40.高考一轮复习物理(创新版)热点专题5 第40讲 电阻测量的常用方法.
高三总复习物理课件 科学思维—测量电阻常用的6种方法
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[答案] (1)b (2)c B (3)d 6.0
方法(二) 伏伏法测电阻 伏伏法又称电压表差值法,是利用两个电压表的组合测量电压表的内阻或其 他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。
(1)条件:电压表 V2 的量程必须大于电压表 V1 的量程且能搭配使用。 (2)技巧:已知内阻值的电压表可当作电流表使用。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,这是设计电路中的常用技巧,也是高考 的热点之一。
[解析] (1)当用电流表内接法时,测量值为 Rx1=Rx+RA>Rx,当用电流表外接 法时,测量值为 Rx2=RRx+xRRVV<Rx,图线Ⅱ的斜率较小,应为使用电流表外接法测 量的结果,即电压表跨接在 O、P 间测量得到的。
(2)由图线可得 Rx 约为 50.0 Ω,可知 Rx> RARV,所以用电流表内接法测量的 结果误差较小,即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值,测量结果 Rx1=ΔΔUI =50.5 Ω。
误差主要来源于电压表的分流;
(3)若电流表内阻 RA=1.2 Ω,则电流表的分压可以准确计算,所以电流表采用内接 法,所以开关 S2 应拨向 d 端;电压表测量电流表和待测电阻的总电压 U=2.37 V,电 流表分压为 UA=IRA=0.33×1.2 V=0.396 V,根据欧姆定律可知待测电阻阻值为 Rx= U-IUA=2.370-.303.396 Ω≈6.0 Ω。
科学思维——测量电阻常用的6种方法
电阻的测量问题历来是高考的热点问题,伏安法是电阻测量的最基本方法,在 一定的实验条件下,由伏安法又衍生出了一些测量电阻的其他方法:伏伏法、安安 法、半偏法、等效替代法、电桥法等。
方法(一) 伏安法测电阻 伏安法是利用电流表、电压表与滑动变阻器的组合测量电阻的方法,是电阻测 量的基础方法,是高考考查的热点。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。
高三物理一轮复习电阻的测量
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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。
测量电阻方法
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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。
高中物理实验测量电阻的方法
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高中物理实验测量电阻的方法电阻是电路中重要的物理量之一,测量电阻能够帮助我们了解电路的性质和特点。
在高中物理实验中,有多种方法可以测量电阻,下面将介绍几种常用的测量电阻的方法。
一、串联法测量电阻串联法是一种常见的测量电阻的方法,其原理是将待测电阻与已知电阻串联连接,通过测量整个串联电路的总电阻和已知电阻,可以计算出待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,连接上电流表和电压表,组成串联电路。
2. 将待测电阻与已知电阻连接在一起,组成一个新的串联电路。
3. 断开电流表连接点,使电流只通过已知电阻和待测电阻。
4. 测量整个串联电路的总电阻Rt和电流I,以及已知电阻的电压V。
5. 根据欧姆定律,可以得到待测电阻的值:R = (Rt - R已知)。
二、并联法测量电阻并联法也是常用的一种测量电阻的方法,其原理是将待测电阻与已知电阻并联连接,通过测量整个并联电路的总电阻和电压,可以计算出待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,将电流表和电压表连接在已知电阻上,组成并联电路。
2. 将待测电阻与已知电阻连接在一起,组成一个新的并联电路。
3. 断开电压表连接点,使电压只通过已知电阻和待测电阻。
4. 测量整个并联电路的总电阻Rt和电压V,以及已知电阻的电流I。
5. 根据欧姆定律,可以得到待测电阻的值:1/R = (1/Rt - 1/R已知)。
三、电流平衡法测量电阻电流平衡法是一种利用电流平衡实验测量电阻的方法。
它利用电流在平衡状态下等于0的特点来确定待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,连接在电路的一侧,形成一个分流电路。
2. 在电路的另一侧加入一个可调电阻,使电路保持平衡状态。
3. 调节可调电阻,直到电流表的指针在零刻度附近停止。
4. 通过测量已知电阻的电压V和电流I,可以计算出已知电阻的阻值。
5. 根据已知电阻的阻值和电流平衡条件,可以得到待测电阻的值。
综上所述,高中物理实验中常用的测量电阻的方法有串联法、并联法和电流平衡法。
测量电阻的方法高二知识点
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测量电阻的方法高二知识点电阻是电路中常见的元件之一,它用来控制电流的流动。
在电路设计和故障排除中,测量电阻的准确方法是非常重要的。
本文将介绍几种常用的测量电阻的方法。
一、直流电桥法直流电桥法是一种精确测量电阻值的方法。
它基于韦尔斯通电桥原理,利用已知电阻和待测电阻之间的电桥平衡条件来测量电阻值。
操作步骤如下:1. 搭建好直流电桥电路,将待测电阻与已知电阻组成电桥的两个支路。
2. 调节电桥中的变阻器,使得电桥平衡,即电流在电桥两支路上完全平衡。
3. 读取电桥上的测量数值,计算待测电阻的阻值。
二、电流比较法电流比较法是一种简便的测量电阻值的方法。
它利用已知电阻和待测电阻通过相同电流下的电压来进行比较。
操作步骤如下:1. 将已知电阻和待测电阻依次与一个电流源相连接。
2. 测量两个电阻上的电压,保持电流源的电流不变。
3. 根据欧姆定律,通过比较电压和电流的比值,计算待测电阻的阻值。
三、瞬态法瞬态法是一种利用电路元件瞬态响应来测量电阻的方法。
它利用待测电阻的充电或放电过程中电流和电压的关系进行测量。
操作步骤如下:1. 将待测电阻与一个充电或放电电路相连接。
2. 开始观察电流和电压信号随时间变化的情况。
3. 根据电压和电流的关系,计算待测电阻的阻值。
四、数字电表法数字电表法是一种常用的测量电阻值的方法。
它通过数字电表直接测量电路中的电阻。
操作步骤如下:1. 将数字电表的测试引线与电路中的两端相连接。
2. 选择电表的电阻测量档位,并观察电表的读数。
3. 读取电表上显示的电阻数值,即为待测电阻的阻值。
以上介绍了几种测量电阻的常用方法,每种方法都有其适用的场景和精确度。
在实际应用中,我们根据具体情况选择合适的测量方法进行测量。
通过准确的电阻测量,我们可以更好地了解电路的性质和工作状态,为电路设计和故障排除提供有效的参考。
高中物理高二物理电阻的测量(知识点方法总结)
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电阻的测量电阻的测量是高中物理的一个重要实验,也是近几年各地高考的热点问题。
所测量阻值的电学元件有:金属、半导体、电流表、电压表等,所用的方法归纳如下图:一、用电流表、电压表测电阻的大小(常规法)所谓常规接法,指用多用电表的欧姆挡测金属导体的的电阻。
同学们要掌握以下几点:电流表内接法和外接法的选择;滑动变阻器改变电路中电流或电压时串联限流和并联分压两种接法的选择;电表量程的选择等。
例1、已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有 (只填代号)。
画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。
A 、量程是0.6A ,内阻是0.5Ω的电流表;B 、量程是3A ,内阻是0.1Ω电流表;C 、量程是3V ,内阻是6k Ω电压表;D 、量程是15V ,内阻是30k Ω电压表E 、阻值为0~1k Ω,额定电流为0.5A 的滑动变阻器;F 、阻值为0~10Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器;G 、蓄电池(6V );H 、开关一个,导线若干;分析与解 ①先选电源:G 。
②选电流表电源选定后可估算总电流,不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max =106 A =0.6A 因此电流表选A 若选B 表,会有以下不足:首先0.6A 电流太小,指针偏转范围不足刻度盘的三分之一,读数时误差较大,其次电流表满偏电流越大,最小刻度即精确度越低,故不选B 。
③选电压表若选C 表,量程3V ,则干路总电流要被控制在0.3A 以下,由上所选A 电流表,指针偏转可较大。
电阻的测量 用多用电表的欧姆挡测电阻大小 用电流表、电压表测电阻大小 用电流表、电阻箱测电阻大小(等效替代法、电流半偏法) 用电压表、电阻箱测电阻大小(等效替代法、电压半偏法)常规法 非常规法 电压表串接法 电流表并接法若选D 表,量程15V ,电源6V ,156=5.21,此时电压表指针偏转范围不满足指针在31~32刻度盘范围,加之15V 量程时,精确度太低,为实现电压和电流表精确度的匹配,应选C 表而不选D 表。
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
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最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结1.恒流法:恒流法是测量电阻的一种常用方法。
原理是通过保持电流恒定,利用欧姆定律测量电压,从而计算出电阻值。
在实验中,可以使用一个恒定电流源(例如电池或电源与电阻串联),并在电阻两端测量电压,根据欧姆定律计算出电阻的值。
2.并联电流法:并联电流法是用于测量电阻的方法之一、实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻并联连接,然后在并联电阻上测量电压。
通过测量电压和已知电阻的值,利用欧姆定律可以计算出待测电阻的值。
3.串联电压法:串联电压法是用于测量电阻的方法之一、实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻串联连接,然后在串联电阻上测量电流。
通过测量电流和已知电阻的值,利用欧姆定律可以计算出待测电阻的值。
4.桥路法:桥路法是一种常用于测量电阻的方法。
它通过平衡法来测量电阻。
实验中,可以建立一个电桥电路,其中包括待测电阻、已知电阻和可调节电阻。
通过调节可调节电阻,使得电桥两边电压相等,从而可以计算出待测电阻的值。
5.差动法:差动法是一种用于测量电阻的方法。
它利用差动放大器测量电压差值,从而计算出电阻。
在实验中,可以将待测电阻与已知电阻串联连接,然后在串联电阻两端测量电压。
通过计算两个电压差的比值,可以得到待测电阻的值。
6.游丝法:游丝法是一种用于测量电阻的方法。
它通过利用测量电流对游丝产生的热量来计算电阻值。
在实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻串联连接,然后将电流通过游丝传导,测量游丝两端的温度差。
通过利用电流、电压和温度差的关系,可以计算出待测电阻的值。
综上所述,以上是几种常见的高中物理实验中用于测量电阻的方法。
不同的方法适用于不同的实验条件和测量精度要求。
学生在进行电阻测量实验时,可以根据具体情况选择合适的方法,并灵活运用相关的物理原理,以获取准确的电阻值。
高中物理实验测量电阻的方法
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高中物理实验测量电阻的方法电阻是物理学中的重要概念,用来衡量导体对电流的阻碍程度。
在高中物理实验中,学生常常需要学习和掌握测量电阻的方法。
本文将介绍几种常见的测量电阻的方法,包括电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
一、电桥法电桥法是一种较为精确的测量电阻的方法,适用于测量较大或较小电阻值的情况。
它基于电桥平衡时的电阻比例关系,通过调节电桥平衡的方法来计算未知电阻的数值。
在进行电桥法测量电阻时,我们需要准备一个带有滑动臂的电桥电路,滑动臂上连接一个可调电阻。
首先,将待测电阻与可调电阻并联连接到电桥的两个相邻节点上。
其次,调节和移动滑动臂,使得电桥平衡。
最后,根据电桥平衡时滑动臂所处的位置,利用已知电阻和已知电流大小,通过比例关系计算未知电阻的数值。
二、电压分压法电压分压法是一种简单和常用的测量电阻的方法。
它利用串联电路中的电压分压关系,通过测量电压和已知电流大小来计算未知电阻。
在进行电压分压法测量电阻时,我们需要准备一个串联电路,其中包括一个已知电阻和一个待测电阻。
首先,将待测电阻和已知电阻串联连接到电源电路中。
其次,通过测量已知电阻两端的电压和已知电流大小,利用电压分压关系计算未知电阻的数值。
需要注意的是,当使用电压分压法测量较小电阻值时,应注意避免电流过大,以防止电阻发热而改变测量结果。
三、欧姆定律法欧姆定律法是一种简单而直接的测量电阻的方法。
它基于欧姆定律,即电流和电阻之间的关系,通过测量电流和电压大小来计算未知电阻。
在进行欧姆定律法测量电阻时,我们只需要准备一个串联电路,其中包括一个待测电阻。
首先,将待测电阻接入串联电路中。
其次,通过测量电流和电压的大小,利用欧姆定律(U=IR)计算未知电阻的数值。
值得注意的是,当使用欧姆定律法测量较小电阻值时,应选择合适的电流量程,以保证测量结果的准确性。
综上所述,高中物理实验中测量电阻的方法有电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
根据实际情况和实验需求,可以选择适当的方法来进行测量。
高考物理一轮复习专题突破练习10测量电阻常用的四种方法含答案
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专题突破练习(十)测量电阻常用的四种方法1.(2021·广东卷)某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。
根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。
(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。
选择适当倍率的欧姆挡,将两表笔________,调节欧姆调零旋钮,使指针指向右边“0 Ω”处。
测量时观察到热敏电阻温度越高,相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大,由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。
(2)再按图连接好电路进行测量。
①闭合开关S前,将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(选填“a”或“b”)。
将温控室的温度设置为T,电阻箱R0调为某一阻值R01。
闭合开关S,调节滑动变阻器R1,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置。
记录此时电压表和电流表的示数、T和R01。
断开开关S。
再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S。
反复调节R0和R1,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。
记录此时电阻箱的阻值R02。
断开开关S。
②实验中记录的阻值R01________R02(选填“大于”“小于”或“等于”)。
此时热敏电阻阻值R T=________。
2.(2022·山东卷)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电阻阻值的实验。
实验器材:干电池E(电动势1.5 V,内阻未知);电流表A1(量程10 mA,内阻为90 Ω);电流表A2(量程30 mA,内阻为30 Ω);定值电阻R0(阻值为150 Ω);滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω);待测电阻R x;开关S,导线若干。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,连接电路,将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。
将定值电阻R0接入电路;闭合开关,调节滑片位置。
使电流表指针指在满刻度的12处。
该同学选用的电流表为________(填“A1”或“A2”);若不考虑电池内阻。
此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为________Ω。
高中物理测量电阻常用的6种方法
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高中物理测量电阻常用的6种方法
在高中物理中,测量电阻的方法有很多种。
这里列举了6种常用的方法:
1.电桥法:电桥法是测量电阻的一种常用方法。
它利用了电桥平衡条件来测量未知电阻。
通过调节电桥上的已知电阻和未知电阻之间的比例,使电桥平衡,可以得到未知电阻的数值。
2.电流-电压法:电流-电压法是测量电阻的基本方法之一、它通过测量通过电阻的电流和电压之间的关系,计算得到电阻的数值。
这种方法简单易行,适用于测量各种电阻。
3.万用表法:万用表法是一种常用的便携式测量电阻的方法。
万用表内置了电阻测量功能,可以直接连接到待测电阻上进行测量。
使用万用表法测量电阻方便快捷,适用于一般电路中的小电阻测量。
4.电压分压法:电压分压法是一种间接测量电阻的方法。
它利用了串联电路中电压分压的原理,通过测量电压分压比例和已知电阻来计算未知电阻的数值。
电压分压法适用于需要高精度测量电阻的情况。
5.零位法:零位法是一种通过改变电路参数的方法,使待测电阻与其他元件组成的电路达到零差电压或零差电流的状态,从而间接测量电阻数值的方法。
这种方法适用于需要较高精度的电阻测量。
6.差动放大器法:差动放大器法是一种高精度测量电阻的方法。
它利用了差动放大器的抗干扰性能,通过测量输入端电压和输出端电压之间的差值来计算电阻的数值。
差动放大器法适用于需要高精度和高稳定性的电阻测量。
通过这些测量方法,我们可以有效地测量电阻的数值。
在实际操作中,需要根据具体情况选择合适的方法,并注意测量过程中的误差和不确定性,以保证测量结果的准确性和可靠性。
■■高中物理测量电阻的方法大总结
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■■高中物理测量电阻的方法大总结测量电阻是高中物理中一项重要的实验内容。
在实验中,我们常常需要测量电阻的大小,以了解电路中的电子流动情况。
下面是一些常见的测量电阻的方法。
1.电压法:电压法是最常用的测量电阻的方法之一、通过在电阻上施加一个已知的电压,再测量通过电阻的电流,利用欧姆定律(U=IR),可以求得电阻的大小。
电压法简单易行,适用于测量具有较高电阻值的电阻。
2.测量电流法:测量电阻还可以通过测量电流来进行。
通过在电路中接入一个已知电压的电源,再测量通过电阻的电流大小,利用欧姆定律(I=U/R),可以求得电阻的大小。
测量电流法适用于测量电阻值较小的电阻。
3.桥式测量法:桥式测量法是一种更为精确的测量电阻的方法。
常见的桥式测量电阻的实验装置有维尔斯通桥和魏斯顿桥。
维尔斯通桥是一种平衡桥,通过调整两侧的电阻值来使电桥达到平衡。
当电桥平衡时,可以利用桥臂的电阻关系式(R1/R2=R3/Rx)来计算未知电阻的值。
魏斯顿桥则是通过调整已知和未知电阻之间的比例关系来进行测量,适用于测量电阻较小的情况。
4.电位差法:电位差法是一种比较法测量电阻的方法。
通过在电阻两端接入一个已知电位差的电池,再测量电阻两端的电势差,利用欧姆定律(V=IR),可以计算出电阻的大小。
电位差法的实验装置简单,适用于测量较大电阻值的电阻。
除了这些常见的方法外,还有一些特殊的方法可以来测量电阻5.温度系数法:电阻的温度系数是指电阻随温度变化的程度。
利用电阻的温度系数,我们可以通过测量电阻在不同温度下的变化来计算其电阻值。
6.频率法:电阻在不同频率下的电流响应也有所不同。
通过测量电阻在不同频率下的电阻值,我们可以了解电阻的频率特性。
总之,测量电阻的方法有很多种,根据实验需要和电路条件的不同,我们可以选择合适的方法进行测量。
在进行实验时,需要注意测量仪器的精度和测量条件的控制,以保证测量结果的准确性。
■■高中物理测量电阻的方法大总结
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■■高中物理测量电阻的方法大总结高中物理实验中电阻的测量是一个非常重要的实验内容,常见的测量电阻的方法主要有桥法、万用表法、伏安法和霍尔效应法。
桥法是一种非常精确的测量电阻的方法,常用的桥法有韦斯特斯通桥、蔡司通桥和魏恩桥等。
桥法的基本原理是通过调整电桥中的其他元件(如电容、电感或可变电阻等)使电桥平衡,从而得到待测电阻的准确值。
桥法测量的优点是测量精度高,适用于各种电阻值的测量,但需要一定的实验经验和仪器条件。
万用表法是一种比较方便简单的测量电阻的方法,万用表可以直接测量电阻值,准确度较高。
测量时,通过将待测电阻接入万用表的电阻档位,读取万用表上的显示值即可得到电阻值。
万用表法的优点是操作简便、准确度较高,适用于一般的电阻测量。
伏安法是一种利用欧姆定律测量电阻的方法,通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,计算得到电阻值。
在伏安法测量电阻时,需要一定的电流源和测量电压和电流的仪器。
伏安法的优点是操作简单、适用范围广。
霍尔效应法是一种通过测量电阻所生成的磁场的方法来测量电阻的方法。
霍尔效应法常用于测量小电阻值,对于大电阻值的测量相对不太适用。
该方法的原理是当通过电阻的电流通过金属条或半导体晶片时,会在其两侧产生横向电势差,该电势差与电流和电阻值有关。
通过测量这个电势差和电流值就可以计算出电阻值。
除了上述的四种常见的电阻测量方法外,还有其他一些特殊的电阻测量方法,如瞬态法、箱式法等。
瞬态法是利用电流的瞬时变化和测量电压的变化来测量电阻。
箱式法是一种间接测量电阻的方法,通过将待测电阻与一组已知的标准电阻串联或并联,从而构成电阻的等效网络,通过测量整个网络的参数来计算待测电阻的值。
综上所述,高中物理实验中常见的电阻测量方法主要有桥法、万用表法、伏安法和霍尔效应法。
不同的测量方法适用于不同的实验要求和电阻值范围,学生应根据实际情况选择合适的测量方法,并且在实践中不断积累实验经验,提高测量的准确度和可靠性。
高三物理一轮复习电阻的测量
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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
(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。
, 器材规格如下 :
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)
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
阻的电流 I ,代入公式。
U, 用电流表测出流过表的分压作用,使得 R测=Rx+RA>Rx , 使用条件: Rx>>RA
量程 10V,内阻 r 3=10KΩ
阻值约
,作保护电阻用
总阻值约
电动势 1.5V ,内阻很小
的内阻 要求方法简捷,
(完整版)最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
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高中物理电阻丈量方法概括总结说明:本文概括并整理了电阻的丈量各样方法,这些方法都是全体物理教师集体智慧的结晶,希望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助,同时感谢那些为无私奉献,愿意分享的物理教师!电阻丈量向来是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的丈量只是给出了一个大体的框架,实质上电阻的丈量方法好多,认识并掌握电阻的丈量方法能够使学生对电学知识的理解更为深刻和透辟。
一、基本方法 ----- 伏安法( V-A 法)伏安法丈量电阻主要波及丈量电路的选择,控制电路的选择和实验器械的选择。
1、原理:依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 1);另一种是分压电路。
(如图 2)(1)限流电路是将电源和可变电阻串连,经过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有必定范围的。
其长处是节俭能量;一般在两种控制电路都能够选择的时候,优先考虑限流电路。
图 1 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串连起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。
如图 2,其输出电压由 ap 之间的电阻决定,这样其输出电压的范围能够从零开始变化到靠近于电源的电动势。
在以下三种状况下,必定要使用分压电路:① 要求丈量数值从零开始变化或在座标图中画出图线。
② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。
3、丈量电路因为伏特表、安培表存在电阻,所以丈量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。
( 1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图 3、图 4( 2)电流表内、外接法的选择,①、已知 R V、 R A及待测电阻R X的大概阻值时能够利用相对偏差判断若R X>R V,采纳内接法,R X<R V,采纳外接法R A R X R A R X②不知 R V、 R A及待测电阻R X,采纳试试法,见图5,当电压表的一端分别接在a、b 两点时,如电流表示数有显然变化,用内接法;电压表示数有显然变化,用外接法。
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第40讲电阻测量的常用方法热点概述电阻测量是高考中的重点和难点,在历年电学实验考查中所占比例非常高,该实验涉及面广,综合性强,对考生创新设计的能力要求较高,本专题除讲述常用的伏安法外,又给出了等效替代法、半偏法、电桥法等思想方法。
热点一伏安法测电阻1.伏安法测电阻的原理:部分电路欧姆定律R=U I 。
2.电表的灵活应用若电流表或电压表量程不够可以对电表进行改装或加保护电阻以防电流太大,下面是电表改装或替代的设计方案。
(1)内阻已知的电压表相当于小量程的电流表;(2)内阻已知的电流表则相当于小量程的电压表;(3)灵敏电流计串大电阻改装成电压表;(4)灵敏电流计并小电阻改装成电流表;(5)电阻箱与电流表串联相当于电压表;(6)电阻箱与电压表并联相当于电流表;(7)内阻较小的电源串联定值电阻相当于内阻较大的电源。
[例1]用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材: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1000 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0~9999 Ω,额定电流1 A;开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量R x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。
(2)在图1中画出完整测量R x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R x的阻值是________ Ω。
解析 (1)为测量待测电阻两端的电压,可以将A 2和R 2串联起来改装成电压表,改装成的电压表量程为3 V ,则电阻箱阻值R 2=U I 2-R A2=3300×10-6Ω-1000 Ω=9000 Ω。
(2)因为改装后的电压表内阻已知,故电流表A 1外接可减小系统误差,R 1阻值较小,故滑动变阻器采用分压电路。
(3)由图2可知,电流表A 1的示数为8.0 mA ,电流表A 2的示数是150 μA ,待测电阻阻值为R x =U I =150×10-6×(1000+9000)8.0×10-3-150×10-6Ω≈191 Ω。
答案 (1)A 2 9000(2)电路如图所示(3)8.0 150 191在实验中缺少合适的电压表或电流表时,可用内阻已知的电压表或电流表并联或串联上定值电阻或电阻箱进行改装。
[例2] 某研究小组要测量电压表V 1的内阻r 1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据,现提供如下器材:A .电压表V 1:量程3 V ,内阻r 1待测(约2000 Ω)B .电压表V 2:量程6 V ,内阻r 2=4000 ΩC .电压表V 3:量程4 V ,内阻r 3=10000 ΩD .电流表A 1:量程0.6 A ,内阻r 4=0.05 ΩE .滑动变阻器R 0:总电阻约50 ΩF .电源E :电动势15 V ,内阻很小G .开关S 、导线若干(1)请从所给器材中选出适当的器材,设计电路,在虚线框中画出电路图,标明所用器材的符号。
(2)根据所设计的电路图,写出待测电压表V 1的内阻r 1的表达式,即r 1=________,式中各符号的意义是_________________________________________。
解析 (1)由待测电压表的量程和内阻分析可知,通过待测电压表的最大电流约为32000A =1.5×10-3 A ,该电流远小于电流表的量程,因此电流表不能用,应将内阻已知的电压表用作电流表。
如果选择电压表V 3,当电压表V 3达到满量程时,待测电压表的示数约为0.8 V ,偏转角度达不到满量程的三分之一,因此应选择电压表V 2用作电流表。
又由于滑动变阻器的阻值远小于待测电压表的内阻,则滑动变阻器用分压接法,电路设计如答图所示。
(2)由串联电路的特点以及欧姆定律可知,待测电压表的内阻应为r 1=U 1U 2r 2=U 1U 2r 2,其中U 1为电压表V 1的示数,U 2为电压表V 2的示数,r 2为电压表V 2的内阻。
答案 (1)如图所示(2)U 1U 2r 2 U 1为电压表V 1的示数,U 2为电压表V 2的示数,r 2为电压表V 2的内阻电路设计时的两个技巧(1)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。
(2)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。
1.(2019·山东师范大学附中高考模拟)某同学用伏安法测量电阻R x(约为100 Ω)的阻值。
准备的实验器材除了导线和开关外,还有下列器材:A.电源(电动势E约为10 V,内阻未知)B.电流表A1(0~200 mA,内阻r=10 Ω)C.电流表A2(0~300 mA,内阻约为15 Ω)D.电阻箱R(最大阻值999.9 Ω,符号)E.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流5 A)F.滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)(1)由于准备的器材中没有电压表,需要用电流表改装一个量程为10 V的电压表,应选电流表________(填写器材前的字母序号),将选定的电流表与电阻箱________(填“并联”或“串联”),并把电阻箱的阻值调至________ Ω。
(2)实验要求待测电阻两端的电压能够从零开始变化,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母序号)。
(3)在下面的虚线框内画出电路图,并标上所用器材的代号,要求尽量减小误差。
(4)某一次实验读出电流表A1的示数I1=146 mA,电流表A2的示数I2=218 mA,待测电阻R x=________ Ω(结果保留一位小数)。
答案(1)B串联40(2)E(3)图见解析(4)101.4解析(1)改装用的电流表内阻必须确定,故应选电流表A1,即选B;改装电压表需要将电流表与电阻箱串联,改装电压表的量程:U max=10 V,电流表的内阻:r=10 Ω,满偏电流:I1=200 mA=0.2 A,根据欧姆定律可得:U max=I1(r+R)=10 V,可得电阻箱的阻值:R=40 Ω。
(2)实验要求待测电阻两端的电压能够从零开始变化,故选择分压式电路,滑动变阻器应选最大阻值较小的E。
(3)因为改装后的电压表内阻已知,故选择将电流表A2外接,画出电路图如图所示。
(4)电流表A1的示数I1=146 mA=0.146 A,电流表A2的示数I2=218 mA=0.218 A,根据欧姆定律结合串、并联电路特点可得:R x=I1(R+r)I2-I1=0.146×(40+10)0.218-0.146Ω≈101.4 Ω。
2.(2019·吉林省长春市二模)现要较准确地测量量程为0~3 V、内阻大约为3 kΩ的电压表V1的内阻R V,实验室提供的器材如下:电流表A1(量程0~0.6 A,内阻约0.1 Ω);电流表A2(量程0~1 mA,内阻约100 Ω);电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ);定值电阻R1(阻值200 Ω);定值电阻R2(阻值2 kΩ);滑动变阻器R3(最大阻值100 Ω,最大电流1.5 A);电源E1(电动势6 V,内阻约0.5 Ω);电源E2(电动势3 V,内阻约0.5 Ω);开关S,导线若干。
(1)选用上述的一些器材,甲、乙两个同学分别设计了图甲、乙两个电路。
在图甲的电路中,电源选择E1,则定值电阻R应该选择________;在图乙的电路中,电源选择E2,电流表应该选择________。
(填写对应器材的符号)(2)根据图甲电路,多次测量得到多组电压表V1和V2的读数U1、U2,用描点法得到U1-U2图象,若图象的斜率为k1,定值电阻的阻值为R,则电压表V1的内阻R V=________;根据图乙电路,多次测量得到多组电压表V1和电流表A的读数U1′、I,用描点法得到U1′-I图象,若图象的斜率为k2,则电压表V1的内阻R V′=________。
(用题中所给字母表示)(3)从实验测量精度的角度分析,用图________电路较好,原因是____________________________。
答案(1)R2A2(2)k1R k2(3)乙图甲中V2的相对误差较大1-k1解析(1)在图甲的电路中,由于电源电动势为6 V,电阻R起到串联分压的作用,应该选择阻值为2 kΩ的定值电阻R2;在图乙的电路中,通过电压表的最大电流为1 mA,所以电流表应选择量程0~1 mA的A2。
(2)在图甲的电路中,电阻R两端的电压为U2-U1,通过电阻R的电流为I=U2-U1R根据欧姆定律有R V=U1I =U1RU2-U1,变形得U1=R VR+R VU2,由R VR+R V=k1可得:R V=k11-k1R;在图乙中根据欧姆定律可得:U1′=IR V′,即R V′=k2。
(3)两个电路都没有由仪器引起的系统误差,但用甲图测量时,电压表V2的电压变化范围约为0~5 V,用量程为15 V的电压表V2读数,相对误差较大,所以用乙图较好。
热点二等效替代法测电阻1.电流等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。
(3)断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
(5)电路可以是限流电路,根据实际情况也可以是分压电路。
2.电压等效替代该方法的实验步骤如下:(1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2,再闭合S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。
(5)该实验也可用分压式电路。
为了测定电流表的内阻,某同学采用如图1所示的实验电路。
其中:是待测电流表,量程为300 μA,内阻约为100 Ω是标准电流表,量程为200 μAR1是电阻箱,阻值范围为0~999.9 ΩR2是滑动变阻器R3是保护电阻E是电池组,电动势为6 V,内阻不计S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关(1)①实验中滑动变阻器采用的是________(填“分压”或“限流”)接法。