电阻测量及器材选择分析
导体的电阻实验报告
一、实验目的1. 了解导体电阻的基本概念和影响因素。
2. 掌握伏安法测量导体电阻的方法。
3. 通过实验验证电阻与材料、长度、横截面积之间的关系。
二、实验原理电阻是导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示,单位为欧姆(Ω)。
根据欧姆定律,电阻R与导体两端的电压U和通过导体的电流I之间的关系为:R = U/I。
本实验采用伏安法测量导体电阻,即通过测量导体两端的电压和通过导体的电流,然后根据欧姆定律计算电阻值。
三、实验器材1. 电压表2. 电流表3. 电阻丝(不同材料、长度、横截面积)4. 电源5. 开关6. 导线7. 集成电路实验板四、实验步骤1. 将电阻丝的一端连接到电源的正极,另一端连接到开关。
2. 将电流表串联在电路中,连接电源负极和电阻丝的另一端。
3. 将电压表并联在电阻丝两端。
4. 闭合开关,调节电源电压,使电流表和电压表的示数稳定。
5. 记录电压表和电流表的示数,计算电阻值。
6. 改变电阻丝的长度、横截面积或材料,重复步骤4-5,记录数据。
五、实验数据及处理1. 电阻丝1(材料:铜,长度:10cm,横截面积:1mm²):- 电压U:2V- 电流I:0.5A- 电阻R = U/I = 2V/0.5A = 4Ω2. 电阻丝2(材料:铜,长度:20cm,横截面积:1mm²):- 电压U:2V- 电流I:0.25A- 电阻R = U/I = 2V/0.25A = 8Ω3. 电阻丝3(材料:铜,长度:10cm,横截面积:2mm²):- 电压U:2V- 电流I:0.75A- 电阻R = U/I = 2V/0.75A = 2.67Ω4. 电阻丝4(材料:铁,长度:10cm,横截面积:1mm²):- 电压U:2V- 电流I:0.3A- 电阻R = U/I = 2V/0.3A = 6.67Ω六、实验结果分析1. 电阻与材料的关系:不同材料的电阻不同,铜的电阻较小,铁的电阻较大。
电阻的测量实验
电阻的测量实验实验目的:掌握电阻的测量方法,了解电阻的基本概念和特性。
实验器材:1. 电源:直流电源供电。
2. 电阻测量仪器:万用表(或电表)。
3. 电阻箱:提供不同阻值的电阻。
4. 电线:用于连接电路。
5. 开关:用于控制电路开关状态。
实验原理:电阻是电路中的一种元件,用于限制电流的流动。
电阻的单位为欧姆(Ω)。
根据欧姆定律,电阻的大小与电压和电流成正比,电阻的大小可以通过测量电压和电流的比值来得到。
实验步骤:1. 连接电路:将电源与电阻测量仪器和电阻箱依次连接起来。
确保电路连接正确。
2. 调整电阻箱:将电阻箱的阻值设定为一个适当的范围,如100Ω。
3. 读取电流值:将电流表测量端和电阻的连接线分别连接到电流表的两个端口,读取电流表上的电流数值。
4. 读取电压值:将电压表测量端分别与电阻的两端相连接,读取电压表上的电压数值。
5. 计算电阻值:根据欧姆定律,计算电阻的值。
将电阻值用Ω表示。
实验注意事项:1. 在接线时,确保电路连接牢固,避免接触不良导致测量结果不准确。
2. 调整电阻箱时,注意选择合适的阻值范围,避免电流过大或过小。
3. 读取电流和电压时,注意观察仪器的量程范围,并使用相应的量程档位。
4. 测量过程中要保持仪器和电路干净、整洁,避免杂质或污染对测量结果的影响。
实验结果与分析:通过上述实验步骤,我们可以获得电流和电压数值,并根据欧姆定律计算得到电阻值。
不同的电阻会有不同的电阻值,通过实验可以验证电阻值的大小。
同时,在实验中我们也可以调整电阻箱的阻值,观察电阻值的变化规律。
实验总结:电阻的测量实验是电学基础实验中的重要实验之一。
通过实验的进行,我们对电阻的概念和测量方法有了更深入的了解。
掌握电阻的测量方法对于电路设计和实际应用具有重要意义。
在实验中,我们还需要注意实验操作的准确性和仪器的使用方法,确保实验结果的准确性和可靠性。
参考文献:[1] 电气工程基础实验教程. 上海:上海电力学院出版社,2006.[2] 罗红主编. 电工电子学实验教程. 北京:北京航空航天工业出版社,2010.。
电阻率实验报告
一、实验目的1. 理解电阻率的定义及其在材料科学中的应用。
2. 掌握电阻率测量的基本原理和方法。
3. 通过实验验证电阻率与材料性质之间的关系。
二、实验原理电阻率(ρ)是衡量材料导电性能的重要参数,其定义为单位长度、单位截面积的导体电阻。
根据欧姆定律,电阻R与电阻率ρ、导体长度L和横截面积S之间存在以下关系:\[ R = \rho \frac{L}{S} \]因此,电阻率可以通过测量导体的长度、直径和电阻值来计算。
实验中,我们将使用双臂电桥测量金属丝的电阻,并据此计算其电阻率。
三、实验仪器与材料1. 金属丝(材料:铜,直径:1mm)2. 双臂电桥3. 数字万用表4. 精密测量尺5. 电路连接线6. 导线连接夹四、实验步骤1. 准备实验器材,将金属丝固定在实验台上。
2. 使用精密测量尺测量金属丝的长度L(精确到0.01cm)。
3. 使用数字万用表测量金属丝的电阻R(精确到0.01Ω)。
4. 使用精密测量尺测量金属丝的直径d(精确到0.001mm),然后计算横截面积S (S = π(d/2)^2)。
5. 根据公式\[ \rho = \frac{R \cdot S}{L} \]计算金属丝的电阻率ρ。
五、实验数据与结果| 金属丝长度L (cm) | 金属丝直径d (mm) | 金属丝电阻R (Ω) | 横截面积S (mm²) | 电阻率ρ (Ω·m) ||------------------|------------------|------------------|------------------|----------------|| 10.00 | 1.000 | 0.100 | 0.785 | 7.85 × 10^-6 |六、实验分析与讨论根据实验数据,金属丝的电阻率为7.85 × 10^-6 Ω·m。
该值与铜的标准电阻率(约为1.68 × 10^-8 Ω·m)存在较大差异,可能是由于以下原因:1. 金属丝长度和直径的测量误差;2. 金属丝表面氧化层或杂质的影响;3. 测量仪器的精度限制。
伏安法测电阻--实验器材的选取
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L的电流为0.46A时,电压 表的示数如图2所示,此时L的电阻为______Ω. (2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时, 加在L上的电压值是______V. (3)学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电 路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图, 并在图上标明所选器材代号.
滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的 可变电阻,在电路中能起到调节电流的大小及 两点间电压高低的作用。
电阻箱
与滑动变阻器一样提供可变电阻,但电阻箱 的电阻可以直接读出,电阻的变化是不连续的。
3.伏安法的测量电路
(1) 两种电路-----电流表的内接法和外接法
内接法 外接法
电路图
选用条件
RA≪Rx
(2)画出实验电路图。
(3)根据实验数据,计算并 描绘出R-U的图象如图所 示,由图象可知,此灯泡 在不工作时,灯丝电阻为 1.5 ______ ;当所加电压 为3.00 V时,灯丝电阻为 ______ 11.5 ,灯泡实际消耗 0.78 的电功率为_______W 。
【互动训练】 1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx 约为5 Ω.实验室备有下列实验器材: A.电压表V1(量程3 V,内阻约为15 kΩ) B.电压表V2(量程15 V,内阻约为75 kΩ) C.电流表A1(量程3 A,内阻约为0.2 Ω) D.电流表A2(量程0.6 A,内阻约为1 Ω) E.滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.3 A) F.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A) G.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω) H.开关S,导线若干 (1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有 A、D、E、G、H _________________________( 填写器材前面的字母).
电阻的测量实验教案学习电阻的测量方法和技巧
电阻的测量实验教案学习电阻的测量方法和技巧电阻的测量实验教案引言:电阻是电学基础中的重要概念之一,它在电路分析和设计中起着至关重要的作用。
在实际操作中,测量电阻是我们必须掌握的基本技能之一。
本教案将介绍电阻的测量实验方法和技巧,以帮助学生深入理解电阻测量的原理与实践。
一、实验目的通过本实验,学生将能够:1. 理解电阻的概念和基本原理;2. 掌握电阻的测量方法和技巧;3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验器材和材料1. 变阻器(调节电阻);2. 电流表;3. 电压表;4. 直流电源;5. 连接线。
三、实验原理1. 电阻的定义:电阻是指导体对电流流动的阻碍程度。
用字母R表示,单位为欧姆(Ω);2. 基尔霍夫定律:在电路中,电流沿着闭合电路的各个支路之和等于零;3. 电阻的串、并联关系:串联电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和,而并联电阻的总阻值等于各个电阻的倒数之和的倒数。
四、实验步骤1. 将实验器材依照电路图连接好,确保实验电路无误;2. 接通直流电源开关,调节电阻的阻值,使得电路中的电流和电压适中且易于读取;3. 分别测量电流表和电压表的读数,并记录下来;4. 根据测得的电流和电压值,利用欧姆定律计算电阻值;5. 反复进行实验,改变电路中的电阻和电压数值,以探索不同情况下的电阻测量方法和技巧。
五、实验注意事项1. 实验操作时,应先调节电阻的阻值再接通电源;2. 电流表和电压表的量程应适宜,以确保测量的准确性;3. 实验结束后,应将电阻的阻值调节到最小。
六、实验结果与分析实验数据可根据实验步骤中所记录的读数进行计算,并绘制成表格和图形。
通过对实验结果的分析,学生可以掌握电阻测量的方法和技巧,并进一步了解电阻的特性和变化规律。
七、实验拓展1. 探究不同材料和尺寸的导体对电阻的影响;2. 研究电阻与温度的关系;3. 利用实验结果,设计简单的电阻测量仪器。
结语:通过本实验教案,学生不仅可以深入了解电阻的测量方法和技巧,还能够掌握实验操作和数据处理的基本技能。
电阻的测量 实验报告
电阻的测量实验报告1. 实验目的本实验旨在掌握电阻的测量方法,了解电阻的基本特性以及影响电阻的因素,并运用所学知识进行实际测量。
2. 实验仪器和材料- 多用途数字万用表- 不同阻值的电阻器- 电源- 连接线等其他辅助器材3. 实验原理电阻是指电流在导体内流动时,受到阻碍的大小。
电阻的单位为欧姆(Ω)。
电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积以及温度等因素。
实验中常用的电阻测量方法有两种:串联法和并联法。
串联法在待测电阻两端连接其他电路元件,通过测量总电阻和其他电路元件的电压、电流来计算电阻值;而并联法则相反,待测电阻与其他电路元件并联,测量总电流和其他电路元件的电压来计算电阻值。
在实际测量中,根据实际情况选择合适的测量方法。
4. 实验步骤1. 将待测电阻与万用表连接至串联测量电路,确保连接线连接牢固。
2. 打开电源,调节电压至适宜范围。
3. 万用表选择电阻测量档,记录下测量结果。
4. 将待测电阻与万用表连接至并联测量电路,确保连接线连接牢固。
5. 打开电源,调节电压至适宜范围。
6. 万用表选择电阻测量档,记录下测量结果。
7. 重复以上步骤,使用不同阻值的电阻器进行测量,确保准确性和可靠性。
5. 实验数据记录与分析实验数据如下:电阻值(Ω)串联法测量(Ω)并联法测量(Ω)-10 10.12 9.8847 46.94 47.09100 99.89 100.11从数据可以看出,串联法和并联法的测量结果基本符合预期,都在待测电阻的附近。
6. 实验结果与讨论通过本次实验,我们掌握了电阻的测量方法,并运用实际测量到的数据进行分析。
电阻的测量结果可能会受到一些因素的影响,如电源的稳定性、接触电阻等。
为了提高测量结果的准确性,我们应该选择质量较好的电源,并保持测量线路的良好接触。
在实验中,由于测量仪器的精度有限,测量结果可能会略有误差。
我们可以通过多次测量取平均值的方法来降低误差。
此外,在实际应用中,应根据测量目的和所需精度选择合适的测量方法和仪器。
实验报告电阻的识别
一、实验目的1. 熟悉电阻的识别方法。
2. 学会使用万用表测量电阻值。
3. 培养学生严谨的实验态度和操作技能。
二、实验原理电阻是电路中的一种基本元件,其作用是限制电流的流动。
本实验通过测量电阻的阻值,识别电阻的类型和参数。
三、实验仪器与材料1. 万用表2. 电阻3. 欧姆表4. 导线5. 电路板四、实验步骤1. 准备工作:将万用表调至欧姆档,将电阻、导线和电路板准备好。
2. 测量电阻值:a. 将万用表的两个表笔分别接触电阻的两端。
b. 观察万用表的读数,即为电阻的阻值。
3. 识别电阻类型:a. 观察电阻的颜色环,根据颜色环的排列顺序和颜色对应表,识别电阻的阻值和公差。
b. 对于色环电阻,若颜色环不清晰,可使用欧姆表测量电阻值,再根据颜色环颜色对应表识别电阻。
4. 识别电阻参数:a. 根据电阻的颜色环,识别电阻的阻值和公差。
b. 查阅电阻参数表,了解电阻的其他参数,如温度系数、额定功率等。
五、实验结果与分析1. 实验结果:通过测量,得到电阻的阻值为100Ω,公差为±5%。
2. 结果分析:a. 实验结果与电阻的颜色环标识相符,验证了电阻的识别方法。
b. 通过本实验,掌握了使用万用表测量电阻值的方法,为后续电路设计和调试提供了基础。
六、实验总结1. 本实验通过测量电阻的阻值,识别电阻的类型和参数,达到了实验目的。
2. 实验过程中,掌握了使用万用表测量电阻值的方法,提高了操作技能。
3. 通过本实验,培养了严谨的实验态度,为今后学习和工作打下了基础。
七、注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免触电。
2. 使用万用表时,选择合适的档位,避免损坏仪器。
3. 测量电阻时,确保电阻的两端接触良好,避免因接触不良导致测量误差。
4. 实验结束后,整理实验器材,保持实验室整洁。
电阻的测量实验分析
图2 电阻测量实验题归类例析伏安法测电阻是欧姆定律的重要应用,也是中考考查的重点,命题内容主要有:实验原理,仪器、器材的选择,电压表和电流表的用法及读数,滑动变阻器的连接和作用,电路图及实物图的连接,操作步骤,记录、分析数据等。
笔者对2007年各省、市中考物理试题分析发现,根据电路图或具体要求连接实物图,电压表或电流表的读数,实验过程中电路故障的排除等都是命题频率较高的知识点,而且考查的综合性很强,往往一道题同时覆盖以上多个考查点。
下面,笔者对各个考查点进行归类例析,希望广大师生在学习加以注意。
一、连接电路1.把电路图(或实物图)补充完整例1:在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx 的实验中,使用下列器材进行实验: A .电流表一个(量程0~0.6A ,0~3A); B .电压表一个(量程0~3V ,0~15V); C .串联的干电池三节;D .滑动变阻器R(阻值为0~12Ω);E .待测小灯泡Rx ,(阻值约为6Ω);F .开关一个;导线若干。
则:(1)该实验依据的原理是 (用课本中的字母表示);并根据题意在右上边的图1虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。
将实物图(2)根据所画的电路图,用铅笔..画线代替导线(图2)连接完整(其中部分导线已连接好)。
解析:(1)“伏安法”是测量小灯泡电阻最基本的方法,它的原理是用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出小灯泡中的电流,根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻值。
该题考查了学生用“伏安法”测电阻的基本技能,难度不大,须注意的是题中要求“用课本中的字母表示”,即IU R =。
题中给出了部分电路,在此基础上学生很容易画出完整的电路图。
(2)在连接实物之前,必须先确定电流表、电压表的量程。
由于电源是三节干电池串联,电压为4.5V ,许多同学可能会选择电压表0~15V 的量程,但是,当小灯泡两端电压为4.5V 时,电流表示数A75.06V 5.4RxU I =Ω==,即电流表须选择0~3A 量程,这样,电流表指针偏转的角度很小,误差较大,所以电压表选择0~15V 量程不是最佳选择。
电阻的测量实验报告
电阻的测量实验报告一、引言在电路中,电阻是一种重要的电性元件。
电阻的测量对于电路的负载匹配、电路分析和电路设计都具有重要的意义。
本实验旨在通过实际测量电路中不同电阻的阻值,并探究电阻与电流、电压之间的关系。
二、实验目的1.学习使用万用电表测量电阻;2.掌握串联电路和并联电路中电阻的计算;3.观察电阻与电流、电压之间的关系。
三、实验器材和药材1.万用表2.电源3.电阻箱4.导线四、实验原理1.电阻的定义:电阻是指电流在流动过程中经过的阻力,用符号R表示,单位是欧姆(Ω)。
2.串联电路中电阻的计算:在串联电路中,各个电阻依次连接,电流通过各个电阻相同。
总电阻RT等于各个电阻R1、R2、R3...依次相加:RT = R1 + R2 + R3 + ...3.并联电路中电阻的计算:在并联电路中,各个电阻共享相同的电压。
总电阻RT等于各个电阻的倒数之和再取倒数:1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...五、实验步骤1.连接串联电路:将电源正极与电阻箱的一个端口连接,再将电阻箱的另一端口与万用表的COM端连接,最后将电源负极与万用表的VΩmA端连接。
2.调节电阻值:设置电阻箱初始阻值,可以选择任意一个阻值。
3.测量电流:打开电源,用万用表测量串联电路中的电流值。
4.记录电流值:根据测量结果,记录下电流值I。
5.调整电阻箱阻值:逐渐调整电阻箱的阻值,每次调整后均记录下电流值。
6.连接并联电路:将电源正极与万用表的COM端连接,再将电源负极与电阻箱的一个端口连接,最后将电阻箱的另一端口与万用表的VΩmA端连接。
7.调节电阻值:设置电阻箱初始阻值,可以选择任意一个阻值。
8.测量电流:打开电源,用万用表测量并联电路中的电流值。
9.记录电流值:根据测量结果,记录下电流值I。
10.调整电阻箱阻值:逐渐调整电阻箱的阻值,每次调整后均记录下电流值。
六、实验数据记录与计算1.串联电路:电阻箱初始阻值:R1 = 10Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I1电阻箱阻值:R2 = 20Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I2电阻箱阻值:R3 = 30Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I32.并联电路:电阻箱初始阻值:R4 = 40Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I4电阻箱阻值:R5 = 50Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I5电阻箱阻值:R6 = 60Ω调整电阻箱阻值,记录电流值I6七、实验结果分析根据实验数据,我们可以绘制出电阻与电流的关系图表。
测电阻率实验报告
测电阻率实验报告测电阻率实验报告引言:电阻率是描述物质导电性能的重要物理量之一。
在本次实验中,我们将通过测量不同材料的电阻和尺寸,来计算它们的电阻率。
通过这个实验,我们将更好地理解电阻率的概念,并探索不同材料的导电性能。
实验步骤:1. 实验器材准备:电流表、电压表、导线、不同材料的样品(如金属导线、铅笔芯、水溶液等)。
2. 实验装置搭建:将电流表和电压表与待测材料连接,确保电路连接正确。
3. 测量电阻:通过施加电压和测量电流,计算待测材料的电阻值。
重复多次测量,取平均值以提高准确性。
4. 测量尺寸:使用尺子或卡尺测量待测材料的长度、宽度和厚度等尺寸参数。
实验结果与讨论:通过实验测量得到的电阻和尺寸数据,我们可以计算出不同材料的电阻率。
电阻率是描述物质导电性能的物理量,它与材料自身的导电性能以及尺寸有关。
在实验中,我们发现金属导线的电阻较小,这是因为金属具有良好的导电性能。
相比之下,铅笔芯的电阻较大,这是因为铅笔芯是一种较差的导电材料。
而水溶液的电阻更大,这是因为水溶液中的离子导电性能较差。
我们还观察到,当材料的长度增加时,电阻也会增加。
这是因为电阻与材料的长度成正比,即电阻率不随长度变化。
而材料的截面积越大,电阻越小。
这是因为电阻与材料的截面积成反比,即电阻率与截面积成反比。
结论:通过本次实验,我们深入了解了电阻率的概念和计算方法,并通过测量不同材料的电阻和尺寸数据,验证了电阻率与导电性能以及尺寸之间的关系。
电阻率是描述物质导电性能的重要指标,它对于电路设计和材料选择具有重要意义。
在实际应用中,我们可以根据不同的需求选择合适的材料,以达到所需的导电性能。
此外,我们还可以通过改变材料的形状和尺寸来调节电阻率。
例如,通过增加导线的截面积,可以降低电阻,提高导电性能。
这对于电子器件的设计和制造具有重要的指导意义。
总之,测电阻率的实验为我们提供了一个深入了解物质导电性能的机会。
通过实验数据的分析和讨论,我们对电阻率的概念和计算方法有了更加清晰的认识,并探索了材料导电性能与尺寸之间的关系。
电阻的测量实验报告
电阻的测量实验报告(文章一):电阻测量的设计实验报告xx科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日实验报告内容:一实验目的二实验仪器(仪器名称、型号、参数、编号)三实验原理(原理文字叙述和公式、原理图)(四)、实验步骤(五)、实验数据和数据处理(六)、实验结果(七)、分析讨论(实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等)八.思考题(文章二):电阻的测量--伏安法的实验报告电阻的测量--伏安法的测定实验报告实验名称:_____电阻的测量--伏安法________ 姓名学号班级__实验日期_ 2xx.11.7_ _ 温度______同组者___ 无_____ (一)实验目的:1. 学习伏安法测电阻的方法。
2. 学会仪表的选择。
3. 学习伏安法中减少系统误差的方法。
(二)实验仪器:直流稳压源、电阻箱、滑线变阻器、二极管、电流表、电压表、开关与导线(三)实验原理:如图11-1所示,测出通过电阻R的电流I及电阻R两端的电压U,则根据欧姆定律,可知图11-1 R? U I 以下讨论此种方法的系统误差问题。
1. 测量仪表的选择在电学实验中,仪表的误差是重要的误差来源,所以要选取适用的仪表。
(1)参照电阻器R的额定功率确定仪表的量限,设电阻R的额定功率为P,则最大电流I为I? P (11-1)R 2 处(最佳选择),电流计的量限为I3 2P3 ?。
,即3R2 为使电流计的指针指向度盘的设R?100Ω,P?50mA的毫安计较好。
13 W,则I?0.035A,而I??0.053A,所以电流计取量限为82 3 ?5.3V,所以电压计取量限5V的伏特计较2 电阻两端电压为U?IR? 3.5V,而U? 好。
(2)参照对电阻测量准确度的要求确定仪表的等级假设要求测量R的相对误差不大于某一ER,则按误差传递公式,可有ER?[(按误差等分配原则取?U2?I )?()2]UI 2 ?U?IER (11-2)?? UI2 对于准确度等级为a,量限为Xmax的电表,其最大绝对误差为?max,则?max?Xmax? a 100 参照此关系和式(11-2),可知电流计等级aI应满足aI?电压计的等级aU应满足aU? ER U ?100(11-3)U2max? ER U ?100 (11-4)2Umax? 对前述实例(I=0.035A,Imax?0.05A,U?3.5A,Umax?5V),则当要求ER?2%时,必须aI?0.99,aU?0.99 即取0.5级的毫安计、伏特计较好,取1.0级也勉强可以。
电阻测量的所有方法及典型例题
一、 实验常规1、器材选取原则2、实验仪器的读数3、滑动变阻器的两种接法------控制电路的选择4、实物图连线5、电阻的测量----伏安法和电流表内外接法的选择1、器材选取原则①安全性原则:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。
定值电阻欧姆表法7、电阻测量的其他方法电流表内阻全电路欧姆定律法电源内阻定值电阻 比较法定值电阻电流表内阻 电压表内阻 半偏法电流表内阻电压表内阻伏安法测电压表的内阻伏安法测电流表的内阻 安安法测电流表的内阻6、伏安法测电阻的应用伏安法、安安法测电阻②精确性原则:选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时要有较大偏转(指针偏转一般在满偏角度的1/3以上)。
欧姆表指针指在中值电阻附近。
③便于操作原则:选择控制电路时,既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求,又要注意便于操作。
2、实验仪器的读数高考要求会正确使用的电学仪器有:电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等。
除了滑动变阻器以外,其它仪器都要求会正确读出数据。
读数的基本原则是:一、安培表、伏特表均有两个量程,其测量值的有效数字依量程及精度而定,但是可以概括如下原则:根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法,一般: 最小分度是2的,(包括0.2、0.02等),采用1/2估读,如电流表0~0.6A 档; 最小分度是5的,(包括0.5、0.05等),采用1/5估读,如电压表0~15V 档; 最小分度是1的,(包括0.1、0.01等),采用1/10估读,如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A 档、电压表0~3V 档等。
二、电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,不再向下估读。
例1. 右图是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V 量程,那么电压表读数为多少?若当时使用的是该表的0-15V 量程,那么电压表读数又为多少?解析:0-3V 量程最小刻度是0.1V ,是10分度的,因此要向下估读一位,读1.15V (由于最后一1 2 351015位是估读的,有偶然误差,读成1.14V-1.17V 之间都算正确)。
电阻测量设计实验报告
电阻测量设计实验报告实验目的:设计一种电阻测量电路,能够准确测量给定电阻的阻值。
实验原理:电阻是电流通过时产生的电压与电流之比,通过测量电流和电压可以准确计算电阻的阻值。
在本实验中,我们设计了一种简单的电阻测量电路,利用欧姆定律测量电流和电压,从而得出电阻的阻值。
实验器材:欧姆表、电阻箱、导线、电压源、安全电缆、万用表。
实验步骤:1. 搭建电阻测量电路:将欧姆表的两个测试引脚分别连接到待测电阻的两端。
将电压源接入电路,设置合适的范围。
连接导线、电阻箱和安全电缆。
2. 调节电压源:通过调节电压源的电压,使得在电阻上产生合适的电流。
记下电压源的电压值。
3. 测量电流:使用万用表选择电流测量模式,将表笔分别连接到电阻测量电路的两个测试点上。
记录下电流值。
4. 计算电阻阻值:根据欧姆定律,电阻的阻值等于电压除以电流。
计算出电阻的阻值。
实验结果与分析:根据实验步骤得到电阻的阻值。
可以通过与已知的标准电阻进行比较,来验证实验结果的准确性。
如果实验结果与标准阻值相近,说明电阻测量电路准确可靠。
实验注意事项:1. 在实验过程中,确保安全用电,避免触电事故的发生。
2. 检查实验仪器的连接是否正确,保证实验过程的准确性。
3. 在测量过程中,注意防止电流过大,避免对万用表和电阻产生损坏。
4. 实验结束后,及时断开电路连接,关闭电压源,确保实验环境的安全。
结论:通过设计一种电阻测量电路,可以准确测量给定电阻的阻值。
在实验过程中,我们需要搭建电阻测量电路、调节电压源、测量电流,并根据欧姆定律计算电阻的阻值。
实验结果的准确性可以通过与已知标准电阻进行比较来验证。
在实验中,我们需要注意安全用电,正确连接仪器,并注意防止电流过大。
最后,实验结束后,及时断开电路连接,关闭电压源,确保实验环境的安全。
电阻测量的设计实验报告
电阻测量的设计实验报告设计实验报告:电阻测量1.实验目的本实验旨在通过设计一种电阻测量电路,测量出待测电阻的阻值,并熟悉电阻测量的原理和方法。
2.实验原理电阻是电流在电阻器中产生的电势差所引起的电压与电流的比值。
电阻测量的基本原理是利用欧姆定律,即恒定电流通过电阻器产生的电压与电阻成正比。
实验中我们需要设计一种电路来测量电阻的阻值。
3.实验器材-待测电阻-直流稳压电源-电流表-电压表-多用途万用表-连接导线4.实验步骤步骤1:将电源的正极接到待测电阻的一端,负极接地。
并将电流表、电压表以及多用途万用表连接至电路中。
步骤2:在电压表和电流表上分别选择合适的量程以及测量模式。
步骤3:将电流表分别放置在待测电阻的两端,记录测得的电流值。
步骤4:利用电压表在待测电阻两端测得的电压值和测得的电流值,计算出待测电阻的阻值。
步骤5:重复步骤1至步骤4,使得测得的电阻阻值更加准确。
5.实验结果与数据分析在实验中,我们依次测得了不同待测电阻下的电流值和电压值,并计算出了相应的阻值。
通过对实验数据的分析,我们可以发现待测电阻的阻值与通过它的电流和电压之比有关,符合欧姆定律。
6.实验误差分析-电流表和电压表的测量误差:由于电流表和电压表的精度限制,测量得到的电流和电压值可能存在一定的误差。
-线路连接误差:实验中所使用的导线可能存在一定的电阻,在测量电流和电压时会对实验结果产生影响。
-待测电阻本身的误差:由于电阻器的制造过程可能存在一定的误差,待测电阻的实际阻值与标定阻值可能存在一定的偏差。
7.实验改进方案为减小实验误差,可以采取以下改进方案:-提高电流表和电压表的精度:选用精度更高的仪器。
-减小线路连接误差:使用高质量的导线,保证连接的稳定性。
-校准待测电阻:在实验前对待测电阻进行校准,得到更准确的阻值。
8.实验结论总结:通过本次实验,我们对电阻测量的原理和方法有了更深入的理解,并通过实验操作获得了实践经验。
实验中的误差分析和改进方案也使我们更加注重实验的精确性和准确性。
电工电阻测量实验报告
一、实验目的1. 掌握电阻的测量原理和方法。
2. 熟悉伏安法、电桥法等测量电阻的实验操作。
3. 了解电阻测量中的误差分析及数据处理。
二、实验原理电阻是电路中阻碍电流流动的元件,其大小用欧姆(Ω)表示。
电阻的测量方法主要有伏安法、电桥法等。
1. 伏安法:通过测量电阻两端的电压(U)和通过电阻的电流(I),根据欧姆定律(R = U/I)计算电阻值。
2. 电桥法:利用电桥电路平衡原理,通过调节电桥中的电阻,使电桥平衡,从而计算出电阻值。
三、实验器材1. 电源:直流稳压电源2. 电阻箱:用于调节电路中的电阻值3. 电流表:用于测量电路中的电流4. 电压表:用于测量电路中的电压5. 滑动变阻器:用于调节电路中的电流和电压6. 待测电阻:待测电阻值已知7. 导线:用于连接电路8. 电桥电路:用于电桥法测量电阻四、实验步骤1. 伏安法测量电阻(1)按照电路图连接电路,将电源、电流表、电压表、滑动变阻器和待测电阻依次连接。
(2)打开电源,调节滑动变阻器,使电流表和电压表的示数稳定。
(3)记录电流表和电压表的示数,根据欧姆定律计算电阻值。
(4)改变滑动变阻器的阻值,重复步骤(2)和(3),至少测量三次。
2. 电桥法测量电阻(1)按照电桥电路图连接电路,将电源、电桥、滑动变阻器和待测电阻依次连接。
(2)打开电源,调节滑动变阻器,使电桥平衡。
(3)记录电桥中各电阻的阻值,根据电桥平衡原理计算待测电阻值。
(4)改变电桥中电阻的值,重复步骤(2)和(3),至少测量三次。
五、实验结果与分析1. 伏安法测量结果| 次数 | 电流(A) | 电压(V) | 电阻(Ω) || ---- | -------- | -------- | -------- || 1 | 0.2 | 2.0 | 10 || 2 | 0.3 | 2.5 | 8.33 || 3 | 0.4 | 3.2 | 8 |平均电阻:\( R_{\text{avg}} = \frac{10 + 8.33 + 8}{3} = 8.78 \,\Omega \)2. 电桥法测量结果| 次数 | 电桥电阻(Ω) || ---- | ------------ || 1 | 9 || 2 | 8.5 || 3 | 8.7 |平均电阻:\( R_{\text{avg}} = \frac{9 + 8.5 + 8.7}{3} = 8.6 \, \Omega \)六、误差分析1. 伏安法误差:电流表和电压表的测量误差、滑动变阻器的阻值误差、温度对电阻的影响等。
电学实验选择器材和测量电阻实验电路的设计
电学实验中实验器材的选取和测电阻实验设计(含答案)一、电学实验器材的选取1、为了测阻值约为5 Q的电阻,取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:A. 电压表0〜3 V,内阻10 k QB. 电压表0〜15 V,内阻50 k QC. 电流表0〜0.6 A,内阻0.05 QD. 电流表0〜3 A,内阻0.01 QE. 滑动变阻器,0〜10 QF. 滑动变阻器,0〜100 Q要求较准确地测出其阻值,电压表应选________ ,电流表应选__________ ,滑动变阻器应选 _______ .(填序号)并画出电路图。
答案:A C E2、某同学想用伏安法更精确地测量阻值约为120欧姆的电阻R现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0〜4 mA,内阻约50 Q )电流表A2(量程0〜30 mA,内阻约30 Q )电压表V1(量程0〜3 V,内阻约10 k Q )电压表V2(量程0〜15 V,内阻约25 k Q)直流电源E(电动势4 V,内阻不计)滑动变阻器R(阻值范围0〜15 Q ,允许通过的最大电流 2.0 A)滑动变阻器艮(阻值范围0〜2 k Q ,允许通过的最大电流0.5 A)开关S、导线若干要求较准确地测出其阻值,电压表应选________ ,电流表应选__________ ,滑动变阻器应选_______ .(填序号)并画出电路图答案:V1 A2 R13、某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 k Q ),除了忠开关S、导线外,还有下列器材供选用:A. 电压表(量程0〜1 V,内阻约10 k Q )B. 电压表(量程0〜10 V,内阻约100 k Q )C. 电流表(量程0〜1 mA,内阻约30 Q )D. 电流表(量程0〜0.6 A,内阻约0.05 Q )E. 电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F. 电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G. 滑动变阻器R)(阻值范围0〜10 Q,额定电流2 A)(1)__________________________________ 为使测量尽量准确,电压表选用 ______________ ,电流表选用______________________________________ ,电源选用 ___________ (均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量R阻值的实验电路图.(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________ 其真实值(填“大于” “小于”或“等于” ),原因是_________________________________答案(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)解析(1)若电源选用E,则通过R的最大电流为0.15 mA电流表选用C还达不到半偏,故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压,故电压表选用 B.由此可知电路中的电流约为 1 mA,故电流表选用 C.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值很小,若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用, 所以滑动变阻器应采用分压接法, 实验电路图如图所示.「,所以R 测〉R 实.4、为测量某微安表 G (量程200卩A,内阻大约2 200 Q )的内阻,有以下器材可供选择: A. 电压表(0〜3 V ); B. 电压表(0〜15 V ); C. 滑动变阻器(0〜10 Q ); D. 滑动变阻器(0〜1 k Q ); E. 电源日电动势约为6 V )F. 电阻箱F Z (最大阻值为9 999 Q ) 开关S 一个,导线若干.为使测量微安表的内阻,(1)滑动变阻器应该选(均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量微安表的电路图,并连接实物图。
实验:电阻的测量
实验:《电阻的测量》归纳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,并能够灵活使用电阻测量的方法,从而提升学生的综合分析问题、解决问题的水平。
一.欧姆表测电阻1、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+r)= E/(R内+RX)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,但存有一一对应的关系,即测出相对应的电流,就可算出相对应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.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,每一次换档都应该实行调零(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。
其优点是节能;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。
(2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。
测电阻的实验报告
一、实验目的1. 熟悉欧姆定律,了解电阻、电压和电流之间的关系;2. 掌握使用电压表和电流表测量电阻的方法;3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理根据欧姆定律,电阻R、电压U和电流I之间的关系为:R = U/I。
本实验通过测量电路中的电压和电流,计算出电阻值。
三、实验器材1. 欧姆表(含电流表和电压表)1台;2. 待测电阻1个;3. 电源1个;4. 导线若干;5. 开关1个;6. 电阻箱1个;7. 万用表1台;8. 记录本1本。
四、实验步骤1. 搭建电路:将电源、开关、待测电阻、电阻箱、欧姆表连接成串联电路。
2. 调节电阻箱:将电阻箱的阻值调至最大,确保电路安全。
3. 测量电压和电流:闭合开关,读取欧姆表上的电压和电流值。
4. 计算电阻值:根据欧姆定律,计算待测电阻的阻值。
5. 改变电路连接方式:将待测电阻与电阻箱并联,重复步骤3和4,计算电阻值。
6. 数据记录:将实验数据记录在实验报告上。
五、实验数据及处理实验数据如下:1. 串联电路:- 电压U1 = 2.5V- 电流I1 = 0.3A- 电阻R1 = U1/I1 = 8.33Ω2. 并联电路:- 电压U2 = 2.5V- 电流I2 = 0.4A- 电阻R2 = U2/I2 = 6.25Ω六、实验结果分析1. 通过实验,验证了欧姆定律的正确性;2. 测量得到的电阻值与理论计算值基本相符;3. 实验过程中,电路连接正确,操作规范,数据处理准确。
七、实验结论本实验成功测量了待测电阻的阻值,验证了欧姆定律的正确性。
通过实验,提高了实验操作技能和数据处理能力。
八、实验注意事项1. 实验过程中,注意电路连接的正确性,避免短路现象;2. 调节电阻箱时,注意阻值不宜过大,以免损坏电路;3. 实验过程中,保持实验环境整洁,避免发生意外;4. 数据记录要准确,避免因记录错误导致实验结果偏差。
电阻实验的基本步骤与注意事项
电阻实验的基本步骤与注意事项电阻实验旨在研究导体中电流与电压之间的关系,通过测量电阻值来评估物质的导电性能。
本文将介绍电阻实验的基本步骤和注意事项。
在进行电阻实验前,请确保已准备好所需的实验器材和材料。
1. 实验器材及材料准备- 电源:选择适当的电源,如直流电源或交流电源,并确保其输出电压稳定可靠。
- 电阻箱:用于提供特定阻值的电阻,可通过调节电阻箱的刻度来改变电阻值。
- 变阻器:用于调节电阻箱的刻度。
- 定值电阻:用于校准电流表和电压表的准确性。
- 电流表:用于测量电路中的电流值。
- 电压表:用于测量电路中的电压值。
- 连接线:用于连接电路中的各个元件。
- 实验样品:根据实验需求选择适当的材料样品。
2. 确定实验电路在进行电阻实验前,需要确定所需的电路连接方式。
根据实验需求选择串联电路或并联电路,并据此绘制电路图。
3. 正确连接实验电路根据电路图,将所需的器件和样品按照正确的连接方式连接起来。
确保连接线的接触良好,以减少接触电阻的影响。
4. 调节电源电压和电阻箱阻值根据实验要求和样品特性,调节电源电压和电阻箱阻值。
确保电源输出电压稳定且在实验范围内,选择适当的电阻箱阻值以获得准确的测量结果。
5. 测量电压和电流在电路中加入电压表和电流表,分别测量电路中的电压和电流值。
注意选择合适的量程和测量方式,并记录测量结果。
6. 计算电阻值利用欧姆定律,根据测得的电流值和电压值计算电阻值。
电阻值的计算公式为 R = V/I,其中 R表示电阻值,V表示电压值,I表示电流值。
7. 分析和比较结果对电阻实验的结果进行分析,比较不同样品或条件下的电阻值。
根据实验目的,得出结论并进行合理的解释。
注意事项:1. 在进行电阻实验前,确保实验器材和材料的安全性和可靠性,以避免任何潜在的安全风险。
2. 在连接电路和操作实验时,必须小心操作,避免触及裸露的导体和高压元件,以免发生触电事故。
3. 实验中的所有测量值应准确记录,并注意保持实验环境的稳定,避免外界因素对实验结果产生干扰。
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电阻测量及器材选择分析
电阻测量及器材选择分析
运城中学 杜建国
内容摘要:
通过分析电阻测量思想、电流表的内外接法、滑动变阻器的限流和分压接法及实例分析,使同学理解并综合运用知识,解决仪器的选择、连接、电阻测量的创新设计方法。
关键词:物理教学 电阻测量 器材选择分析
正文:
高中物理电学实验包括电阻的测量、电流表的改装、电源内阻和电动势的测量等。
电学实验是高中物理检测的重点和难点,旨在考察学生的创新设计能力、知识的综合应用能力和全面分析解决物理问题的能力。
而电阻的测量是电学实验中知识应用最多、考查能力最强的实验之一。
学生在见到此类问题时常感到无从下手。
本文从电阻(包括电流表和电压表的内阻)的测量来说明实验器材的选择及研究的最基本的思想和方法。
一、电阻测量的总体思想 电阻测量的基本原理是利用了电阻的定义:I
U R (欧姆表和电桥法等测量除外),所以测量电阻的核心是巧妙设计,准确测量加在电阻R 上的电压和通过电阻R 的电流,这也就是我们通常所说的伏安法。
二、电流表的内接与外接
在伏安法测电阻的具体实践中,由于电流表和电压表内阻的存在,会对实验产生影响,为了减小电流表和电压表内阻对实验结果的影响,实验中电路会有两种不同的接法,即电流表的外接法和内接法。
如图1甲图为电流表的外接法,乙图为电流表的内接法。
甲图中电压表测得的是电阻R 上
电压的准确值,即真测U U =,而由于电压表
的分流,使得电流表测量的电流不是通过
电阻R 的准确值,即真测I I 〉,故当用I
U R =来计算时,电阻值则偏小。
同理,在乙图中由于电流表的分压,电流值是真实值,而电压值偏大,测量出的电阻值就偏大。
以上测量产生的误差,也就是我们所说的系统误差——由于仪器本身的缺陷或设计原理所造成的误差。
要减小误差,只有根据所给定的仪器来进行合理的接法选择,这就要求我们对所给的仪器参数进行分析,设计合理的电路。
优化设计的目的是为了减小实验误差,设计的思想是看用哪种电路带来的误差较小。
一般当电压表内阻R R V >>时,由于电压表的分流造成的误差较小,用甲图电路,即电流表的外接。
当A R R >>(电
流表内阻)时,由于电流表的分压较小,电压较准确,用乙图电路,即电流表的内接。
如果不好确定,可以看
R R V 与A
R R 的倍率大小来决定,即R R V >A R R ,用外接,否则用内接。
三、滑动变阻器的接法与选择
1、滑动变阻器的结构及连接
滑动变阻器是电学实验电路中一个常用的仪器,它可以连续
调节电路的电流或用电器上的电压。
滑动变
阻器有四个接线柱(如图2),当A 、B 接入
图 2
电路时,其电阻值是固定值。
当A、D(或A、C)接入时,电阻值为A、P间的电阻。
当B、C(或B、D)接入电路时,其电阻值为B、P间的电阻值,电阻随触点P的变化而变化。
如果在实验中,只把A、D(或B、C)串入电路,此接法称为限流接法,如果把A、B串入电路,而把用电器并在A、C(或B、D)之间,称为分压式电路。
如图3所示,甲图为限流接法,乙图为分压式接法。
2、滑动变阻器两种接法的选择
(1)一般情况下,没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度
分析,两者均可采用时,可用安装
简便、节能的限流式接法。
(2)有下列情况之一者必须选
用分压式接法
(A)要求回路中待测部分电路电流或电压需要从零开始可连续调节的,即大范围内测量时,必须采用分压式接法。
(B)当用电器的电阻R远大于滑动变阻器的最大值
R时,必须
采用分压接法。
(C)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过用电器或仪表的额定值时,只能采用分压接法。
四、仪表的选择
仪表的选择,一般遵循安全、精确的原则。
安全的原则要求通过仪表的电流或电压,不能超过其最大量程。
保证电表的正常测量。
精确的原则要求:所估算的最大电压值和电
流值应在所用仪表满刻度的2/3以上的位置,否则
会造成读数误差过大。
五、应用分析
(一)电阻的测量
例1、在“测定金属的电阻率”的实验中,电阻丝的电阻值约为40~50Ω,可供选择的主要器材如下:A.电压表(内阻20kΩ,量程0~10V),B.电流表(内阻约20Ω,量程0~50mA),C.电流表(内阻约4Ω,量程0~300mA),D.滑动变阻器(额定电流1A,阻值为100Ω),E.滑动变阻器(额定电流0.3A,阻值为1700Ω),F.电池组(电动势为9V,内阻为0.5Ω)
(1)电流表应选________ ,滑动变阻器应选________。
(2)画出实验原理图。
解析:首先我们选择仪表,从题上看,电源电动势是9V,待测电阻在40~50Ω间,可以估算通过待测电阻的电流最大值为225mA,故电流表应选C。
再看电流表与电压表的接法,电压表内阻是待测电阻的500倍,待测电阻是电流表内阻的10倍,所以选择电流表的外接误差较小。
最后看滑动变阻器的选择和连接,题中没有要求从零开始测量,
也没有多测几组数据的要求,而且两个滑动变阻器的电阻值都大于待测电阻值,故我们选择滑动变阻器的限流接法即可,D和E的选择上,我们选择D即可,原因是D在调节上比E方便。
(2)设计电路原理图(如图4)
(二)电流表内阻的测量
电流表内阻的测量方法有多种,比如半偏法等,但半偏法测量值总偏小,这也是系统误差。
要准确测量,还需用伏安法进行,但明确电流表是可以读出自身电流的电阻,所以,问题的关键是如何准确测出电流表上的电压值。
例2:某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值,有如下器材:电流表A1 ,量程300mA,内阻约为5Ω;电流表A2 ,量程600mA,内阻约为1Ω;电压表V,量程15V,内阻约为3KΩ,定值电阻R0,阻值5Ω,滑动变阻器R1 电阻0~10Ω,额定电流为1A,滑动变阻器R2 电阻0~250Ω,额定电流为0.3A, 电源E,电动势为3V,内阻较小,导线、电键若干。
(1)要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减少误差。
请设计实验电路。
画出测量用的电路图。
(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流表A1的内阻r1表达式为r1= ;
解析:该题是测量电流表的内阻,题干中给了两个电流表和一个电压表,有同学就想到伏安法测量,并有几种设想:(1)用电流表A2 和电压表V分别测出通过电流表A1 的电流和电压;(2)电流表是
电压表的特点是电压是可以从表上读出的,通过巧妙的办法测出通过电压表上的电流是解决问题的关键。
例3:为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有:①电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω;
②电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω;③变阻箱R1,阻值范围为0-9999Ω;④变阻箱R2,阻值范围为0-99.9Ω;⑤滑动变阻器R3,最
大阻值约为100Ω,额定电流1.5A;⑥电源E,电动势6V,内阻约0.5
从上面的例子可看出,电路测量及仪器的选择是对电学知识的综合应用,它有效的考察了学生知识综合应用能力和分析问题解决问题的能力。
但如果能抓住基础,仔细审题,全面分析,就能迎刃而解。