替代法测电阻

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等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理电阻是电学中的基本元件之一,用于限制电流或者将电能转化为热能。

在电路中,我们经常需要测量电阻的数值,以便正确设计和维护电路。

等效替代法是一种常用的测量电阻值的方法,它基于电路中电阻的等效替代原理。

下面我们将详细介绍等效替代法测电阻的原理和步骤。

首先,让我们来了解一下电路中电阻的等效替代原理。

在电路中,电阻可以被等效替代为一个简单的电阻元件,这个等效电阻的值与原始电路中的电阻值相同,但是它可以简化电路的分析和计算。

等效替代法的基本原理就是利用已知电路中的电阻值,通过一些简单的变换,将原始电路替换为一个等效电路,从而方便测量电阻的数值。

接下来,我们来介绍等效替代法测电阻的具体步骤。

首先,我们需要根据实际情况选择合适的等效替代电路。

在选择等效替代电路时,需要考虑电路的复杂程度和需要测量的电阻值范围。

一般来说,可以选择串联电路或并联电路作为等效替代电路,具体选择取决于电路的结构和电阻的连接方式。

其次,我们需要根据选择的等效替代电路,进行一些简单的电路变换。

例如,对于串联电路,我们可以将多个电阻直接相连,形成一个总电阻;对于并联电路,我们可以将多个电阻并联连接,形成一个等效电阻。

通过这些简单的变换,我们可以将原始电路替换为一个等效电路,从而方便测量电阻的数值。

最后,我们可以使用常规的电阻测量仪器,如电桥或万用表,来测量等效电路中的电阻值。

通过测量等效电路中的电阻值,我们可以得到原始电路中的电阻值,从而实现了对电阻的测量。

总的来说,等效替代法是一种简便而有效的测量电阻值的方法,它基于电路中电阻的等效替代原理,通过选择合适的等效替代电路,进行简单的电路变换,最终实现了对电阻的测量。

在实际工程应用中,等效替代法能够帮助工程师们快速准确地测量电路中的电阻值,为电路设计和维护提供了重要的支持。

2023届高三物电阻的测量(二)----替代法、半偏法测、电桥法测电阻 电阻率的测量(解析版)

2023届高三物电阻的测量(二)----替代法、半偏法测、电桥法测电阻   电阻率的测量(解析版)

专题64电阻的测量(二)----替代法、半偏法测、电桥法测电阻电阻率的测量考点一替代法测电阻(1-4)考点二电表半偏法测电阻(5-12)考点三电桥法测电阻(13-18)考点四电阻率的测量(19-23)考点一替代法测电阻1.电流替代法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R 0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S 1、S 2,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I 。

(3)断开开关S 2,再闭合开关S 3,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R 0与未知电阻R x 的阻值等效,即R x =R 0。

2.电压替代法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R 0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S 1、S 2,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S 2,再闭合S 3,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R 0与未知电阻R x 的阻值等效,即R x =R 0。

1.电流表A 1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:电流表A 2:与A 1规格相同滑动变阻器R 1:阻值0~20Ω电阻箱R 2:阻值0~9999Ω保护电阻R 3:阻值约为3kΩ电源:电动势E 约1.5V、内电阻r 约2Ω(1)如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成.(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A 1内电阻的实验步骤.a.先将滑动变阻器R 1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R 2的阻值调到________(填“最大”或“最小”);b.闭合开关S 1、S,调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A 2的示数I ;c.断开S 1,保持S 闭合、R 1不变,再闭合S 2,调节R 2,使电流表A 2的示数________,读出此时电阻箱的阻值R 0,则电流表A 1内电阻r =________.【答案】(1)图见解析(2)a.最大c.再次为I (或仍为I )R 0【解析】(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻,因此必须采用分压接法,电路图如图所示.(2)a.实验前R 2应该调节到最大,以保证电表安全;c.替代法最简单的操作是让A 2示数不变,则可直接从R 2的读数得到电流表的内阻值.2.实验室提供了以下器材,让学生设计实验电路测定电压表内阻R V1和电阻R x 的阻值:a.待测电压表V 1(量程0~1V,内阻R V1约1kΩ)和待测电阻R x (阻值约2kΩ)b.电压表V 2(量程0~3V,内阻R V2约4.5kΩ)c.毫安表mA(量程0~20mA,内阻约50Ω)d.微安表μA(量程0~50μA,内阻约200Ω)e.滑动变阻器Rf.电阻箱R 1(总阻值9999.9Ω)g.电源E (电动势6V,内阻不计)h.开关S 1、单刀双掷开关S 一个和导线若干(1)为了扩大电压表V 1的量程,必须精确测定其内阻,实验小组设计的部分实验电路如图所示,请根据可用器材,完成虚线框内部分电路的设计,并画在虚线框内;(2)根据你的设计和相应操作,用两电压表示数及对应其他量,表示待测电压表V 1的内阻R V1=________;待测电阻R x =________.(用两电压表示数U 1、U 2及对应电阻箱阻值R 1表示)【答案】(1)见解析图(2)U 1U 2-U 1R 1R 1【解析】(1)由R =UI 可知,若用伏安法精确测电阻,必须精确测出电阻两端电压和通过电流,V 1的最大电流I m =UR V1≈1mA.两个电流表均不能满足要求,且由于电流表内阻不是确定值,也就不能改装.因此,只能用电阻箱等效代替,设计电路如图所示;(2)首先S 接1,适当调节R ,读出电压表示数U 1、U 2,然后S 接2,调节R 1,使两电压表示数仍为U 1、U 2,读出R 1的值.由分压原理得U 2-U 1R 1=U 1R V1,则R V1=U 1U 2-U 1R 1,R x =R 1.3.(2021·浙江)小李在实验室测量一电阻R 的阻值.(1)因电表内阻未知,用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接.正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P 移至合适位置.单刀双掷开关K 掷到1,电压表的读数U 1=1.65V,电流表的示数如图乙所示,其读数I 1=________A;将K 掷到2,电压表和电流表的读数分别为U 2=1.75V,I 1=0.33A.由此可知应采用电流表________(填“内”或“外”)接法.(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:①器材与连线如图丙所示,请在虚线框中画出对应的电路图;②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图丙所示.则待测电阻R x =________Ω.此方法________(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是________________________.【答案】(1)0.34外(2)①见解析图②5有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其他合理解释)【解析】(1)由电流表的表盘可知电流大小为0.34A 电压表的百分比变化为η1=1.75-1.651.75×100%≈5.7%电流表的百分比变化为η2=0.34-0.330.33×100%≈3.0%可知电压表的示数变化更明显,故采用电流表外接法.(2)①电路图如图②电阻箱读数为R 0=5Ω,两次电路中电流相同,可得R x =R 0=5Ω电阻箱的最小分度和待测电阻阻值接近,这样测得的阻值不够精确,如待测电阻阻值为5.4Ω,则实验只能测得其为R x =5Ω,误差较大.4.某同学根据图甲电路测量其电阻的阻值R x .(1)将电阻箱接入M、N 之间,闭合开关S.适当移动滑动变阻器滑片后,保持滑片的位置不变,改变电阻箱的阻值R,得到多组电流表的示数I 与R 的数值,根据实验数据在I-R 关系图象中描点并作出图线如图乙所示(2)撤去电阻箱,将待测电阻R x 接入M、N 之间,电流表示数如图丙所示,则电流表示数为___________A,根据图乙可知R=___________Ω.(3)考虑到电流表存在内阻,待测电阻的测量值将___________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”).【答案】(2)0.3012.5(12.2-12.7均可)(3)不受影响【解析】由图可知,电流表示数为0.30A;根据图乙可知R=12.5Ω;此实验用等效替代的思想,则电流表的内阻对电阻的测量无影响.考点二电表半偏法测电阻(一)电流表半偏法:常于测量内阻较小的电流表的内阻。

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理等效替代法测电阻是一种常用的测量电阻值的方法。

在这种方法中,我们会利用电路中的其他元件和已知电阻值来计算未知电阻的值。

该方法的原理是基于串、并联电阻的等效性质。

根据串联电阻的等效性质,多个串联的电阻可以等效为一个总电阻,其值等于各个电阻的值之和。

而根据并联电阻的等效性质,多个并联的电阻可以等效为一个总电阻,其值等于各个电阻的倒数之和的倒数。

为了测量未知电阻的值,我们需要将其与已知电阻串联或并联,并连接到一个电源。

然后,我们可以通过测量电路中的电压或电流来计算未知电阻的值。

例如,假设我们有一个未知电阻R1和一个已知电阻R2,并将它们串联连接到一个电源。

我们可以测量串联电路的总电阻Rt,并记录下来。

然后,我们将已知电阻R2断开,测量电路的总电阻Rp,并记录下来。

根据串联电阻的等效性质,我们可以得到以下方程:Rt = R1 + R2(1)Rp = R1(2)通过对方程(1)和(2)的求解,我们可以计算出未知电阻R1的值。

类似地,我们也可以利用并联电阻的等效性质来计算未知电阻的值。

假设我们有一个未知电阻R1和一个已知电阻R2,并将它们并联连接到一个电源。

我们可以测量并联电路的总电阻Rt,并记录下来。

然后,我们将已知电阻R2断开,测量电路的总电阻Rp,并记录下来。

根据并联电阻的等效性质,我们可以得到以下方程:1/Rt = 1/R1 + 1/R2(3)1/Rp = 1/R1(4)通过对方程(3)和(4)的求解,我们可以计算出未知电阻R1的值。

通过以上的等效替代法,我们可以相对容易地计算出未知电阻的值。

这种方法常用于实际电路中的电阻测量和电阻箱的校准。

替代法测电阻

替代法测电阻

伏安法测电阻拓展—替代法测电阻替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。

【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路⑴按右图连接电路。

⑵将S 2与Rx 相接,记下电流表指针所指位置⑶将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针在原位置上,记下R 1的值,则Rx =R 1。

替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。

㈡、电表内阻的测量方法 1.替换法⑴用替代法测电流表的内阻(电路如甲图)原理:分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数,则电阻箱的阻值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻:(电路如乙图) 原理:分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数,则电阻箱的阻值即为V A 的内阻2.半偏法⑴半偏法测量电流表的内阻半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系,求出电阻值。

第一种形式:如图所示,这是标准的恒流半偏法,即整个测量过程保持回路电流I 不变,以消除R 1并联后对回路电流的影响。

①按图接线,S 1断开,S 合上,调节R 2,使A 1指示满刻度,记录此时A 2读数I 1。

②合上S 1,合理调节R 1、R 2,使A 1指针在满刻度一半的位置,A 2的读数为I 1。

③由于回路电流I 1恒定,而A1支路电流半偏转为121I ,则R 1支路电流也为121I ,故Rg =R 1。

第二种形式: 仪器:电源、滑动变阻器、电阻箱,待测电流表①先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变,闭合S 2调节R′使电流表指到满刻度的一半,③若R 》R′,有R g ≈R′。

即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。

原理:电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动,即认为在电阻箱调节过程中并联支路的电压不变,电流表半偏,认为均分电流,即R 和相同R′ 误差分析:在半偏法测内阻电路中,当闭合S 2时,引起总电阻减小,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R′的电阻比电流表的电阻小,但我们就把R′的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。

高中物理测量电阻的四种种方法

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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。

高中物理测量电阻的四种种方法

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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0~500μA的电流表改装成一块量程为0~2.0V 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0~1.0mA,内电阻约100Ω)B.电流表G2(量程0~500μA,内电阻约200Ω)C.电池组E(电动势3.0V,内电阻未知)D.滑动变阻器R(0~25Ω)E.电阻箱R1(总阻值9999Ω)F.保护电阻R2(阻值约100Ω)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。

高中物理实验:替代法测电阻

高中物理实验:替代法测电阻

替代法测电阻等效替代法测电阻如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.1.某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0 的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E 和内阻r. 实验器材有:待测电源待测电阻R0电流表A(量程为0.6 A,内阻不计)电阻箱R(0~99.9 Ω)开关S1 和S2导线若干(1)先测电阻R0 的阻值.请将学习小组同学的操作补充完整;先闭合S1 和S2,调节电阻箱,读出其示数R1 和对应的电流表示数I,然后,读出此时电阻箱的示数R2,则电阻R0 的表达式为R0=.(2)同学们通过上述操作,测得电阻R0=9.5Ω,继续测电源的电动势E 和内阻r.该小组同学的做法是:闭合S1,断开S2,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电流表示数I,如下表数据:组数 1 2 3 4 5电阻R/Ω0 3.0 6.0 12.0 18.0电流I/A 0.50 0.40 0.33 0.25 0.20①根据图给定的坐标系并结合以上数据描点作图.②利用图象求出该电源的电动势E =V,内阻r =Ω.(保留两位有效数字)【答案】断开S2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I R1 -R2 6.0 2.5【解析】(1)电路中只有电流表而没有电压表,无法由伏安法求出电阻,故只有利用电阻箱得出待测电阻的阻值,当电路中电流相等时,电阻也应相同;因此可以控制电流相等,利用电阻箱的示数变化,得出待测电阻的阻值,因此缺失的步骤应为:断开S2 ,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I ;读出此时电阻箱的示数R2 ,而待测电阻等于两次电阻箱的示数之差,即:R0 =R1 -R2(2)①根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象如图所示;②根据闭合电路欧姆定律得: E =I (R0 +R +r). . . .解得: 1 = 1 R + R 0+ rIEE1 - R 图象的斜率为: k = 1 = 5.0 - 2.0 =1 I电动势为: E = 6.0V E 18 6 图象截距为: b =R 0 + r = 2.0E电源电动势为: r = 2.5Ω2.某同学想要测量一只电压表 V 的内阻,实验室提供的器材如下:A .电池组(电动势约为 3V ,内阻不计);B .待测电压表V (量程 3V ,内阻约3k Ω );C. 电流表A (量程 3A ,内阻15Ω );D. 滑动变阻器R 1 (最大阻值为15k Ω )E.变阻箱R 2 (0~9999);F.开关和导线若干(1) 该同学设计了如下四个电路,为了较准确地测出该电压表内阻,你认为合理的是 .ABCD(2) 用你选择的电路进行实验时,为了能作出相应的直线图线、方便计算出电压表的内阻,你认为应该选 为纵坐标,为横坐标建立坐标轴进行数据处理(填所测物理量的名称或符号).(3) 根据前面所做的选择,利用实验数据所作图像的斜率为k 、截距为 b ,则待测电压表 V 内阻的表达式R V = .【答案】C 1R b U k【解析】(1)A、图A 所示电路滑动变阻器与电压表串联接入电路,电源电动势约为3V,电压表内阻约为3kΩ ,由于电压表内阻太大,电路电流很小几乎为零,电流表无法准确读数,A 电路不合理;B、图B 电路中由于滑动变阻器最大阻值为15kΩ ,电路电流较小,改变阻值过程中,电流表读数变化范围太小,因此B 电路不合理;C、图C 电路,由于电阻箱电阻最大阻值为9999Ω ,改变电阻箱阻值可以改变电压表示数,测出多组实验数据,因此比较合理的实验电路是图C;D、图D 电路中当电阻箱电阻较大时,电压表便于读数,但电流表示数很小不便读数,当电阻箱电阻小较小时,电流表读数不超过五分之一满偏,故D 电路不合理;(2)选用图C 所示实验电路,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U 和电阻箱的阻值R,由于电源内阻可以忽略不计,由闭合电路欧姆定律可得: E =U +U RRV1此式可改写为:U =1+E1RERV以R 为横坐标,1为纵坐标,作出1-R 图象,用图象法处理实验数U U据;1 1 1 1 1 (3)由=+R ,则-R 图象的斜率为:k =U E ERVU ER V截距为: b =1E则电压表内阻为:RVb.k3.小明用如图甲所示的电路测量电阻R x的阻值(约几百欧)。

中考物理专题12测电阻——安阻法、替代法(原卷版)

中考物理专题12测电阻——安阻法、替代法(原卷版)

专题12 测电阻——安阻法、替代法(原卷版)考点直击解题方法与技巧1、安阻法:用电流表和阻值已知的定值电阻来测量电阻的方法;由于提供的器材中没有电压表,故采用待测电阻和定值电阻并联的方法,先测出通过定值电阻的电流,然后计算出路两端的电压。

2、替代法(等效替代法):利用电阻箱与与电流表(或电压表)测电阻的一种方法;实验中应控制电流表(或电压表)示数不变,则电阻箱的示数就等于待测电阻的大小。

典例分析+变式训练考点1利用电流表(一个或者两个)完成实验(安阻法)【典例1-1】(2020•黄石)课外兴趣小组要测量一个未知电阻R x的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。

兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量R x的方法。

(1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接线补充完整。

(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到(选填“a”“b”)端;(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1=A,I2=A;(4)根据两电流表读数可得出被测电阻R x=。

(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过A。

(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出R x的值,你认为是否可行?【典例1-2】(2020•益阳)用如图所示的电路测量电阻R x的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。

(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)a.;b.。

(2)R x的表达式R x=(用所测量的物理量及相应的符号表示)。

【变式1-1】(2022•红花岗区一模)课外兴趣小组要测量一个未知电阻的阻值,现有下列器材:电源、两个相同的电流表,一个阻值为30Ω的定值电阻R0、开关、导线若干。

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理等效替代法是一种常用的电路分析方法,它在电路分析中有着广泛的应用。

在电路中,电阻是一个非常基本的元件,而测量电阻的数值是电路分析和设计中的重要内容。

本文将介绍等效替代法测电阻的原理及其应用。

首先,我们来了解一下等效电阻的概念。

在电路中,由于复杂的电阻网络,有时需要将复杂的电路简化为等效电路来进行分析。

等效电阻是指在电路中,将复杂的电路网络简化为一个与之等效的电阻,该电阻能够模拟出原电路中的特定性质。

等效电阻的计算方法有很多种,其中等效替代法是一种常用的方法。

等效替代法的基本原理是将原电路中的电阻替换为一个与之等效的电阻,使得在特定条件下,两个电路对外表现出相同的特性。

等效替代法的核心思想是通过改变电路中的元件值或连接方式,使得电路对外特性不变,从而简化电路分析的过程。

在实际应用中,等效替代法可以用于测量电路中的电阻值。

当电路中的电阻无法直接测量时,可以通过等效替代法来间接测量电阻的数值。

这种方法在实际工程中有着广泛的应用,特别是在复杂电路中,往往需要通过等效替代法来简化电路分析的过程。

在进行等效替代法测电阻时,需要注意以下几点。

首先,要选择合适的替代电路,使得替代电路与原电路在特定条件下具有相同的特性。

其次,要注意替代电路中的元件值和连接方式,确保替代电路能够准确地模拟原电路的特性。

最后,要进行实际测量,验证替代电路的准确性,确保测量结果的可靠性。

总之,等效替代法是一种重要的电路分析方法,它在电路分析和设计中有着广泛的应用。

通过等效替代法,可以简化复杂电路的分析过程,同时也可以用于间接测量电路中的电阻值。

在实际工程中,掌握等效替代法测电阻的原理和方法,对于提高电路分析的效率和准确性具有重要意义。

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理电阻是电路中常见的元件,用来限制电流的流动。

测量电阻值是电路设计和故障排除中的重要工作。

等效替代法是一种常用的测量电阻值的方法,它基于电路中电压、电流和电阻之间的关系,通过对电路进行等效替代,实现对电阻值的测量。

本文将介绍等效替代法测电阻的原理和步骤。

首先,我们来了解一下电阻的基本原理。

电阻是电路中的一种被动元件,它的电阻值用欧姆(Ω)来表示。

电阻的大小与电阻材料的长度、截面积、材料种类以及温度有关。

在电路中,电阻会产生电压降,限制电流的大小。

根据欧姆定律,电阻的电压和电流之间存在线性关系,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻值。

在实际测量中,我们常常需要测量未知电阻的值。

等效替代法是一种简便有效的测量方法。

它的基本原理是将待测电阻与已知电阻组成电路,通过测量电路中的电压和电流,来计算未知电阻的值。

具体步骤如下:首先,选择一个已知电阻,记作R1,将其连接到待测电阻组成电路。

然后,通过电源施加电压,使电流通过电路。

利用电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流数值,记作U1和I1。

接下来,将已知电阻R1拆下,将待测电阻R2连接到电路中。

同样地,通过电源施加电压,测量电路中的电压和电流数值,记作U2和I2。

根据欧姆定律,电路中的电压和电流满足U=IR的关系。

利用这个关系,我们可以列出以下等式:U1 = I1 R1。

U2 = I2 R2。

通过上述两个等式,我们可以得到未知电阻R2的值:R2 = (U2 / I2) (R1 / U1) I1。

通过上述计算,我们就可以得到待测电阻R2的值。

需要注意的是,在实际测量中,我们应该尽量减小误差,提高测量精度。

为此,我们可以多次测量,取平均值作为最终结果;另外,还可以选择合适的电压和电流大小,以确保测量的准确性。

总之,等效替代法是一种简便有效的测量电阻值的方法。

通过对电路进行等效替代,利用电压和电流的测量值,我们可以准确地计算出未知电阻的值。

替代法测电阻

替代法测电阻

伏安法测电阻拓展—替代法测电阻替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。

【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路⑴按右图连接电路。

⑵将S 2与Rx 相接,记下电流表指针所指位置⑶将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针在原位置上,记下R 1的值,则Rx =R 1。

替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。

㈡、电表内阻的测量方法 1.替换法⑴用替代法测电流表的内阻(电路如甲图)原理:分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数,则电阻箱的阻值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻:(电路如乙图) 原理:分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数,则电阻箱的阻值即为V A 的内阻2.半偏法⑴半偏法测量电流表的内阻半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系,求出电阻值。

第一种形式:如图所示,这是标准的恒流半偏法,即整个测量过程保持回路电流I 不变,以消除R 1并联后对回路电流的影响。

①按图接线,S 1断开,S 合上,调节R 2,使A 1指示满刻度,记录此时A 2读数I 1②合上S 1,合理调节R 1、R 2,使A 1指针在满刻度一半的位置,A 2的读数为I 1。

③由于回路电流I 1恒定,而A1支路电流半偏转为121I ,则R 1支路电流也为121I 故Rg =R 1。

第二种形式: 仪器:电源、滑动变阻器、电阻箱,待测电流表①先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变,闭合S 2调节R′使电流表指到满刻度的一半,③若R 》R′,有R g ≈R′。

即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。

原理:电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动,即认为在电阻箱调节过程中并联支路的电压不变,电流表半偏,认为均分电流,即R 和相同R′ 误差分析:在半偏法测内阻电路中,当闭合S 2时,引起总电阻减小,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R′的电流比电流表电流多,R′的电阻比电流表的电阻小,但我们就把R′的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理等效替代法是一种常用的电路分析方法,它在电路分析中有着广泛的应用。

在测量电阻的实际应用中,我们也可以运用等效替代法来测量电阻的数值。

本文将介绍等效替代法测电阻的原理及其应用。

首先,让我们来了解一下什么是等效替代法。

等效替代法是指用一个简单的电路替代复杂的电路,使得复杂电路与简单电路在某些方面具有相同的性质。

在电路分析中,我们常常会遇到一些复杂的电路,这时候我们可以利用等效替代法将复杂电路简化为简单电路,从而方便进行分析和计算。

在测量电阻时,我们可以利用等效替代法来测量电阻的数值。

具体方法是将待测电阻与一个已知电阻串联或并联,构成一个简单的电路,然后测量该电路的电阻数值,通过一定的计算方法,就可以得到待测电阻的数值。

这样就利用了等效替代法来实现电阻的测量。

等效替代法测电阻的原理是基于串联电阻和并联电阻的等效电阻的计算方法。

对于串联电阻,其等效电阻为各电阻之和;对于并联电阻,其等效电阻为其倒数之和再取倒数。

利用这些等效电阻的计算方法,我们可以将待测电阻与已知电阻构成的电路简化为一个等效电阻,从而实现电阻的测量。

在实际应用中,等效替代法测电阻有着广泛的应用。

例如在电子电路设计中,我们经常需要测量电路中各个元器件的电阻数值,这时候就可以利用等效替代法来实现电阻的测量。

另外,在电子设备维修中,有时候需要测量电路中的某个元器件的电阻数值,同样可以运用等效替代法来进行测量。

总的来说,等效替代法是一种简化复杂电路分析的方法,它在测量电阻时也有着重要的应用。

通过构建简单的电路并利用等效电阻的计算方法,我们可以实现电阻的测量,这为电路分析和电子设备维修提供了便利。

希望本文对等效替代法测电阻的原理有所帮助,并能在实际应用中发挥作用。

物理测电阻的20种方法

物理测电阻的20种方法
测出此时通过灯的电流为I;
R灯
S 38A 实验步骤:
则R灯=___________.
再思考:
额定电压为3.8V的 小灯泡测出正常发 光时的电阻。已知 器材有:电压表、 定值电阻(阻值为 10欧)、电源、开 关、导线、滑动变 阻器。设计电路。
思考与练习:
R0 电路设计:
移动变阻器使灯两端的电压为 3.8V;
V
U0
Ux
R0
Rx
S 2.实验步骤:
(a)S闭合测出R0的电压为U0; (b)再测出Rx的电压为Ux ; (c)Rx=_U__x_*_R__0_/_U。0
I = U0 /R0 I=Ux/Rx
3.讨论改进
1.电路设计
01
R0
实验改进方案 (1):
05
1
02
03
04
Rx
V
S
06
07
S2
实验步骤:
实验改进方案 (1):
A
V
电源 开关 电流表 电压表
R0
最大阻
值为R0
Rx
02 01
分析讨论
只有电流表(无电压 表)如何测电阻
03
电路设计
04
实验步骤
I0 A
R0
Ix A
Rx
1.电路设计
2.实验步骤: (a)S闭合测出R0的电流为I0; (b)在测出Rx的电流为Ix ; (c)Rx=____I_0_*_R__0。/Ix
U1
若没有定值电阻 R0,有一个最大阻 值为R0的滑动变 阻器,能否测出待 测电阻Rx 呢?(有 电压表)
想一想:
R0 P
1.电路设计
V 01
实验步骤:
a 02

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理

等效替代法测电阻原理等效替代法是一种常用的测量电阻值的方法,它通过将待测电阻与已知电阻进行比较,从而得到待测电阻的数值。

这种方法在实际工程中应用广泛,具有简单、快捷、准确的特点。

下面我们将详细介绍等效替代法测电阻的原理及其实际操作步骤。

首先,我们需要了解等效替代法的基本原理。

等效替代法是利用串联电路和并联电路的等效电阻原理来测量待测电阻的数值。

在串联电路中,电阻依次连接在一起,电流只能按照一个方向流动;而在并联电路中,电流可以选择不同的路径流动。

根据这两种电路的性质,我们可以利用串联电路和并联电路的等效电阻来测量待测电阻的数值。

接下来,我们将介绍等效替代法测电阻的实际操作步骤。

首先,我们需要准备一个已知电阻和一个待测电阻。

然后,将它们分别连接到一个电源电路中,形成一个串联电路或并联电路。

在串联电路中,我们可以利用串联电路的等效电阻公式来计算待测电阻的数值;在并联电路中,我们可以利用并联电路的等效电阻公式来计算待测电阻的数值。

通过这样的操作,我们就可以得到待测电阻的准确数值。

需要注意的是,在实际操作中,我们需要保证电路连接的稳定性和准确性。

我们可以使用万用表等工具来检测电路的连接情况,确保电路连接正确无误。

另外,我们还需要注意电源电路的电压和电流的选择,以保证测量的准确性和安全性。

总之,等效替代法是一种简单、快捷、准确的测量电阻值的方法。

通过利用串联电路和并联电路的等效电阻原理,我们可以轻松地得到待测电阻的准确数值。

在实际工程中,等效替代法具有重要的应用价值,可以帮助我们准确地测量各种电阻元件的数值,为工程设计和实际应用提供可靠的数据支持。

比较法和替代法测电阻

比较法和替代法测电阻

--完整版学习资料分享----乙甲甲替代法和比较法测电阻[P3 .]一、替代法测量电阻 1、在右图中,S 接1,记下电流值I , S 接2,调节电阻箱R ,使电流值仍为I ,则Rx =R2、在下图中,调节P ,甲图中的电压表的电压为U ,保持P 不动,换接电阻箱R , 调节R 使乙图中的电压表的电压仍为U , 则 R x =R[P4 .]二、比较法测量电阻 1、 比较电流在右图中,S 接1,记下电流值I 1,S 接2,记下电流值为I 2, R I R I x 21=R I I R x 12=∴(不计电源内阻和电流表内阻) 2、比较电压调节P,甲图中的电压表的电压为U 1、保持P 不动, 乙图中的电压表的电压为U 2,则x R U R U U 221=- R U U U Rx 212-=∴[P6 .]伏安法测电压表电阻电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻, 因此,可以用一个安培表测量其电阻。

读出电压表和电流表的示数U 和I , 则 IU R V =[P 7.]比较法测电压表电阻 甲图中的电压表的电压U 1、乙图中的电压表的电压U 2 , R 为大电阻(不计电源内阻)甲 乙--完整版学习资料分享----R U U R U V 212-= R U U U R V 212-=∴[P8 .]07年苏锡常镇四市二模13 . ( 2 )用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值( 900 一 l000Ω ).电源 E (有一定内阻,电动势约为 9.0V ) 电压表 V l (量程为 1.5V ,内阻 r l =750Ω ) 电压表 V 2 (量程为 5V ,内阻 r 2 =2500Ω ) 滑线变阻器 R (最大阻值约为 l00Ω ) 单刀单掷开关 s ,导线若干.① 测量中要求电压表的读数不小于其量程的13 ,请在答题卡的虚线方框中画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图.(原理图中的元件要用题目中相应的字母标注) ② 若电压表V 1的示数用 U 1表示,电压表 V 2的示数用U 2表示,则由已知量和测得量表示 Rx 的公式为 Rx= ▲解:电路原理图如图示 1112r U )U U (R x -=[P10 .]2007年四川理综卷22.(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。

测量电阻的五种方法

测量电阻的五种方法

测量电阻的五种方法一、伏安法。

这可是测量电阻的经典方法呢。

就像给电阻来个全面“体检”。

我们需要用到电压表和电流表。

把电阻接到电路里,电流表串联进去,能测到通过电阻的电流I;电压表呢,和电阻并联,就可以知道电阻两端的电压U啦。

然后根据欧姆定律R = U / I,就能算出电阻的值。

不过这个方法也有点小麻烦,电流表和电压表自己都有内阻,有时候会影响测量的准确性,就像一个小捣乱鬼在旁边影响结果似的。

二、替代法。

这个方法很有趣哦。

想象一下,我们有一个已知电阻R₀和一个电阻箱。

先把待测电阻Rx接到电路里,调整滑动变阻器,让电流表或者电压表有个示数。

然后把Rx 换成电阻箱,再调整电阻箱的阻值,让电流表或者电压表的示数和刚才一样。

这时候电阻箱的阻值就等于待测电阻Rx的值啦。

就像是给电阻找个替身,让替身的数值和它一样。

三、半偏法。

半偏法有点小巧妙呢。

对于电流表的半偏法来说,我们先让电流表满偏,然后并联上一个电阻箱。

调整电阻箱的阻值,让电流表的示数变成满偏的一半。

这时候电阻箱的阻值就近似等于电流表的内阻。

同理,对于电压表也可以用类似的半偏法。

这个方法就像是在和电流表、电压表玩一个小把戏,让它们乖乖地把自己的内阻相关信息透露出来,从而能算出待测电阻的值。

四、电桥法。

电桥法就像是在搭建一个平衡的小“桥梁”。

有四个电阻,其中一个是待测电阻Rx,还有三个已知电阻R₁、R₂、R₃。

把它们组成一个电桥电路。

当电桥平衡的时候,也就是检流计的示数为零的时候,就有Rx / R₁ = R₃ / R₂,这样就能算出Rx 的值啦。

这个方法感觉很神奇,就像在做一个精密的小平衡游戏,一旦平衡了,答案就出来了。

五、万用表法。

万用表可是个很方便的小工具。

把万用表打到电阻档,然后把表笔接到待测电阻的两端,万用表直接就能显示出电阻的值。

就像一个贴心的小助手,你把它叫过来,它马上就能告诉你电阻是多少。

不过万用表的精度可能不是特别高,但是对于一些简单的、不需要特别精确测量的情况,那是超级方便的。

测电阻的特殊方法20种

测电阻的特殊方法20种

实验步骤:
Rx
A
Ux Ix
V
(1)测出通过Rx的电流为Ix;
(2)测出Rx两端的电压为Ux;
(3)则Rx=_U_x_/_I_x_。
整理课件
5
思考
前面我们学了用伏安法测电 阻,可是在实际电路中有时 只有电流表或电压表,又该 如何测出待测电阻Rx呢?
整理课件
6
思考
前面我们学了用伏安法测电 阻,可是在实际电路中有时 只有电流表或电压表,又该 如何测出待测电阻Rx呢?
3.讨论改进
U=I0*R0 U=Ix*Rx
整理课件
9
实验改进方案(1):
整理课件
10
实验改进方案(1): Rx S1 R0 S2
A
实验步骤: (1)S1合,S2开电流表 的示数为I1;(U=I1*Rx) (2) S2合,S1开电流表 的示数为I2;( U=I2*R0 )
(3)Rx= __I2_*_R__0/_I_1 _
整理课件
17
想一想:
若没有定值电阻R0,有一个最大 阻值为R0的滑动变阻器,能否测 出待测电阻Rx 呢?(有电流表)
(1)分析讨论 (2)电路设计
(3)实验步骤
整理课件
18
1.电路设计 Rx
aP b R0
SA
2.实验步骤: (1)P到a时电流表的示数为Ia; U=Ia*Rx (2)P到b时电流表的示数为Ib; U=Ib*(Rx+R0) (3)则Rx=_I_b_*_R_0_/_(I_a_-_I_b_)_.
I1*R0=(I2-I1)Rx; Rx = I1 *R0/ (I2-I1).
整理课件
15
实验改进方案(3):
整理课件

替代法测表头内阻原理

替代法测表头内阻原理

替代法测表头内阻原理替代法是一种常用的测量电池内阻的方法,通过对电池进行充放电过程中的电压变化进行分析,可以得到电池的内阻值。

在实际应用中,替代法测表头内阻的原理是非常重要的,下面将详细介绍这一原理。

首先,我们需要了解什么是电池的内阻。

电池的内阻是指电池在充放电过程中,由于电池内部材料的电导率、电解液的浓度、电极与电解液的接触面积等因素所引起的电阻。

内阻的大小直接影响了电池的输出电压和放电能力,因此对于电池的性能评估和故障诊断具有重要意义。

替代法测表头内阻的原理基于电池内阻对电压响应的特性。

在进行替代法测量时,我们需要先将待测电池接入一个外部电路中,然后通过外部电源施加一个特定的电流信号。

在电流信号作用下,电池内部会产生一个对应的电压响应。

通过测量电池的开路电压和施加电流后的电压,我们可以得到电池内阻的值。

具体来说,替代法测量过程中,我们首先测量电池的开路电压,然后在电池的正负极之间接入一个外部电源,并施加一个特定的电流。

在电流作用下,电池的电压会发生变化,我们可以通过测量电池的终端电压和外部电源施加的电流,计算出电池的内阻值。

在实际测量中,我们需要注意一些影响内阻测量准确性的因素。

例如,电池的内阻会随着温度的变化而变化,因此需要在恒温条件下进行测量。

另外,电池的放电状态也会影响内阻的测量结果,因此需要在电池充满电的状态下进行测量。

总的来说,替代法测表头内阻的原理是基于电池内阻对电压响应的特性,通过测量电池的开路电压和施加电流后的电压,可以得到电池的内阻值。

在实际应用中,我们需要注意一些影响测量准确性的因素,以确保测量结果的准确性和可靠性。

通过对替代法测表头内阻原理的深入理解,我们可以更好地应用这一方法进行电池内阻的测量和分析。

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伏安法测电阻拓展—替代法测电阻
替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。

【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路
⑴按右图连接电路。

⑵将S 2与Rx 相接,记下电流表指针所指位置
⑶将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针在原位置上,记下R 1的值,则Rx =R 1。

替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。

㈡、电表内阻的测量方法 1.替换法
⑴用替代法测电流表的内阻(电路如甲图)
原理:分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数,则电阻箱的
阻值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻:(电路如乙图) 原理:分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数,则电阻箱的
阻值即为V A 的内阻
2.半偏法
⑴半偏法测量电流表的内阻
半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系,求出电阻值。

第一种形式:如图所示,这是标准的恒流半偏法,即整个测量过程保持回路电流I 不变,以消除R 1并联后对回路电流的影响。

①按图接线,S 1断开,S 合上,调节R 2,使A 1指示满刻度,记录此时A 2读数I 1
②合上S 1,合理调节R 1、R 2,使A 1指针在满刻度一半的位置,A 2的读数为I 1。

③由于回路电流
I 1恒定,而A1支路电流半偏转为121I ,则R 1支路电流也为12
1
I 故Rg =R 1。

第二种形式: 仪器:电源、滑动变阻器、电阻箱,待测电流表
①先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变,闭合S 2调节R′使电流表指到满刻度的一半,
③若R 》R′,有R g ≈R′。

即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。

原理:电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动,即认为在电阻箱调节过程中并联
支路的电压不变,电流表半偏,认为均分电流,即R 和相同R′ 误差分析:在半偏法测内阻电路中,当闭合S 2时,引起总电阻减小,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R′的电流比电流表电流多,
R′的电阻比电流表的电阻小,但我们就把R′的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。

但如果是R 》R′的话,总电流的变化可以忽略。

注意:此处R′只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大,以减小因闭合S 2而引起总电流的变化,从而减小误差。

㈡用半偏法测电压表的内阻
先将R 调到最左端,闭合S 1和 S 2,调节R 使电压表满偏,然后使R 不变,断开S 2
调节R′使电压表指到满刻度的一半,此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。

注意:此处R′只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合S 2而引起总电
压的变化,从而减小误差。

误差分析:在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S 2时,引起总电阻增大,滑动变
阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压,调节R′使电压表半偏时,R′上的电压将比电压表半偏电压大,
X


故R′的电阻比电压表的内阻大,所以测得电压表内阻偏大 3. 互测法
1、利用电表自报电压/流的功能,将电表看成可以直接读出电流电压的电阻。

2、已知内阻的电流表相当于一块电压表 即U=IR A
3、已知内阻的电压表相当于一块电流表 即I =U/R V
⑴测电压表内阻:如右图①②
⑵测电流表内阻:如右图③④
其中②中一个电压表内阻已知,④中一个电流表内阻已知
【例2】为了测量两个电压表V A 、V B 的内电阻,可以提供的仪器有:电压表V A 、量程5V 、内电阻约3000Ω;电压表V B ,量程3V 、内电阻约2500Ω;电流表A ,量程3A 、内阻2.5Ω;电阻箱R 1,阻值范围0—9999.9Ω电阻箱R 2,阻值范围0—99.9Ω;滑动变阻器R 3,阻值0—50Ω、额定电流1.5A ;滑动变阻器R 4,阻值0—10Ω、额定电流1A ;电池阻、电动势12V ,内电阻约0.5Ω;单刀开关2个,导线若干 (1)在设计电路时,能否选用电流表A ,请简要说明理由________。

(2)选用的器材有________。

(3)为了测量两个电压表内电阻,请设计一个测量电路,画出电路图。

(4)说明实验原理和需要测量的物理量,并列出计算两个电压表内电阻的计算式。

解析:(1)电流表A 不能选用,电流表量程太大,测量不准确。

(2)电阻箱R 1,变阻器R 3,电池组和开关2个,导线若干。

(4)开关S 2打开时,电压表V A 和V B 串联,其读数之比等于内电阻之比,即B
A B A R R
U U =;
开关S 2闭合时,电压表V A 和电阻箱电阻R 1并联,再与V B 串联,
其读数之比为:B R R R
R B A R U U A A 1
1
+='',联立可解得1R U U U U U U R A
A B B B A B ''-'=
【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。

电流表(A 1)量程10mA ,内阻r 1待测(约40Ω);电流表(A 2)量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V )量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1)阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2)总阻值约50Ω 电池(E )电动势1.5V ,内阻很小 开关(K )导线若干
(1)画出电路图,标明利用器材的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=______,式中各符号的意义是______。

解析:分析题意知道需测量电流表A 1的内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为0.4V ,远小于10V
量程。

这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”
根据所列仪器的特点,电流表A2内阻已知,由此可采用两电流表并联,因为两电流
表两端电压相等即可省去电压的测量,从而减小实验误差,由I 2r 2=I 1r 1得r 1=1
22I r
I
此题也可理解为“将已知内阻的电流表A 2当成电压表使用”。

这实际也是伏安法的一种推广形式。

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