电阻的测量、测量金属丝电阻率的实验

1.5
1.0
0.
5O 6 12 18 24 U2/V
B
2
P/ 2.0 W
1.5
y=kx k=1/R
1.0
0.
5O 6 12 18 24 U2/V
C
2
1.0
0.
5O 6 12 18 24 U2/V
D
2
变式3 、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内
阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V， 内阻r2为2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1） 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图
（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在
题给的实物图上画出连线。（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，
则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_________________。 2,13
RV2=2500Ω
VV 2
RV2Rx≈ 1000×2500/3500
（5）滑动变阻器（阻值范围0～100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。
尝试采用限流电路
V
Imim=E/(Rx+RA+Rmax)=6/210 ≈0.029A=29mA
A
RX
Rx电压变化范围 RxE/(Rmax+RA+Rx)≤ URX≤ RxE/(RA+Rx)
在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值R与Rx相当;
【例1】下图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）； RA RV 505000 500Rx 100
0～15V
V 6/15=2/5=0.4
A
Rx
第11题图
-
+
R1 ES
变式2、有一个小灯泡上标有“4.8V 2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功
率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：
A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ） B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）
（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。
尝试采用限流电路
V
Imim=E/(Rx+RA+Rmax)=3/165
A
≈0.024A=24mA > 10mA 电表超量程
RX
Rx电压变化范围 RxE/(Rmax+RA+Rx)≤ URX≤ RxE/(RA+Rx) 100E/165≤ URX≤ 100E/150 Rx电压变化范围太小
电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。
1. 电流表内接法： IA=IX
V
UV=UX+UA＞ UX
A
R测= UV ／ IA = RX+ RA ＞ UX / IX = RX
Rx
当 RX ＞ ＞RA 时， R测≈RX
电流表内接法：电流为真实值，电压偏大
据R＝U/I，测量值大于真实值 （大内大） V
2. 电流表外接法： UV=UX IA=IX+IV ＞IX
F．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
A
G．蓄电池（6V）；
B
H．开关一个，导线若干．
A D （1）实验时电流表选
电压表选
滑动变阻器选
F （填代号）；
（2）请设计合理的测量电路，把电路图画在方框内；
（3）请你按照设计的电路，在实物图中用笔画线代替导线连接元件．
V
A
Rx
第11题图
-
+
R1 ES
2.0 W
2.0 W
从零开始多取几组数据，请在方框内
1.5
1.5
画出满足实验要求的电路图；
（3）利用上述实验电路图测出的电
压表读数UV与此时小灯泡两端电压U
U=2U 的下定 图量的关四系个是图象中可能正确V的 ，
C 是
． P=U2/R
1.0
0.
5O 6 12 18 24 U2/V
A
2
ห้องสมุดไป่ตู้
P/ 2.0 W
V）、 ，并
在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值R与Rx相当
VV
Imax=Umax/Rx= 3/5=0.6A
A
RX=5 Ω
R0 在5~5 0Ω URx 变化不明显
C
D
E=6v R0 0~5 0Ω
R0»Rx 调节不方便 Rx»R0 Ux变化不明显
A
B
10~5 0Ω
5~1 0Ω
【例3】用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电
画出实验电路图.
大的 调节不方便
P
V1
C
D
RV1Rx并R≈x=R5x Ω A1
A1 V1
A
B
URx y0~40Ω
Rx
R Iv1max= 1.5/750=0.002A
V2
E S UV2R1max=Iv1max×700=1.4V
Rx=U2/(U1/r1) =U2r1/U1
UV2R1max=700V1max/750=1.4V 小于其量程的1/3
R2 ES
Rx=(U2-U1)/(U1/r1) =(U2-U1)r1/U1
C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）
D．定值电阻R1＝3kΩ E．定值电阻R2＝15kΩ
P113 1题
F．滑动变阻器R（10Ω，2A）
A
R1
V1
R
G．学生电源（直流6V，内阻不计）
H．开关、导线若干 （1）实验中所用电压表应选用
A
E
S
D ，定值电阻应选用
（均用序号字母
填写）；
P/
P/
（2）为尽量减小实验误差，并要求
Ω，额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A，内阻0.2 Ω）；电流表A2（量程
0~3 A，内阻0.05 Ω）；电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）；电压表V2（量程
0开画~出关15实、V验导，电线内路.阻为图1了5.较kΩ准）确；测滑量动Rx变阻阻值器，R电0（压0表~5、0电Ω流）表，应蓄选电_池V__（1__电__动A_势1为6
（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。
采用分压式电路
V
Rv/ Rx=5000/100=50 Rx/RA=100/50=2
A RX
分压式电路， 安培表外接法
RX＜＜RV
变式1：下图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0～60毫安，内阻10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6伏， 内阻可不计）；
变式1、在“探究决定导线电阻因素”的实验中，需要测量待测导线的电阻。已知某待测
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
A．量程是0～0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表； B．量程是0～3A，内阻约为0.1Ω的电流表；6，
0～3V
C．量程是0～3V，内阻约为6kΩ的电压表；
D．量程是0～15V，内阻约为30kΩ的电压表；30，38
R2 ES
3、设计电学实验选择测量电阻仪器的原则：
（1）．安全性原则 — 不超过电表量程 （2）．精确性原则 — 尽量减小测量误差
选择量程时，尽量使得在读数时，电流表、电压表指针 的偏角在满刻度的1/3到2/3，欧姆表指针尽量在表盘的中 间附近。
3．简便性原则
【例3】用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5
≈700Ω
RX =1000Ω URxmin=700E/800
R:0--100Ω ≈7.8v
E=9v v1
>V2m=5V
变式3 、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，
电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2 为2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1）测量
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
A．量程是0～0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程是0～3A，内阻约为0.1Ω的电流表； C．量程是0～3V，内阻约为6kΩ的电压表；
C
D
D．量程是0～6V，内阻约为30kΩ的电压表；
E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；
E．阻值为0～1kΩ，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；9，5
G．蓄电池（6V）；
A C H．开关一个，导线若干．
（1）实验时电流表选
电压表选
滑动变阻器选
F （填代号）；
（2）请设计合理的测量电路，把电路图画在方框内； （3）请你按照设计的电路，在实物图中用笔画线代替导线连接元件．
R当测R=XU＜V ／＜IAR=V R时X，·RVR／测≈（RRXX+
RV
）＜
A
UX /
IX
=
RRX x
电流表外接法：电压为真实值，电流偏大
据R＝U/I，测量值小于真实值（小外小）
控制电路的选择
a.限流式用法:
R
R用
E r=0 S 用电器上电压的变化范围:
b.分压式用法
R用
R E ,r=0 S
【例1】下图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）；
Rx=U2/[(U1/r1)-(U2/r2)]
变式3 、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内
阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V， 内阻r2约为2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1） 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图
（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在
题给的实物图上画出连线。（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，
则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx＝_________________。 V1
Rx
Rx=(U2-U1)/(U1/r1)
V2
=(U2-U1)r1/U1
阻Rx（阻值约5 Ω，额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A，内
阻0.2 Ω）；电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）；电压表V1（量
程0~3 V，内阻3 kΩ）；电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）；
滑为动 了变 较阻准器确测R0（量0R~x阻5 值0Ω，）电，压蓄表电、池电（流电表动应势选为_V_6_1_V_）__、_开A关1 、导，线并.
电学实验：电阻的测量、测 量金属丝电阻率
伏安法测电阻
需要解决几个问题： (1)仪器的选择(电流表、电压表、滑动变阻器 ) (2)测量电路的选择(安培表是内接？外接？) (3)控制电路的选择(滑动变阻器限流？分压？)
伏安法测电阻的原理：RX=UX ／ IX .
注意U、 I、 R三个量必须是同一段电路中的量，由于
因为要求电阻两端的电压能从零开始变化， 因此滑动变阻器必须用分压器接法。
滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，为 了使电流电压有较明显的变化,在不超量程的情况下:
在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值R与Rx相当; 在分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值R小于或
远小于Rx。
例2 、在“探究决定导线电阻因素”的实验中，需要测量待测导线的电阻。已知某待测电
100E/210≤ URX≤ 100E/110 采用分压式电路
2.8v≤ URX≤ 5.5v
选择两种接法的一般程序：
电压从零开始连续变化 1、看题中有无明确要求 电压变化范围较大
要求测量多组数据
2、尝试采用限流电路
最小电流大于被测电阻额定值 电表超量程 电阻上电压变化范围太小
R滑« Rx
滑动变阻器的选择
中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原 理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx
的公式V1 为RxV＝R2x______R_V_2_R__x_≈___U1_V0_1。0ma0x×=12.550V0/3500≈700ΩV1