高中物理“电阻的测量”专题分析
“电阻的测量”专题分析
电阻的测量是电路知识的综合应用，这类题目的解决往往要涉及到电流表内接法和外接法的选择、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择、仪器和量程的选择以及实物连线等问题，是考查学生对电路的综合分析能力和实验能力的最佳题型之一，也是近几年高考实验题的热点问题，应引起同学们的高度重视.下面就电阻测量中所涉及到的问题做一简要分析，希望对同学们有所启发.
一、电流表的内接法和外接法
1．内接法和外接法：伏安法测电阻的原理是：用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。用伏安法测电阻有两种测量电路，图1（甲）中的接法叫电流表内接法，图1（乙）中的接法叫电流表外接法。
2．误差原因：由于电流表和电压表接入后对电路的影响，不管采用内接法和外接法都会产生测量误差.内接法的误差是由于电流表的分压作用，使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值，导致待测电阻的测量值大于实际值. 外接法的误差是由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于通过待测电阻电流的实际值，导致待测电阻的测量值小于实际值.
3．内接法和外接法的选择
一般情况下，测量大阻值电阻时，电流表的分压可以忽略，应采用电流表内接法.测量小阻值电阻时，电压表的分流可以忽略，应采用电流表外接法.若遇到待测电阻的阻值R x 既不太大又不太小时，可用求临界阻值的方法来判定：即先算出临界电阻V A R R R 0,若R x
显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用电流表内接法.如果 电压表示数变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用 电流表外接法.
【例题】欲测量一未知电阻R x ，但不知其未知电阻约为多少，现采用如图3甲、乙所示两电路进行测试，闭合开关，甲图中电压表示数为2.9V ，电流表示数为4mA ，乙图中电压表示数为3V ，电流表示数为3mA ，则下面对于R x 的叙述正确的是（BCD ）
A ．采用甲图误差较小，R x 的测量值为725Ω
B ．采用乙图误差较小，R x 的测量值为1000Ω
C ．R x 的真实值应在725Ω～1000Ω之间
D ．若电源内阻不计，可知R x 的真实值为975Ω 解：电压表读数差别不大，说明电流表分压作用小， 即电流表内阻较小，所以用乙图测量误差小.
若电源内阻不计，由闭合电路欧姆定律得：
甲图： E =U 甲+I 甲R A =2.9+4×10-3R A ①
乙图： E = U 乙=3=I 乙(R A +R x )= 4×10-3(R A +R x ) ②
图1
（甲）
（乙）
图3
图5 由①②得R x =975Ω
二、供电电路中滑动变阻器的限流接法和分压接法
被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式：
1．限流接法
如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：E R R E R x x ~0 ，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点. 2．分压接法
如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：E ~0，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b 点.
3．两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小.
4．两种接法的选择
滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法.
（1）通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑.
（2）为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法.
（3）在下列情况下必须采用分压接法：
①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足.
②如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法.
③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法.
三、仪器及量程的选择
1．仪器的选择一般应考虑三方面的因素：
（1）安全性：如各电表的读数不能超过量程，电阻元件的电流不应超过其最大允许电流等.
（2）精确性：如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，要尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的2/3以上，使用欧姆表时，宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.
（3）操作性：如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调解，滑动变阻器调解时应用到大部分电阻线，否则不便于操作.
图4
2．选择器材的步骤：
（1）根据实验要求设计合理的实验电路；
（2）估算电路中电流和电压可能达到的最大值，依次选择电压表和电流表及量程；
（3）根据电路选择滑动变阻器.
四、实物图连接的一般步骤
①画出实验电路图；
②分析各元件连接方式，明确电压表和电流表量程；
③依照电路图，把元件符号与实物一一对应，再连接实物.一般的连接方法是：从电源正极出发，沿电流方向把元件一一连接，最后连到电源负极上，按先串联后并联，先干路后支路的顺序；
④检查纠正.连接电表应和电流表要注意正负接线柱不能接错，各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉.
五、综合分析
例1．（1997年全国高考题）某电压表的内阻在20～50k Ω之间，现要测量其内阻，实验室可提供下列选择器材：
待测电压表(量程3V) 电流表A 1(量程200μA )
电流表A 2(量程5mA) 电流表A 3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大值1k Ω) 电源E （电动势4V ），电键S ，导线.
（1）所提供的电流表中，应选用 (填字母代号).
（2）为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在方框图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好).
分析：待测电压表量程为3V ，内阻R V 在20～50kΩ之间， 由此通过电流表的最大电流为15010
234==?==A R U I V m μA ， 所以选电流表A 1
在使用滑动变阻器时，若采用限流接法，电压表所分电压至少为 V V V R R ER U +==V V 8.320
1204=+?,超过了待测电压表的量程3V ，
因此滑动变阻器应采用分压接法.其实验电路图如图6所示.
例2．测一个阻值约为25kΩ的电阻，备有下列器材
A ．电流表（量程100μA ，内阻2k Ω）
B ．电流表（量程500μA ，内阻300Ω）
C ．电压表（量程10V ，内阻100k Ω）
D ．电压表（量程50V ，内阻500k Ω）
E ．直流稳压电源（电动势15V ，允许最大电流1A ）
F ．滑动变阻器（最大电阻1k Ω，额定功率1W ）
G ．导线若干.
（1）电流表应选 ，电压表应选 .
（2）画出测量R x 的电路图.
（3）用实线表示导线，将图中选定的器材连接成实验电路.
图6
分析：（1）电压表D 的量程远大于电源电动势，在测量时电压表的实际读数也达不到量程的1/3，所以选择D 不恰当，应选电压表C. 通过待测电阻的最大电流：400105.2104
=?==A R U I x m m μA ，电流表应选择B. 因R x >V A R R ，所以电流表选择内接法.
R x 的阻值远大于滑动变阻器的阻值，采用分压接法便于调解.
（2）电路图如图7所示.
（3）实物连接应按下列顺序进行：
图7
■■高中物理测量电阻的方法大总结
高中物理测量电阻的方法大总结 太原市第十二中学 姚维明 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,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一．欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、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+R X ） 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，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2．使用注意事项： （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，每一次换档都应该进行调零 （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．伏安法测电阻 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。其优点是节省能 量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，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。如图3，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这 样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列 三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 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．测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电 流表外接。 图 1 图 2 图3
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
恒定电流 电阻测量方法归纳 电阻测量一直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测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法（V-A 法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。 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。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可 以选择的时候，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。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可以从零 开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 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、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：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 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R ＞X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在 a 、 b 两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接 法。 （3）误差分析： 内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测 ＞R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即 R 测＜R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 6 0 图 1 图2 图 3 图 4 图 7 0
高中物理电阻的测量教学教案
高中物理电阻的测量教学教案 （一）知识目标 1、理解伏安法测电阻的原理。 2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。 3、理解两种方法的误差原因，并能在实际中作出选择。 4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理． （二）能力目标 1、通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。 2、了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表。 3、练习使用多用电表。 （三）情感目标 1、通过本课学生测量分析，器材选择判断，树立学生知识来源于实践，应用于实践的观点。 教学设计示例 电阻的测量 一、教学目标 1、在物理知识方面的要求： （1）了解用伏安法测电阻，知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差。 （2）懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的，并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。 （3）知道欧姆表测电阻的原理。 2、能力方面的要求： （1）引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。 （2）通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。 （3）培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。 二、重点、难点分析 1、重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。 2、难点 （1）误差的相对性。 （2）根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。 三、教具 电压表，电流表，欧姆表，测电阻的示教板。 四、主要教学过程 （－）引入新课 我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，是不是简单的重复呢？大家可以回想一下，当初做实验时的情况，把两个示数相除，再多次求平均即可，那你们有没有想过，这样得到的就是电阻的真实值吗？不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。 （二）教学过程
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
高中物理电阻测量方法归纳总结 说明：本文归纳并整理了电阻的测量各种方法，这些方法都是全体物理教师集体智慧的结晶，期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！ 电阻测量一直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测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法（V-A 法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。 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 节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，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。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可以从零开始变化到接近于电源 的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： 图 1
① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 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、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：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 的大致阻值时可以利用 相对误差判断 若A X R R ＞X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当 电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变 化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。 （3）误差分析： 内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测 ＞R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即 R 测＜R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 3 图4
高中物理 关于电流表内电阻的测量
关于电流表内电阻的测量 一、半偏法 只有被测电表这一个测量仪器时用等电流半偏法 １．(2007全国Ⅱ.22.②)在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测 定电流表的内阻，其主要操作步骤如下： ①接通S l ，调节R l ，使电流表指针偏转到满刻度； ②再接通S 2，调节R 2，使电流表指针偏转到满刻度的一半； ③读出R 2的阻值，即认为电流表的内阻r g =R 2 现备有如下器材： A ．电流表(量程0～100μA ，内阻约为l00Ω) B ．电阻箱(范围0～10Ω) C ．电阻箱(范围0～9999Ω) D ．电阻箱(范围0～99999Ω) E ．滑动变阻器(范围0～200Ω) F ．电源(电动势3V 内阻不计) G ．开关和若干导线 (Ⅰ)电路图中R l 应选______，R 2应选_______．(填入所选器材的字母代号) (Ⅱ)实验中读得R 2的阻值为l00Ω，若将此电流表改装成量程为3V 的电压表，应____联一个阻值为________Ω的电阻. (Ⅲ)若用此改装表去测量一稳恒电压，则测量值和真实值相比____（填“偏大”或“偏小”) 2. (2001全国.16) 图1中E 为电源，其电动势为ε，R 1为滑线变阻器，R 2为电阻箱，A 为电流表.用此电路，经以下步骤可近似测得A 的内阻R A ：①闭合K 1，断开K 2，调节R 1，使电流表读数等于其量程I 0；②保持R 1不变，闭合K 2，调节R 2，使电流表读数等于 2 I ，然后读出R 2的值，取R A ≈R 2. （1）按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线. （2）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即A A R R R 2 -.试导出它与电源电动势ε、电流表量程I 0及电流表内阻R A 的关系式. （3）I 0=10mA ，真实值R A 约为30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5%，电源
高中物理“电阻的测量”专题分析
“电阻的测量”专题分析 电阻的测量是电路知识的综合应用，这类题目的解决往往要涉及到电流表内接法和外接法的选择、滑动变阻器限流接法和分压接法的选择、仪器和量程的选择以及实物连线等问题，是考查学生对电路的综合分析能力和实验能力的最佳题型之一，也是近几年高考实验题的热点问题，应引起同学们的高度重视.下面就电阻测量中所涉及到的问题做一简要分析，希望对同学们有所启发. 一、电流表的内接法和外接法 1．内接法和外接法：伏安法测电阻的原理是：用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。用伏安法测电阻有两种测量电路，图1（甲）中的接法叫电流表内接法，图1（乙）中的接法叫电流表外接法。 2．误差原因：由于电流表和电压表接入后对电路的影响，不管采用内接法和外接法都会产生测量误差.内接法的误差是由于电流表的分压作用，使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值，导致待测电阻的测量值大于实际值. 外接法的误差是由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于通过待测电阻电流的实际值，导致待测电阻的测量值小于实际值. 3．内接法和外接法的选择 一般情况下，测量大阻值电阻时，电流表的分压可以忽略，应采用电流表内接法.测量小阻值电阻时，电压表的分流可以忽略，应采用电流表外接法.若遇到待测电阻的阻值R x 既不太大又不太小时，可用求临界阻值的方法来判定：即先算出临界电阻V A R R R 0,若R x
高中物理测量电阻的四种种方法
测量电阻的四种特殊方法 一．等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。 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。 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。 【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～2.0 V 的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下： A．电流表G1(量程0～1.0 mA，内电阻约100 Ω) B．电流表G2(量程0～500 μA，内电阻约200 Ω) C．电池组E(电动势3.0 V，内电阻未知) D．滑动变阻器R(0～25 Ω) E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω) F．保护电阻R2(阻值约100 Ω) G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2 (1)实验中该同学先合上开关S1，再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r。 (2)由上述测量过程可知，电流表G2内阻的测量值r g＝________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G2的内阻为190 Ω，他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为2.0 V的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V0的指针恰好如图乙所示。由此可知，该改装电压表的误差
高中物理电学实验——电阻的测量
高中物理电学实验——电阻的测量 1.(2０１6·全国Ⅱ，2３，9分)某同学利用图甲所示电路测量 量程为 2.5Ｖ的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选 择的器材有：电阻箱Ｒ(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器Ｒ (最大阻值５0Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5ｋΩ），直 1 流电源E(电动势3 Ｖ),开关1个，导线若干． 实验步骤如下: ①按电路原理图甲连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置,闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏; ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2．０0 V，记下电阻箱的阻值. 回答下列问题: （1)实验中应选择滑动变阻器__＿_____(填“Ｒ１”或“R2”). (2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线． (3）实验步骤④中记录的电阻箱阻值为63０.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为__＿___＿_Ω(结果保留到个位). (４)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为___＿＿＿＿_(填正确答案标号）． Ａ.100 μA B.25０μＡC．5０0 μA D.1 mA
1．【解析】（1)本实验原理是当变阻箱阻值 为零时,电压表满偏,Ｕmａｘ＝2．5 V,而当电阻 箱取某一阻值Ｒ0时,电压表示数变为U2,则电 阻箱两端电压U １ =U max-U2,即可求出通过电 压表的电流，I=错误!,这个理论成立的前提是 电阻箱阻值变化前后，电压表与电阻箱两端电 压保持不变,这就要求滑动变阻器阻值较小, 故选R1. (2)如图所示． (３)根据原理可知Ｕ2＝２V，U1=U max－U２＝0.5 V，Ｒ0=630．0 Ω，I=＼f(U1,R0),ＲV＝错误!=2 5２0 Ω. （４)当电压表满偏时，满偏电流I max＝Ｕm ａx R V=错误!≈1 mA，Ｄ正确. 【答案】(1)R1 (２）连线见解析图(3)2 ５２0(4)D 2．(２01６·浙江理综,22，１0分)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3Ｖ，内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0．6 A、内组约为０．1 Ω的电流表．采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R １ ,其阻值约为5 Ω. （1)测Ｒ1阻值的最优连接方式为导线①连接＿_＿__＿__(填“a”或“b”）、导线②连接_＿______(填“c”或“d”）. (2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R１的阻值为________Ω.
高中物理电学实验——电阻的测量
高中物理电学实验——电阻的测量 1．(2016·全国Ⅱ，23，9分)某同学利用图甲所示电路测量 量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选 择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流 电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干． 实验步骤如下： ①按电路原理图甲连接线路； ②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置，闭合开关S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值． 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)． (2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线． (3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)． A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA
1．【解析】(1)本实验原理是当变阻箱阻值 为零时，电压表满偏，U max＝2.5 V，而当电 阻箱取某一阻值R0时，电压表示数变为U2， 则电阻箱两端电压U1＝U max－U2，即可求出 通过电压表的电流，I＝U1 R0 ，这个理论成立的 前提是电阻箱阻值变化前后，电压表与电阻箱两端电压保持不变，这就要求滑动变阻器阻值较小，故选R1. (2)如图所示． (3)根据原理可知U2＝2 V，U1＝U max－U2＝0.5 V，R0＝630.0 Ω，I＝U1 R0 ，R V＝ U2 I ＝2 520 Ω. (4)当电压表满偏时，满偏电流I max＝U max R V ＝ 2.5 V 2 520 Ω ≈1 mA，D正确． 【答案】(1)R1(2)连线见解析图(3)2 520(4)D 2．(2016·浙江理综，22，10分)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V，内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内组约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 Ω.
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
高中物理电阻测量方法归纳总结 说明：本文归纳并整理了电阻的测量各种方法，这些方法都是全体物 理教师集体智慧的结晶，期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！ 电阻测量一直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测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电 阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知 识的理解更加深刻和透彻 。 一、基本方法 --- 伏安法（V-A 法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器 材的选择。 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 节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，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 定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源 的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： 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 限流电路 图1
① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 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、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：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的大致阻值时可以利用 相对误差判断 电流表内接 图3若虫 > 匹，选用内接法，电V巴，选用外接法 R A R X R A R X ②不知R V、R A及待测电阻R x,采用尝试法，见图5,当 电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表示数有明显变「一匸：， 图4化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法 （3）误差分 析: 图5内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测> R 真(R 测=R A+R X)； 外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即 R X R/ 4、伏安法测电阻的电路的改进
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学习必备欢迎下载 高中物理电学实验——电阻的测量 1．(2016 ·全国Ⅱ，23，9 分 )某同学利用图甲所示电路测量 量程为 2.5 V 的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择 的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值 50 Ω )，滑动变阻器 R2(最大阻值 5 kΩ)，直流 电源 E(电动势 3 V) ，开关 1 个，导线若干． 实验步骤如下： ①按电路原理图甲连接线路； ②将电阻箱阻值调节为 0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位 置，闭合开关 S； ③调节滑动变阻器，使电压表满偏； ④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值． 回答下列问题： (1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2” )． (2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线． (3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上 的分压不变，计算可得电压表的内阻为 ________Ω(结果保留到个位 )． (4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 ________(填正确答案标号 )． A ．100 μA B． 250 μ A C．500 μA D．1 mA
1．【解析】 (1)本实验原理是当变阻箱阻值 为零时，电压表满偏， U max ＝2.5 V ，而当电阻 箱取某一阻值 R 0 时，电压表示数变为 U 2，则 电阻箱两端电压 U 1＝ U max － U 2 ，即可求出通 U 1 过电压表的电流， I ＝ R 0 ，这个理论成立的前 提是电阻箱阻值变化前后， 电压表与电阻箱两 端电压保持不变，这就要求滑动变阻器阻值较 小，故选 R 1 . (2)如图所示． (3)根据原理可知 U 2＝2 V ，U 1＝U max －U 2＝ 0.5 V ，R 0＝630.0 Ω，I ＝ U 1 ，R V ＝ U 2 R 0 I ＝2 520 Ω. (4)当电压表满偏时，满偏电流 I max ＝ U max ＝ 2.5 V ≈1 mA ，D 正确． R V 2520Ω 【答案】 (1)R 1 (2)连线见解析图 (3)2 520 (4)D 2．(2016 ·江理综，浙 22，10 分 )某同学用伏安法测量导体的电阻， 现有量程为 3 V ， 内阻约为 3 k Ω 的电压表和量程为 0.6 A 、内组约为 0.1 Ω 的电流表．采用分压电 路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的 R 1，其阻值约为 5 Ω. (1) 1 阻值的最优连接方式为导线①连接 ________(填 “a ”或 “b ”)、导线②连接 测 R ________(填“c ”或“d ”)． (2) 正确接线测得实验数据如表，用作图法求得 1 的阻值为 ________Ω. R
高中物理电阻测量方法归纳与分析
高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析 云大附中星耀校区物理教研组杨国平 【摘要】电阻测量一直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测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法，期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。 【关键词】电阻测量，伏安法，电表内阻 【电阻测量的新理念】 纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中，以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个，涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验，每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清，思路不广，在运用伏安法时，生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法，帮助考生开阔思路，提高创新能力。 【电阻测量方法归纳与分析】 一、基本方法-----伏安法（V-A法） 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明，在这只做简述。 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 节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，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。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可以从零开始变化到接近于电源 的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 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、测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：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 的大致阻值时可以利用 相对误差判断 若A X R R ＞X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当 电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变 图1 图2 图3 图4
高中物理电阻的测量专项练习题
电阻的测量专题 1．基本方法：伏安法 1．（07年山东高考）检测一个称值为5Ω的滑动变阻器。可供便用的器材如下： A ．待测滑动变阻器Rx ，全电阻约5Ω B ．电流表A 1，量程0.6A ，内阻0.6Ω C ．电流表A 2，量程3A ，内阻约0.12Ω D ．电压表V 1，量程15V ，内阻约15kΩ E ．电压表V 2，量程3V ，内阻约为3kΩ F ．滑动变阻器R ，全电阻约20Ω G ．直流电源E ，电动势3V ，内阻不计 H ．游标卡尺 I ．毫米刻度尺 J ．电键S 、导线若干 （1）用伏安法测定Rx 的全电阻值，所选电流表为________（填“A 1或A 2”），所选电 压表为____________（填“V 1”或“V 2”）。 （2）画出测量电路的原理图。 2．某电压表的内阻在20 kΩ～50 kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用器材： 图20-25 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，要求测量多组数据，试在图20-25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 ). 3．（2000年全国高考）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A 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. （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r 1，则所用的表达式为r 1＝________，式中各符号的 =10 k ，作保护电阻用
甲 乙 意义是：_______________________. 4．有一内阻未知（约25kΩ ~ 35kΩ）、量程未知（约25V ~ 35V ），共有30个均匀小格的直 流电压表V ． （1）用多用表的欧姆档测量其内阻，多用表刻度盘上电阻刻度中间值为20．实验时应将选 择开关拨至倍率“×_______”，多用表的红表笔与电压表V 的 （“正”或“负”）的 接线柱相连。 （2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ，为了测出电压表的量程，现有下列器材可 供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度． 标准电压表V 1 （量程3V ，内阻3KΩ） 电流表A （量程0~3A ，内阻未知） 滑动变阻器R （总阻值1kΩ） 稳压电源E （30V ，内阻不能忽略） 电键、导线若干 ①在右边方框中画出实验电路图 ②选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U m = ______________．式中各字母的 意义是：_ ________________________________． 5．用已调到直流电压量程10V 挡的多用电表V 1，来尽可能精确地测出量程为3V 的电压 表V 2的内阻R 2V 。现提供以下器材： 多用电表已调至直流电压量程10V 挡（符号○V ，内阻R 1V =50kΩ） 待测直流电压表（符号○V ，量程3V ，内阻约15 kΩ左右） 滑动变阻器R （0—100Ω） 直流电源E （约15V ，内阻不计）； 开关S 和导线若干。 ①虚线方框中已画出部分实验元件符号，请将其余部分补 充完整，成为本实验的电路图，并在图中标出各器材的英 文字母代号。 ②简要写出电源开关闭合后的实验步骤、要直接测量的物理量以及它们的英文字母代 号： 。 ③用已知量和直接测得量表示待测电压表内阻的表达式R 2V = 。 6．某同学准备测量一个约为1.5kΩ的未知电阻R x 的阻值．实验可提供的器材有： 电流表a ：量程为10mA ，内阻r a =120Ω 电流表b ：量程为0.5mA ，内阻r b =1000Ω 电源：电动势为5V ，内阻可忽略 滑动变阻器R ，最大阻值为100Ω 单刀单掷开关及导线若干 （1）如图10所示为两个测量原理电路图，本 实验应该选择 (填写序号)； 1 2
高中物理实验-测定金属的电阻率教案
实验：测定金属的电阻率 [教学目标] 一、知识目标 1、初步掌握伏安法测电阻的原理和方法，初步接触电路和器材的选择。 2、熟练掌握螺旋测微器的读数。 3、掌握测定金属电阻率的原理和方法。 二、能力目标 1、学会使用常用电学仪器及正确读数，学会根据原理电路连接实物电路，培养学生动手操作能力和运用理论知识解决实际问题的能力。 2、学会正确使用螺旋测微器。 3、在实验过程中培养和提高整体学生的实验素质。 三、德育目标 1、建立融洽的师生关系，培养学生间相互协作的精神。 2、培养学生遵守纪律、爱护实验器材和设备的良好习惯，培养学生严紧求实的科学态度。 [教学重点]
（1）测定金属电阻率的原理； （2）螺旋测微器的使用和读数； （3）对学生实验过程的指导。 [教学难点] （1）螺旋测微器的读数； （2）实验中的重要注意事项。 [教学方法] 学生分组实验 [教具] 多媒体 [教学设计] 实验：测定金属的电阻率 实验目的： 学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。 实验原理： 用刻度尺测一段金属导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法
测导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS /L =πd 2R /4L 实验器材： 金属丝、千分尺、安培表、伏特表、（3伏）电源、（20Ω）滑动变阻器、电键一个、导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。 实验步骤 （1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取 平均值D 求出其横截面积S =πD 2/4. （2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫 米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。 （3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极→电键（断开状态）→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。 图1