4.894 4.872 4.848U/V(3)电路中接入R0可以达到下列哪个效果______.(填选项前的字母)A.使测电流的电表读数变化明显B.为了更准确地测量充电宝内阻C.避免使充电宝的放电电流过大D.减小测量电压的电表分流作用答案(1)N M(2)4(3)C解析(1)电表N串联在电路中,测量干路电流,所以N为电流表;电表M一端接在开关上,另一端接在充电宝的负极,闭合开关后相当于并联在电源两端,所以M为电压表,测量路端电压;(2)题中表格中的电流I不断增大,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知路端电压U不断减小,电压表的示数不断减小,所以第4次的记录数据有误;(3)因为充电宝的内阻很小,所以电阻R0串联在电路中,起保护电路的作用,避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件.故选C.3.某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E(约为36 V)和内阻r(约为10 Ω),需要将一个量程为15 V的电压表(内阻R g约为10 kΩ)改装成量程为45 V的电压表,然后再测量电池的电动势和内阻.以下是该实验的操作过程.(1)由于不知道该电压表内阻的确切值,该小组将一个最大阻值为50 kΩ的电位器R P (可视为可变电阻)与电压表串联后,利用如图甲所示的电路进行改装,请完成③的填空. ①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P 移至最右端,同时将电位器的阻值调为零; ②闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 调到适当位置,使电压表的示数为9 V ; ③保持滑动变阻器滑片P 的位置不变,调节电位器,使电压表的示数为________ V ; ④不再改变电位器的阻值,保持电压表和电位器串联,撤去其他电路,即可得到量程为45 V 的电压表.(2)该小组利用一个电阻箱R (阻值范围0~999.9 Ω)和改装后的电压表(电压表的表盘没有改变,读数记为U )连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻.该小组首先得出了1R 与1U 的关系式为1R =________(用E 、r 和U 表示),然后根据测得的电阻值R 和电压表的读数U 作出1R -1U 图像如图丙所示,则该电池的电动势E =______ V 、内阻r =________ Ω;(3)不考虑电压表改装时的误差.利用图乙所示电路测得的电动势E 测和内阻r 测与真实值E 真和r 真相比,E 测________E 真,r 测________r 真(填“大于”“等于”或“小于”). 答案 (1)3 (2)E 3r ·1U -1r36 8 (3)小于 小于解析 (1)由于电压表的内阻不确定,所以不能采用教材提供的方法进行改装.但由于电压表的量程为15 V ,所以要想将电压表改装成量程为45 V 的电压表,电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍,由于二者之间是串联关系,所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍,因此,当电压表的示数为9 V 时,只需调节电位器,使电压表的示数变为3 V 即可; (2)由闭合电路欧姆定律可知3U =E -3U R ·r ,整理可得1R =E 3r ·1U -1r故由图像可得1r =18,E 3r =32解得E =36 V ,r =8 Ω(3)设电压表和电位器的总阻值为R ′,则由闭合电路欧姆定律可得3U =E 真-(3U R +3UR ′)·r 真,整理得1R =E 真3r 真·1U -(1R ′+1r 真)而1R =E 测3r 测·1U -1r 测,故有E 测<E 真,r 测<r 真. 4.利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R (最大阻值999.9 Ω),电阻R 0(阻值为3.0 Ω),电阻R 1(阻值为3.0 Ω),电流表(量程为200 mA ,内阻为R A =6.0 Ω),开关S.实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S ;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ; ③以1I 为纵坐标,R 为横坐标,作1I -R 图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b .回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1I 与R 的关系式为________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0 Ω时,电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:①________,②________.R /Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 I /A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 1I / A -16.998.00②10.011.011.9(3)在图(c)的坐标纸上描点并作图,根据图线求得斜率k =_____ A -1·Ω-1,截距b =_____ A -1. (4)根据图线求得电源电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.答案 (1)1I =3E R +15+3r E (2)0.110 9.09 (3)见解析图 1.0(0.96~1.04均可) 6.0(5.9~6.1均可) (4)3.0(2.7~3.3均可) 1.0(0.6~1.4均可) 解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有 E =(IR AR 1+I )(R +R 0+r )+IR A ,代入数据,化简得1I =3E R +15+3r E.(2)电流表每小格表示4 mA ,因此电流表读数I =0.110 A ,1I≈9.09 A -1.(3)在坐标纸上描点,画出一条直线,得出斜率k =1.0 A -1·Ω-1,截距b =6.0 A -1.(4)斜率k =3E ,因此E =3.0 V ,纵截距b =15+3r E,因此 r =1.0 Ω.。

2025届高考物理一轮复习资料 第九章 电路及其应用 实验十二 测量金属丝的电阻率

2025届高考物理一轮复习资料 第九章 电路及其应用  实验十二 测量金属丝的电阻率

实验十二测量金属丝的电阻率实验原理实验操作注意事项1.由R=ρlS得ρ=RSl,因此只要测出金属丝的长度l、横截面积S和电阻R,即可求得ρ。

2.测量电阻的电路图1.测直径:用螺旋测微器在三个不同位置测量。

2.连电路:按原理图连接。

3.测长度:用毫米刻度尺测有效长度。

4.测电压、电流:改变变阻器的阻值,测多组U、I。

5.算电阻率:ρ=RSl。

1.金属丝电阻小,用电流表外接法。

2.电流不宜过大,通电时间不宜太长,以免温度过高,导致电阻率测量结果偏大。

数据处理1.计算R x的两种方法。

方法一:用R x=UI分别算出各次的数值,再取平均值。

方法二:作U-I图像,利用斜率求出R x,如图所示。

注意:采用图像法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,其余各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离直线较远的点可以不予考虑。

2.计算电阻率:将记录的数据l、d及R x的值,代入电阻率计算式,得ρ=πR x d24l。

考点一教材原型实验例1某同学欲测量一阻值大约为10 Ω、粗细均匀的金属线的电阻率。

实验室除游标卡尺,螺旋测微器、导线和开关外,还有以下器材可供选择:A.电源(电动势E=6.0 V,内阻约1 Ω)B.电压表V(量程为0~6 V,内阻约8 kΩ)C.电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω)D.电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.05 Ω)E.滑动变阻器R0(最大阻值5 Ω,额定电流2 A)(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图1甲所示,读数为L=________mm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数为D=________mm。

图1(2)测量金属线的电阻时,为了便于调节及测量尽可能准确,实验中电流表应选________(填所选仪器前的字母符号);选择合适的实验器材,在图丙方框内把实验原理图补充完整,把器材符号标在电路图上。

(3)设测得金属线的电阻为R,金属线的长度为L,金属线的直径为D,可得金属线的电阻率为ρ=________(用R、L、D三个物理量表示)。

通用版高考物理一轮复习专题七恒定电流小专题5测量电阻的其他5种方法除伏安法课件

通用版高考物理一轮复习专题七恒定电流小专题5测量电阻的其他5种方法除伏安法课件
2 ③由上得 RV=R2-2R1
(续表)
测量 对象
两种测量电路
半偏 法近 似测 量电 压表 内阻
操作步骤
①滑动变阻器的滑片滑至最右端, 电阻箱的阻值调到最大
②闭合S1、S2,调节R0,使 表示 数指到满偏刻度 ③断开 S2,保持 R0 不变,调节 R, 使 表指针指到满刻度的一半 ④由上得 RV=R
答案:(1)R1 (2)R2-R3 (3)甲的设计 毫安表超量程
突破 4 半偏法测电表内阻
测量 对象
两种测量电路
操作步骤
半偏 法近 似测 量电 流表 内阻
①将电阻箱 R 的电阻调到零
②闭合 S,调节 R0,使电流表 达 到满偏 I0 ③保持 R0 不变,调节 R,使电流表
示数为 I0 2
④由上得 RA=R


图 Z5-6 ①按电路图连好电路,闭合开关 S1,记下毫安表的读数. ②断开 S1,闭合开关 S2,调节电阻箱 R 的阻值,使毫安表 的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数 R1. 假设该同学的设计合理,则待测电阻 Rx=________.
(2)另一位同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如 图乙所示的实验电路,设计的操作步骤如下:
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 RV′,与电压表内阻 的真实值 RV 相比,RV′________(填“>”“=”或“<”)RV, 主要理由是___________________________________________.
答案:(1)如图 D74 所示
图 D74
(2)移动滑动变阻器的滑片到最右端,使通电后电压表所在 支路分压最小;闭合开关 S1、S2,调节 R1,使电压表的指针满 偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开 S2,调节电阻箱 R0, 使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得 的电压表内阻

专题52 电阻大小的测量方法(解析版)

专题52 电阻大小的测量方法(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题52 电阻大小的测量方法特训目标特训内容目标1 伏安法(1T—2T)目标2 安安法(3T—4T)目标3 伏伏法(5T—6T)目标4 替代法(7T—8T)目标5 电桥法(9T—10T)一、伏安法1.某学习小组想自己动手通过实验精确测量电阻x R的阻值,有下列器材供选用:A.待测电阻x R(约为100Ω)B.电压表V(3V,内阻约为3kΩ)C.电流表1A(10mA,内阻约为5Ω)D.电流表2A(30mA,内阻约为2Ω)E.滑动变阻器1R(0~20Ω,额定电流3A)F.滑动变阻器2R(0~2000Ω,额定电流0.5A)G.直流电源E(3V,内阻约为1Ω)H.开关、导线若干(1)甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路,能满足x R两端电压从零开始在尽可能大的范围内变化,并进行多次测量。

请在图1的虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图________;(标明所选器材的符号)(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图2所示的测量电路,具体操作如下①按图连接好实验电路,闭合开关S 1前调节滑动变阻器1R 、2R 的滑片至适当位置; ②闭合开关1S ,断开开关2S ,调节滑动变阻器1R 、2R 的滑片,使电流表1A 的示数恰好为电流表2A 的示数的一半;③闭合开关2S 并保持滑动变阻器2R 的滑片位置不变,读出电压表V 和电流表1A 的示数,分别记为U 、I ;④比较甲、乙两同学测量电阻x R 的方法,若仅考虑实验的系统误差,则甲同学x R 的测量值_______真实值,乙同学x R 的测量值_______真实值(以上两空均选填大于、小于或等于)。

【答案】 大于 等于【详解】(1)[1]由于需要满足x R 两端电压从零开始在尽可能大的范围内变化,所以滑动变阻器应采用分压式接法,为了便于控制,应选择最大阻值较小的R 1;根据所给电源电动势可知通过待测电阻的最大电流约为max 30mA xE I R ==所以电流表应选用A 2;又因为A2V x R R R 所以为了减小系统误差,电流表应采用内接法。

多用电表实验 绝对实用

多用电表实验 绝对实用

实验多用电表(万用表)的使用【多用电表测电阻(欧姆表)】1.实验目的(多用表测电阻)(欧姆表)了解多用电表的结构,明确多用电表的使用方法,学会用多用电表测电阻。

2.多用电表特点多用电表是一种多用仪表,一般可以用来测电流、电压和电阻。

每一测量项目有几个量程。

用途广泛,使用方便,但准确度稍低。

3.实验器材多用电表一块,定值电阻若干(含几欧、几十欧、几千欧多种规格电阻),小螺丝刀、电灯泡。

4.实验步骤(1)机械调零:检查多用表指针是否停在表盘刻度线左端的零位置,若不指零,可用小螺丝刀旋转定位螺丝。

(2)选档:先将两表笔分别插入所对应插孔中,根据定值电阻大小,旋动选择开关使其尖端对准欧姆档的合适量程档。

(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调整调零电阻旋钮,使指针指向欧姆表刻度的零位置。

方法:红、黑表笔短接,调节调零旋钮,使指针指向最右方0处.(4)测量、读数:将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接,表针示数乘以量程倍率,即为待测电阻的阻值。

(5)重复步骤(2)、(3)、(4)。

对其他定值电阻进行测量时,要注意每次换档后都要重新调零,并将测定值与标定值进行比较;对灯泡、电炉丝或人体电阻测量时,注意先粗测或估计其阻值,选择好适当量程。

(6)实验完毕,应将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。

如果欧姆表长期不用,应取出表内的电池。

5. 欧姆表测电阻电路图及表盘刻度问题:相对于其他电表欧姆表的表头有什么特点?①零刻度在右边,左边为无限大②刻度不均匀,左边密、右边稀疏6.使用步骤7.注意事项(1)测电阻时,待测电阻要与电源以及其他电阻断开,且不要用手接触表笔。

(2)合理选择欧姆档量程,应尽可能使指针指在中央位置附近(指针处在表盘中央时读数比较准确)。

(3)指针偏转角太大,小电阻,换用小倍率;指针偏转角太小,大电阻,换用大倍率。

(4)换用欧姆档的另一量程时,一定要重新进行“欧姆调零”,才能进行测量。

2022届高考物理一轮复习学案 第八章第2讲 实验:测电阻的方法 第2课时

2022届高考物理一轮复习学案  第八章第2讲 实验:测电阻的方法 第2课时

第八章 第2讲实验:测电阻的方法(第2课时)一、伏伏法测电阻(电压表的灵活选用)已知内阻的电压表可作电流表使用,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(如图甲),这是设计电路中的高频考点。

例1、2020·海南卷)在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表1V (量程3V ,内阻1 3.0k Ωr =),电压表2V (量程5V ,内阻2 5.0k Ωr =),滑动变阻器R (额定电流1.5A ,最大阻值100Ω),待测定值电阻x R ,电源E (电动势6.0V ,内阻不计),单刀开关S ,导线若干: 回答下列问题:(I )实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”); (2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________;(3)根据下表中的实验数据(1U 、2U 分别为电压表1V ﹑2V 的示数),在图(a )给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制21U U -图像__________;(4)由21U U -图像得到待测定值电阻的阻值x R =________Ω(结果保留三位有效数字);(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻y R (阻值约为700Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b )的虚线框内画出你改进的电路图______。

二、安安法测电阻(电流表的灵活选用)已知内阻的电流表可作电压表使用,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(如图乙),这是电学设计电路的高频考点。

例2、(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。

(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________ mm 。

(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。

这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω,画出实验电路图,并标明器材代号。

电源E (电动势10 V ,内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0~250 mA ,内阻R 1=5 Ω) 电流表A 2(量程0~300 mA ,内阻约为5 Ω)测量次数123451/V U 1.00 1.50 2.002.503.002/V U1.612.413.214.02 4.82滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A) 开关S 及导线若干(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A 1的读数为I 1,电流表A 2的读数为I 2,则这段金属丝电阻的计算式R x =________。

高三物理复习:电阻的测量及误差分析

高三物理复习:电阻的测量及误差分析
压表指针都明显偏转。
④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2。 ⑤多次改变滑动变阻器滑片的位置,记下V1和V2 的多 组读数U1和U2。 ⑥求Rx的平均值。
回答下列问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱
的符号为
,滑动变阻器的符号为
,其余器材用通用的符
号表示。 (Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的表达式为
器材(代号) 电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V)
电阻(R1) 滑动变阻器(R2)
电池(E) 开关(S) 导线若干
规格 量程0~10 mA,内阻r1待测(约40Ω)
量程0~500μA,内阻r2=750Ω 量程0~10 V,内阻r3=10kΩ 阻值约100Ω,作保护电阻用 总阻值约50Ω 电动势1.5V,内阻很小 \ \
于”“等于”或“小于”)真实值,测量值
Rx2 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)真
实值。
二、伏安法的变形:电流表内阻的测量方法
(1)若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使 用。如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A1的
内阻R1,则可测得A2的内阻R2=
总电阻的变化,经计算得RA= 5.2 W(保留2位有效数字)
(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。
若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为 148.2 W;
(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图线,如图(c)
所I-1=示。RE1用电r池E的RA电。动利势用E、图内(阻c)r和可电求流得表E=内阻9.1RA表V。示(I-1随保R留1变2位化有的效关数系字式)为

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题101电阻测量创新实验(解析版)

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题101电阻测量创新实验(解析版)
③闭合 ,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数 ,则此时导电绳的电阻 __________(用 、 和U表示)。
④断开 ,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十七章电学创新实验
专题101电阻和电阻率测量创新实验
第一部分知识点精讲
一、测量电阻的各种方法
电阻的测定是欧姆定律的重要应用,是整个电学实验的核心,是高考电学实验命题的热点。以教材中伏安法测电阻为原形实验,变换出安安法、伏伏法、比较法、半偏法、替代法等多种不同的测量方式,综合考查仪器选择、电路设计与分析、实验数据处理与误差分析,从而全方位考查考生的实验能力。
电阻率的真实值应该为
则测量值偏大。
2.(2022山西临汾模拟)某同学探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根弹性很好的橡胶管,里面灌满了盐水,两端用与胶管内径大小相同的铜棒塞住管口,形成一段封闭的盐水柱,给两铜棒连接导线,测量盐水柱的电阻。
(1)该同学测出了在不受拉力时盐水柱的长度 ,并用欧姆表的“ ”挡粗略测量此时的电阻,如图甲所示,则此时电阻为__ 。
②测得电阻丝的 图如题6图3所示,则 为 (保留两位有效数字)。
③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹风,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻 随风速 (用风速计测)的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时, 会(选填“增大”或“减小”)。当风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器 的滑片向(选填“M”或“N”)滑动。.

第52课时导体电阻率的测量2025届高考物理一轮复习课件

第52课时导体电阻率的测量2025届高考物理一轮复习课件
(4)滑动变阻器:闭合开关前,滑动变阻器连入电路的阻值调到最
大。
(5)测量:闭合开关,调节滑动变阻器,利用电压表及电流表读出
多组U、I数值,实验过程中电流不宜过大,通电时间不宜过长,以
免金属丝温度过高,导致电阻率变大
目录
高中总复习·物理
数据处理
(1)计算Rx的两种方法。
U
方法一:用Rx= 分别算出各次的数值,再取平均值。
(1)选取如图(a)所示的一块长条型FTO玻璃,测出其长度为L,
宽度为b。
目录
高中总复习·物理
(2)用欧姆表接薄膜M、N两端,测得薄膜电阻R x 约为40 Ω。为
了获得多组数据,进一步精确测量R x 的阻值,有如下器材可
供选用:
A. 电源E(电动势为3 V,内阻约为0.2 Ω)
B. 电压表V(量程0~1 V,已测得内阻RV=1 000 Ω)
欧,流经电流表的电流大概在几十毫安,故电流表选F;串联定
值电阻,相当于扩大电压表量程,扩大到6 V即可,电压表内阻
2.0×10−2 m
=6.5 V/m,
2
6.5×(0.2×10−2 )2
代入电阻率的表达式得ρ= =

0.40
-5
Ω·
m=6.5×10
Ω·
m。
目录
高中总复习·物理
1. (2023·广东高考12题)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实
验。所用器材有:电源E(电动势恒定,内阻可忽略);毫安表mA
(量程15 mA,内阻可忽略);电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值
乙 (填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
解析:由题图(a)可知,电压表测的是乙、丙探针之间的样品
两端的电压,从题图(b)中可以看出L越大,电压表示数U越

一轮复习:等效替代法测电阻

一轮复习:等效替代法测电阻

回答下列问题: (1)在闭合S1前,图a中R1的滑片应移动到________(填“a”或 “b”)端; (2)在图b的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线; (3)由图b可得到RT在25 ℃~80 ℃范围内的温度特性。当t=44.0 ℃时,可得RT=________ Ω; (4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图c所示,该读 数为________ Ω,则手心温度为________ ℃。
⑧开关S及导线若干
(1)定值电阻R0应选________,滑动变阻器R应选________。 (在空格内填写仪器前面的序号) (2)用笔画线代替导线,按图甲电路图在图乙中连接实物图。 (3)实验步骤如下: ①按电路图连接电路(为保证电路安全,先将滑动变阻器的滑片 P调到最左端); ②闭合开关S,移动滑片P至某一位置,记录G1和G2的读数, 分别记为I1和I2; ③多次移动滑片P,记录各次G1和G2的读数I1和I2; ④以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如图丙所示。 ⑤根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻R0,得到待测电流表G1的 内阻表达式为r1=________。(用k、R0表示)
(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验 步骤。 ①先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电 阻箱R2的阻值调到________(填“最大”或“最小”)。 ②闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满 偏附近,记录电流表A2的示数I。 ③断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节R2,使电流 表A2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R0,则电流表 A1内电阻r=________。
1)①限流 ②图见解析 (2)①左端 ②保持R2不变,调节电阻
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电阻的测量历年来,电学部分的实验是高考物理实验的命题热点,而其中电阻的测量更是考试频率更高,对于电阻的测量,现总结如下几种方法:一、伏安法测电阻:原理:根据部分电路欧姆定律:R=U/I,用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出流过电阻的电流I,代入公式。

测量电路:1)、内接法:误差原因:电流表的分压作用,使得R测=Rx+RA>Rx,使用条件:Rx>>RA2)、外接法:误差原因:电压表的分流作用,使得R测=RvRxRxRv<Rx,使用条件:Rx<<Rv3)、口诀:“内大外小”,即:内接法适用于测大电阻,测量值大于真实值;外接法适用于测小电阻,测量值小于真实值。

4)如何判断待测电阻是大电阻还是小电阻:方法一:几十欧以下的电阻都认为是小电阻,几千欧以上的电阻都认为是大电阻,对于几百欧的电阻Rx ,若Rx<RR VA,看成是小电阻,若Rx>RR VA,看成是大电阻。

方法二:试触法,如图,让电压表的P端分别与A,B两位置试触一下,若电压表示数变化较大而安培表的示数变化较小,即表明Rx 与RA相差不远,Rx为小电阻。

若电流表示数变化较大而电压表示数变化较小,即表明Rx 与Rv相差不远,Rx 为大电阻。

控制电路:限流式:分压式:1)、适用条件:限流式电路-----当滑动变阻器的电阻Rx<R<10Rx,变阻器可以起到改变回路中电压电流的作用。

分压式电路-----若R<Rx,用限流式电路时,变阻器不能起到有效变回路中电压电流的作用,当101Rx<R<Rx时,应使用分压式电路。

2)、器材和电路的选择原则:A、要使测量电路中的电压电流从零开始调节(或负载二端电压变化较大),必须使用分压式。

B、如果所提供的电压表或电流表量程很小,使用限流式接法时,即使将变阻器调到最大,电压、电流也依然超过电表的测量范围,为避免电表或元件烧坏,必须使用分压式。

C、滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值时,必须使用分压式。

D、当R接近RX时,若无特殊要求,采用限流式电路节能。

3)、四种基本电路:注意事项:1)、电表选择原则:在保证电表不被烧坏的前提下,尽可能选择量程小的电表或档位,电表指针偏转时,应至少使指针转过表盘的三分之一。

2)、由电路图连实物图的原则:A、先串后并,连线必须连在接线柱上B、尽量避免线路交叉C、要注意电表的正负极性及量程档位的选择D、特别注意分压式电路中滑动变阻器的连线及单刀双掷开关的连线3)、其它注意事项:A、不计内阻的电源是恒压源,输出电压不变B、已知内阻的电流表可当电压表用,已知内阻的电压表可当电流表使用C、保护电阻一般都与待测电路串联,起分压限流的作用应用:例1.图19-15为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻Rx(约100欧);;(2)直流毫安表(量程0~10毫安,内阻50欧);(3)直流电压表(量程0~3伏,内阻5千欧);(4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计);(5)滑动变阻器(阻值范围0~15欧,允许最大电流1安);(6)电健一个,导线若干条.根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。

参考答案:如图19-22所示例2.某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,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A1(量程200μA )电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源ε(电动势4V)电键K。

(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号)。

(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。

试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。

参考答案A1 (2分),如右图(4分,线路有错就不给这4分)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的内阻要求方法简捷,器材(代号)规格电流表()电流表()电压表(V)电阻()滑动变阻器()电池(E)电键(K)导线若干量程10mA,内阻特测(约)量程500μA,内阻量程10V,内阻r3=10KΩ阻值约,作保护电阻用总阻值约电动势1.5V,内阻很小(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。

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

参考答案:(1)如图所示。

(5分。

若电阻与电池串联,不扣分;若用作限流电阻,正确的同样给分。

)(2)表示通过电流表的电流,表示通过电流表的电流,表示电流表的内阻。

(3分,未说明的不扣分。

)例4、根据试题要求填空或作图。

(1)图1为多用电表的示意图,其中S、K、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:①调节可调部件,使电表指针停在位置;②调节可调部件K,使它的尖端指向位置;③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件,使电表指针指向位置。

(2)在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图2所示,该电阻的阻值为Ω。

(3)现用伏安法测量(1)问中的那个定值电阻Rx的阻值(约为20~30Ω)。

所供器材如下:电压表V(量程0~15V,内阻20Ω),电流表A1(量程0~50mA,内阻20Ω)电流表A2(量程0~30mA,内阻4Ω)滑动变阻器R(最大阻值为50Ω,额定电流为1A)直流电源E(电动势约9V,内阻约0.5Ω),电键K连线用的导线若干根。

在以上器材中选出适当的器材,画出电路图,要求在图上标出所选器材的符号。

(4)该电阻是由电阻丝绕成的,为了求得该电阻线材料的电阻率,需用螺旋测微器测量电阻丝的直径,结果如图3,其读数为。

参考答案:(1)①S,左端的“0”②Ω挡的×1③T,右端的“0”(2)20.0K(写成20k给分)(3)如图所示。

(4)0.700mm例5.用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。

给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑线变阻器(点阻为0-50Ω)、电源、电键、待测电阻(约为250Ω)及导线若干。

(1)画出测量R的电路图。

(2)图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:。

求出的电阻值R =。

(保留3位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图2、图3所示。

由图可知其长度为,直径为。

(4)由以上数据可求出ρ=。

(保留3位有效数字)参考答案:(1)(2)①作U-I直线,舍去左起第2点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。

②求该直线的斜K,则R=K。

229Ω(221~237Ω均为正确)。

(3)0.800cm 0.194cm(4)8.46×10-2Ω·m(8.16×10-2~8.76×10-2Ω·m均为正确)例6.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得(围0—10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干.(2)在右图中画出小煤泡的U—I曲线.(3)如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω.问:将本题中的灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第(2)小题的方格图中)参考答案:(1)见下图(2)见右图(3)作出U=Ir-ε图线,可得小灯泡工作电流为0.35安,工作电压为0.80伏,因此小灯泡实际功率为0.28瓦二、半偏法测电阻半偏法的设计原理1、电流表半偏法如图1所示是用半偏法测电流表内阻(小内阻电表)的电路.实验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R使电流表指针满偏.然后保持R的滑片不动(即R1不变),闭合开关S2,调节R,使电流表的指针处于半满偏状态,则电流表的内阻RA=R.图1 图22)、.电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻(大内阻电表)的电路.实验时,先闭合开关S2和开关S1,调节R使电压表指针满偏.然后保持R的滑片不动(即、R1,R2不变),断开开关S2,调节R,使电压表的指针半满偏,则电压表的内阻RV=R.2、半偏法的系统误差分析1).电流表半偏法测内阻的误差分析用如图1所示的电路测电流表的内阻时,设电流表的满偏电流为Ig,则开关S2断开时:1RRIAg+=ε①开关S2闭合时,有:AARgRRRRRII++=+121ε②RIRIRAg=21③由①、②、③式,得:11R R R R R A A+=显然,R<R A ,即R A 的测量值小于真实值.相对误差为:%100%1001⨯+=⨯-=R R R R R R A AA A δ 2).电压表半偏法测内阻的误差分析用如图2所示的电路测电压表的内阻时,设电压表的满偏电压为U g ,则开关S 2闭合时:21R R U R U U g V g g ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=ε ④开关S 2断开时,有:21R R U R R U U AB V AB AB ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=ε ⑤ )(2R R R U U v VgAB += ⑥由④、⑤、⑥式,得:021R RR R R V += 显然,R>R V ,即R V 的测量值大于真实值.相对误差:%100%100021⨯=⨯-=VV V R R R R R R R δ因R 0=R 1+R 2,故对于给定的R 0,当R 1=R 2,即滑片处于正中位置时相对误差最大.则:%10040⨯≤VR Rδ3、半偏法的实验条件 1).电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时,为使实验误差较小,必须使R 1>>R A ,实验上通常取R 1>>100R A ,这时相对误差小于1%.为使电流表指针能达到满偏,必须I g ≈ε/R 1.因R g <R 0,所以本实验应满足的条件是: R 0≥100R A R 0>ε/I g 2).电压表半偏法测内阻的实验条件用如图2所示的电路测电压表的内阻时,为使实验误差较小,必须R 0<<R V .实验上通常取R 0<R V /20,这时相对误差约1%.为使电压表指针能达到满偏,必须满足ε>U g .所以本实验应满足的条件是:R 0<R V /20 ε>U g 4、半偏法的延伸①电流表半偏法测电阻Rx : 条件:安培表内阻不计,且R>> Rx ,则与该安培表串联的电阻就可看作是常规安培表的内阻。

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