高中物理 电学实验手写笔记:伏安法测电阻、电阻率
高考物理实验:伏安法测电阻
R A
R A
V
甲
乙
★:比较其相对变化量的倍数!
供电电路
1、电路图
限流电路
RX b R a
Ek
滑动头从a滑向b
RX上电压变化范围 ( 设r=0 )
R0 E R0 + R
E
接通电键时滑动头
a端
初始位置应处于
分压电路 RX
aRb Ek 0E
a端
2、供电电路的选择方法(滑动变阻器分压接法或限流
接法)
a、要求电压或电流从零开始连续调节选分压接法(给 定表格数据或图像从零开始)。 b、要求测量范围尽可能大一般选分压接法(要求测多 组数据)。 c、滑动变阻器的阻值太小,一般小于待测电阻的阻值(R 滑<RX),若接入限流电路,则电表的变化范围太小。 d、采用限流接法时最小电流都超过电表量程或用电器 的额定电流时,改选分压接法。
值,即 (如图1所示)。
(2)当 RX远小于RV 时,电流表外接;当临界阻值 时,采用电流表的外接;当采用电流
表外接时,电阻的测量值小于 真实值,即 (如图2所示)。
3.滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择. 控制电路的安全及偶然误差:
(1)滑动变阻器限流接法。一般情况或没有特别说明 的情况下, 由于限流电路能耗较小,结构连接简单, 应优先考虑限流连接方式。 限流接法适合测量小电阻或与变阻 器总电阻相比差不多或还小, (如图3所示)。
(2)滑动变阻器分压接法。 选用滑动变阻器分压连接方式: (1)若采用限流电路,电路中的最小 电流仍超过用电
器的 额定电流时;
(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器总电阻值,且实 验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实
验数据)时; (3)要求某部分电路的电压 从零开始可连续变化时.
高中 物理 伏安法测电阻
例1、如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,那么,待测量电阻RX的测量值是_____Ω,测量值比真实值__(大或小),其真实值为 ____Ω。(已知电流表的内阻为0.2Ω)
100
大
99.8
例2、如图所示电路,用伏安法测量电阻的大小,若电阻R=320Ω时,电流表的示数为15mA,电压表的示数为4.5V;若用这个电路测量未知电阻R‘,电流表的示数是13mA,电压表的示数是5.2V,则电阻R’的大小是 A.R'>420Ω B.400Ω<R'<420Ω C. R'=420Ω D.不知电压表和电流表的内阻,无法确定
2. 便于多次测量减小偶然误差
限流式与分压式.
(一)滑动变阻器在电路中的作用:
(二)滑动变阻器的两种接法.
二、控制电路选择
供电电路(控制电路)的选取:
1.限流式
图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx的电压可调范围
限流式电路的特点:
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单.
三、电路的选用依据
记忆口诀:“小外大内”(小外国佬,大内高手)
3、试触法:
若伏特表示数有明显变化,即 宜外接
若安培表示数有明显变化,即 宜内接
1. 对电路中的元件起保护作用
2. 便于多次测量减小偶然误差
(一)滑动变阻器在电路中的作用:
二、控制电路选择
1. 对电路中的元件起保护作用
(1)使通过滑动变阻器(或其他元件)的电流小于额定电流值(安全性原则); (2)针对不同连接方式和电路中其他电阻的大小而选择不同的滑动变阻器.
①在分压式连接中, 应选用电阻值较小而额定电流较大的; (安全、方便调节)
高三电学实验复习—伏安法测电阻(复习讲义)含答案
实验:伏安法测电阻(复习学案)一、伏安法测量电阻的两种电路的比较:项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X >>R AR X <<R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大(内大大)小外偏小(外小小)修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择:1、如果准确地知道电流表的内阻R A ,适用 电流表内接 法。
2、如果准确地知道电压表的内阻R V ,适用 电流表外接 法。
3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值,可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。
若X R >V A R R ,选用 电流表内接 法,若X R <V A R R ,选用 电流表外接 法。
4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知,可由试触法来选择电流表内接或外接电路。
用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。
电键S 闭合后,电压表右端接到a 点时,电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ,接到b 点时,电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。
电压表变化的百分比为%2.21=∆U U,电流表变化的百分比为%5.121=∆I I,由此可见电流表测量不准确引起的误差较大,故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流,而此时电压表的测量值的相对误差也较小,即电压表接 “a ” 点进行测量。
二、分压电路和限流电路:限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端,使接入电路部分的阻值最大“a ”端,使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1.如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时,起不到限流作用,必须用分压电路。
伏安法测电阻实验报告
科学探究的主要步骤※一、提出问题※二、猜想与假设※三、设计实验(一)实验原理(二)实验装置图(三)实验器材和规格(三)实验步骤(四)记录数据和现象的表格四、进行试验※五、分析与论证※六、评估七、交流与合作※最后:总结实验注意事项第一方面:电学主要实验滑动变阻器复习提纲1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流。
2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流3、结构示意图和电路符号4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。
5、接线方法——6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联7、作用——1、保护电路2、改变所在电路中的电压分配或电流大小8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、收音机的音量调节旋钮?……实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定律实验新教材方案)一、提出问题:通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。
现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系?二、猜想与假设:1、电阻不变,电压越大,电流越。
(填“大”或“小”)2、电压不变,电阻越大,电流越。
(填“大”或“小”)3、电流用I表示,电压用U 表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系?三、设计实验:一)实验器材:干电池 3 节,10 Ω和 5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、开关各一只,导线若干。
二)实验电路图:1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴别一下甲和乙的优劣?2、乙图重点:研究的是定值电阻这部分电路,而非整个电路。
高考物理┃电学实验:伏安法测电阻专题解析
高考物理┃电学实验:伏安法测电阻专题解析1. 实验目的:(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
(2)会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。
2. 实验原理:把金属丝接入如图所示的电路中,用电压表测金属丝两端的电压,用电流表测金属丝中的电流,根据计算金属丝的电阻Rx,然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l,使用螺旋测微器测量金属丝的直径,;根据电阻定律,得出计算金属丝电阻率的公式(金属丝的直径测量的另一种方法:利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度,求出金属丝的直径d,计算出金属丝的横截面积S)3. 实验步骤:(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上,用毫米刻度尺测出它的宽度,除以圈数,求出金属丝的直径。
或者用螺旋测微器直接测量。
(2)按如图所示的电路图连接实验电路。
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。
(4)把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S。
改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值。
(5)拆除实验电路,整理好实验器材注意事项:1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。
2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
3.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值。
4.测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值。
5.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。
6.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
第五章伏安法测电阻与等效电路知识点总结及练习
伏安法测电阻与等效电路 姓名:知识点一:伏安法测电阻试验原理 根据欧姆定律U R I=,用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。
此法叫“伏安法”实验器材 电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干 实验电路图实验步骤 ①按实验原理图正确连接实验电路②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P 的位置,使电阻两端的电压分别为U 1、U 2、U 3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I 1、I 2、I 3,分别填入设计的表格中。
③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R 1、R 2、R 3,求出它们的平均值R=(R 1+R 2+R 3)/3注意事项 ①器材的选取:电压表、电流表所选用量程要大于电路中的最大电压及电流;滑动变阻器的规格应按照电路中可能出现的最大电流选择。
②连接电路时:按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开。
③进行实验时:闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。
④滑动变阻器的作用:A.保护电路B.改变导体两端的电压及电路中的电流以实现多次测量求平均值知识点二:电流表内接与外接的比较比较项目 电流表内接法 电流表外接法电路 误差原因由于电流表内阻的分压作用,电压表的测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用,电流表测量值偏大 测量结果 U R I =测=R x +R A >R x 测量值偏大,R x 比R A 大得越多,误差越小 U R I=测==R v 与R x 并联的总电阻<R x 测量值偏小,R v 比R x 大得越多误差越小适用条件 R x >R A ==(大电阻) R x <R v=====(小电阻)俗称“内大外小”被测电阻很大用内接法测量,测量值偏大。
被测电阻很小用外接法测量,测量值偏小。
知识点三:伏安法测小灯泡电阻原理U R I =,伏安法,同上 实验所需器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干原理图 图像注意事项①将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结。
(完整版)高考实验《伏安法测电阻》规律及方法大汇总
高考实验《伏安法测电阻》规律及方法大汇总纵观近几年的实验题,题目年年翻新,没有一个照搬课本中的实验,全是对原有实验给予改造、改进、甚至创新,但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验。
实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段,在高考试题中一直占有相当大的比重,而电学实验因其实验理论、步骤和完整性及与大学物理实验结合的紧密性,便成了高考实验考查的重中之重,电阻测量成为高考考查的焦点,伏安法测电阻是电阻测量最基本的方法,伏安法测电阻常涉及电流表内、外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择,前者是考虑减小系统误差,后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据。
另外考题还常设置障碍让考生去克服,如没有电压表或没有电流表等,这就要求考生根据实验要求及提供的仪器,发挥思维迁移,将已学过的电学知识和实验方法灵活运用到新情景中去。
这样,就有效地考查了考生设计和完成实验的能力。
一. 伏安法测电阻基本原理1. 基本原理:伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律RUI=,只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
2. 测量电路的系统误差控制:(1)当R x远大于R A时,电流表内接;当临界阻值R R RA V x<时,采用电流表的内接;当采用电流表内接时,电阻测量值大于真实值,即R R测真>(如图1所示)。
(2)当R x远小于R V时,电流表外接;当临界阻值R R RA V x>时,采用电流表的外接;当采用电流表外接时,电阻的测量值小于真实值,即R R测真<(如图2所示)。
3. 控制电路的安全及偶然误差:根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。
(1)滑动变阻器限流接法。
一般情况或没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式。
限流接法适合测量小电阻或与变阻器总电阻相比差不多或还小,(如图3所示)。
高中物理伏安法测电阻
实验中要求多测几组电流、电压值,为使实验正
例1.有一电阻R,其阻值大约在40Ω至50Ω之间,
需进一步测定其阻值,现有下列器材:
电池组ε,电动势为9V,内阻忽略不计;
电压表V,量程为0至10V,内阻20Ω;
电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω; 电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω; 滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A; 滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A;
根据器材规格和实验要求连接实物图
析:⑴ RX<R , 因此采用限流式接法
(2) R' RARV 50 0
RX=100Ω, ∵RX<R’ ∴采用电流表外接法
高中物理伏安法测电阻
RX
a
b
A
R。
V
高中物理伏安法测电阻
2、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ) 。器材如下: 直流电流表(0~50μA,内阻r=0.3kΩ)
2.精确性原则:在不违反安全性原则的前提下, 尽量使测量结果更精确(减小误差).
3.简便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽 量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便 .
本着这三个原则,一般按照如下顺序选择电路和器材: 1、滑动变阻器的接法和选择(控制电路)---简便性、安全性 2、电流表和电压表的选择(电表)---安全性、精确性 3、电流表的内外接 (测高中量物理电伏路安法)测电--阻-精确性
多。
高中物理伏安法测电阻
两种接法的选择原则
⑴从实验的目的和要求上看
若需要大范围调压或需小电流调节,尤其是要求含0值 的电流、电压调节,那就非分压式接法莫属了。若仅仅是为了 电路的 安全,而对电压、电流的调节又没有特殊要求时,则选 择限流式接法还更简便、更节能一些。
高二物理描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、知识精讲
高二物理描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、期末综合复习人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、期末综合复习二. 知识要点:三个实验的原理、电路的选择 期末综合复习1. 伏安法测电阻伏安法测电阻有a 、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
如果被测电阻阻值为R x ,伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ,若x R <用外接法。
若x R >如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表示数的变化。
若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I 和ΔU/U )。
[例1] 用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。
按下图所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。
(1)该实验的第一步是:闭合电键S 1,将电键S 2接2,调节滑动变阻器R P 和r ,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U 1、I 1;请你接着写出第二步,并说明需要记录的数据:_________________________。
(2)由以上记录数据计算被测电阻R X 的表达式是R X =___________。
(3)将下图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来。
解:(1)将电键S 2接1,读出这时电压表和电流表的示数U 2、I 2。
(2)2211I U I U -(3)图略。
2. 描绘小电珠的伏安特性曲线因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。
高二物理实验 电流表 电压表 伏安法测电阻人教实验版知识精讲
高二物理实验 电流表 电压表 伏安法测电阻人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:实验 电流表 电压表 伏安法测电阻二. 知识要点:1. 理解并掌握电流表和电压表的制作原理,会将电流计改装成电流表和电压表。
2. 理解并掌握伏安法测电阻的原理,并会合理选择实验电路。
[重点、难点解析]一、电流表和电压表1. 灵敏电流计我们所应用的灵敏电流计,其主要参数有三个:〔1〕电流计的电阻Rg ,通常叫电流计的内阻。
〔2〕满偏电流:即电流表指针偏转到最大刻度时的电流 Ig ,也叫电流表的量程。
〔3〕满偏电压:电流表通过满偏电流时加在电流表两端的电压Ug ,也叫电压量程。
2. 电压表电流表的电压量程g g g U I R =,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R ,因为串联电阻有分压作用,因此叫分压电阻。
如下列图,电压扩大量程倍数g U n U =,由串联电路的特点得:g g g U I R I R =+,解得 g g g g g g g g R U U R R I UR R I U R )1(-=-=-=即电压扩大量程的倍数为n 时,需要串联的分压电阻g R n R )1(-=。
3. 电流表电流表G 的量程为Ig ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R ,因为并联电阻可以起到分流作用,因此叫做分流电阻. 电流表G 的满偏电流为Ig ,扩大量程后的电流表满偏电流为I ,如下列图。
扩大量程的倍数g I n I =,由并联电路的特点得R I I R I g g g )(-=⋅所以,)1/()/(-=-⋅=n R I I R I R g g g g二、伏安法测电阻1. 原理:依据欧姆定律,测出待测电阻两端电压U 和流过电阻的电流I 由U R I=就可算出电阻的阻值。
由于电压表、电流表本身具有内阻,接入电路测量时也不可防止改变了被测电路中的电压和电流,给测量带来了误差。
为了减小这种误差,电压表和电流表的位置有两种接法——电流表内接法和外接法。
伏安法测电阻的实验报告
伏安法测电阻的实验报告一、实验目的1、掌握伏安法测电阻的原理和方法。
2、学会使用电压表、电流表等电学仪器测量电阻。
3、加深对欧姆定律的理解,提高实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律,即$R =\frac{U}{I}$,其中$R$表示电阻,$U$表示电阻两端的电压,$I$表示通过电阻的电流。
通过测量电阻两端的电压$U$和通过电阻的电流$I$,就可以计算出电阻的值。
在实验中,通常有两种测量电路:电流表内接法和电流表外接法。
电流表内接法:将电流表与待测电阻串联,电压表测量电流表和待测电阻两端的总电压。
此时,测量的电压值大于待测电阻两端的实际电压,测量的电阻值大于实际电阻值,测量值为$R =\frac{U}{I} = R_x + R_A$,其中$R_x$为待测电阻,$R_A$为电流表内阻。
电流表外接法:将电压表与待测电阻并联,电流表测量通过电压表和待测电阻的总电流。
此时,测量的电流值大于通过待测电阻的实际电流,测量的电阻值小于实际电阻值,测量值为$R =\frac{U}{I} =\frac{R_x R_V}{R_x + R_V}$,其中$R_V$为电压表内阻。
为了减小测量误差,应根据待测电阻的大小选择合适的测量电路。
当$R_x \gt \sqrt{R_A R_V}$时,采用电流表内接法;当$R_x \lt\sqrt{R_A R_V}$时,采用电流表外接法。
三、实验器材1、直流电源(输出电压可调)2、电压表(量程 0 3V,内阻约为3kΩ)3、电流表(量程 0 06A,内阻约为05Ω)4、待测电阻(约5Ω)5、滑动变阻器(最大阻值20Ω)6、开关7、导线若干四、实验步骤1、按照实验电路图连接电路。
(1)选择电流表外接法,将电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表、电压表依次用导线连接起来,注意正负极的连接和量程的选择。
(2)滑动变阻器采用限流接法,滑片移到阻值最大的一端。
2020年高考物理备考微专题精准突破专题8.11 实验:测量电阻的多种方法(解析版)
2020年高考物理备考微专题精准突破专题8.11 实验:测量电阻的多种方法一、 伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点.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.例1(2019·成都市七中月考)在伏安法测电阻的实验中,实验室备有下列器材:A .待测电阻R x 阻值约为10 Ω左右B .电压表V 1,量程6 V ,内阻约2 kΩC .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 kΩD .电流表A 1,量程0.6 A ,内阻约0.2 ΩE .电流表A 2,量程3 A ,内阻约0.02 ΩF .电源:电动势E =12 VG .滑动变阻器1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 AH .滑动变阻器2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 AI .导线、电键若干(1)为了较精确测量电阻阻值,尽可能多测几组数据,且两表读数大于量程一半.除A 、F 、I 以外,还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号).(2)在虚线框内画出该实验电路图.【答案】 (1)BDG (2)图见解析【解析】(1)两表读数大于量程一半,故应选量程较小的电压表,故选B ;根据所选电压表可知电流最大值约为I =U R =610A =0.6 A ,故电流表选D ;为尽可能多测几组数据,应用分压式接法,故滑动变阻器应选阻值较小的G .(2)因待测电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,又变阻器采用分压式接法,电路如图所示.二、伏伏法测电阻(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,这是设计电路中的高频考点.例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。
高考物理电学实验全解析一伏安法测电阻
【高考物理电学实验全解析一】测电阻电阻实验是高考物理电学实验考察的重点内容。
有时候考察的是经典的伏安法测电阻,有时候则有很大的变通性,譬如用两个电流表或两个电压表测电阻,也有的时候是直接考察测电压表或电流表的电阻,时而不时的也会考察类似半偏法等一些看起来不太正统的测电阻的方法。
纵观整个高中物理实验,力学实验比较多,或许就是因为比较多,题目的变通性反而不太强,只要看明白实验原理,以及每个物理量用什么来测量,并不难取得突破。
电学实验内容少,就测电阻、测电动势和内阻、多用电表这三个,但考察起来往往有很大的变通性。
一.经典的伏安法测电阻经典的伏安法测电阻实验的问题可以分拆成三个问题:电学仪器选择、控制电路选择、电流表内接外接选择。
突破了这三个方面,经典的伏安法测电阻就基本没啥问题了。
1.控制电路的选择伏安法测电阻实验必备的设备是:被测电阻、电流表、电压表,这三个设备组成如图所示的测量电路。
如何把上面的测量电路和滑动变阻器一块连入完整的电路中,让电流表和电压表的读数发生变化,就是所谓的控制电路。
通常有两种控制电路:限流电路和分压电路,如下图所示。
很多时候,控制电路也叫做滑动变阻器的接法,限流接法和分压接法。
这两种电路各有各的优点,也各有各的缺点,还有一些各自要注意的事项。
下面逐个进行分析。
(1)限流电路测量范围:如果不考虑电源内阻,在滑动变阻器短路的时候,测量电路也即被测电阻两端的电压是最大的,等于电源总电压;在滑动变阻器全部阻值接入电路的时候,被测电阻两端电压是最小的,最小值倒可以求出。
我们需要非常清晰这样一个事实:限流电路中被测电阻的电压和电流不能从零开始。
这就限制了电流表和电压表的数据范围,数据范围小,数据就少,画出来的U-I图象或I-U图象就不太精确,被测电阻的测量值误差就会大些。
这是限流电路非常显著的一个缺点。
滑动变阻器阻值:为了让同学们明白限流电路中滑动变阻器的作用,我举一个极端些的例子。
假如被测阻值为100欧姆,滑动变阻器的最大阻值为5欧姆。
伏安法测电阻笔记
伏安法测电阻笔记1.实验原理__________________2.实验器材:___ __ 、_______ 、_ 、、、3.实验电路图:4、滑动变阻器的作用__改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量取平均值,减小误差。
5如果不接滑动变阻器,则设计不当,是因为无法进行多次测量取平均值,无法减小误差。
6接线时,开关要处于断开状态;7闭合开关前滑动变阻器的滑片P要处于接入电路的电阻值最大的位置,目的是保护电路。
8注意连接好电压表(并联)和电流表(串联)的正负接线柱,选择合适的量程,量程选择的方法:从以下几个方面考虑:(1)根据题目的要求,(2)根据电源电压(3)根据电灯的额定电压(4)根据题目表格中的数据大小(5)根据题目给的电压和电阻的大约值计算出电流值再选择电流表量程(5)都不知选择大量程。
9开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数都没变化,且始终很小,原因是: __滑动变阻器同时接了两个下接线柱10开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数都没变化,且始终很大,原因是_ 滑动变阻器同时接了两个上接线柱11开关闭合后,缓慢移动滑片P时,看到电流表指针来回摆动,这可能是_滑片P接触不良12 开关闭合后,电压表无示数,电流表有示数,是由于待测电阻短路13 开关闭合后,电压表有示数,电流表无示数,是由于待测电阻断路14开关闭合后,电压表无示数,电流表无示数,是由于整个电路存在断路15如果要测量额定电压是2.5V的电灯正常发光时的电阻,实验步骤是:根据设计的电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,再记录下此时的电流表的示数,用电压值除以电流值即可得到电灯正常发光时的电阻值。
16不能把小灯泡在三个电压下电阻的平均值作为小灯泡的电阻,是因为电灯的电阻与温度有关,温度升高,电阻变大。
17 定值电阻在“电流-电压”图像中是一个通过原点的直线,而电灯的电阻在“电流-电压”的图像中是一个向电压数轴弯曲的曲线。
高二物理伏安法测电阻
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式
P E s A R B
图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx的 Rx 电压可调范围 E~E
限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
Rx R
Rx
2.分压式
A
E
P R
B
s
图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx的 电压可调范围 0~ E
若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大 得多,以至在限流电路中,滑动变阻器的 滑动触头从一端滑到另一端时,待测电阻 上的电流或电压变化范围不够大,此时, 应改用分压电路。 ⑶若实验中要求电压调节从0开始连续可 调,能够测出多组数据,则必须采用分压 式电路。 ⑷当电路对限流和分压没有明确要求时, 采用限流接法比分压接法节能
分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
可调范围 变阻器
限流式 Rx E~E Rx R 较大阻值
分压式
0~ E
较小阻值
电能损耗
较小
较大
限流电路和分压电路选择 ⑴若采用限流式不能控制电流满足实验要求, 即滑动变阻器阻值调至最大时,待测电阻上 的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表) 的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必 须选择分压式。 ⑵ 限流式适合测量阻值小的电阻(跟滑动变 阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器 的总电阻还小)。分压式适合测量阻值较大 的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)。
题型一:电流表内外接、限流和分压接法的选 择、实物连接 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 R x(约100Ω) (2)直流毫安表(量程10mA,内阻50Ω) (3)直流电压表(量程3V,内阻5kΩ) (4)直流电源(输出电压4V,内阻可不计) (5)滑动变阻器(阻值范围15Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干 根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上 连线.
高中物理实验电学-高三必看
伏安法测量定值电阻的阻值(或灯泡的电阻特性)伏安法测电阻基本原理伏安法测电阻的基本原理:欧姆定律。
电阻是物质的属性,是由导体本身因素(材料、长度、粗细)决定的(另外,还与温度有关系),不会因通电情况的不同而不同。
这与以前学过的密度ρ=m/V只与物质本身特性有关而与那块物质的质量大小、体积大小无关一样。
欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I;这就是伏安法测电阻的基本原理。
伏安法测电阻操作步骤(1)连接电路a.结合题意,选择适当量程的电表即滑动变阻器;b.选择分压或限流电路;c.确定内接法还是外接法;d.连接电路;(2)操作调节滑动变阻器,依次读取电流表与电压表的示数,记录表格。
(3)处理数据方法a.通过数学计算,求出各个电阻再进行平均值的计算,得到电阻阻值大小。
方法b.通过将读取的I与U分别记录在坐标纸上,建立U-I坐标轴,通过斜率的计算求解电阻R的数值。
电表与滑动变阻器的选择分压电路中滑动变阻器的选择有一个依据,那就是尽力使用总阻值较小的滑动变阻器。
请注意,这是解题的经验。
另外,当滑动变阻器的最大阻值,约等于待测电阻阻值时,必须选择分压电路。
参考《分压与限流电路》;用电压表(电流表)测量时,一要确保被测数据不能超过电压表(电流表)的最大测量值,二要确保电压表(电流表)安全的前提下尽量提高测量的准确程度,因此要根据被测电压(电流)的大小选择电压表(电流表)的量程。
测量时,电流表或电压表的最大测量值应高于被测电路的实际值,不然容易损坏电流表或电压表;但是如果远高于被测电路实际值,那读数误差就会很大。
拿指针表来说,摆动的角度是有限的,测量同一个电路时,电流表或电压表的实际最大测量值高于电路实际值越多,那么指针摆动的幅度就越小,因此读数误差就会越大。
伏安法测电阻分压、限流电路的选择(1)在两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法电路简单、耗能低;(2)若采用限流式不能控制电流满足实验要求,即不论怎样调节滑动变阻器,待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选用分压式接法。
伏安法测定值电阻阻值
伏安法测定值电阻阻值1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下所示:"伏安法测定值电阻阻值"是一种常用的电阻测量方法,它主要依靠测量电路中的电压与电流关系来求解电阻的阻值。
伏安法广泛应用于电子电路实验和工程中对电阻进行测量和验证。
本文将从伏安法的原理出发,介绍伏安法测定值电阻阻值的具体步骤,并讨论其在实际应用中的一些特点和问题。
通过理论和实验的结合,我们可以更好地理解伏安法的原理与应用,并得到相对准确的电阻值。
伏安法的基本原理是利用欧姆定律,即电压与电流成正比关系,来度量电路中的电阻值。
当电阻在电路中工作时,电压和电流将相互作用,通过测量电压和电流的值,我们可以求解电路中的电阻值。
为了测量电阻值,我们需要进行一系列的实验步骤。
首先,我们需要搭建一个合适的伏安测量电路,通常是通过连接电阻、电源和测量仪器来构建一个简单的电阻测试电路。
然后,我们需要通过调节电阻或电源的参数,来改变电压和电流的数值,并进行多次测量,以得到可靠、稳定的结果。
伏安法测定值电阻阻值在电子实验和工程中有着广泛的应用。
通过测量电阻值,我们可以判断电路的性能是否符合设计要求,也可以评估电子元件的可靠性和耐久性。
此外,伏安法也可以用于检测电路中的故障和故障点,帮助我们快速排除问题,提高电子设备的维修效率。
文章的下一节将详细介绍伏安法的原理,以进一步揭示测定值电阻阻值的具体步骤。
通过对伏安法的深入理解,读者可以更全面地掌握这一测量方法,并在实际应用中取得更好的效果。
1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,将对伏安法测定值电阻阻值的概述、文章结构以及研究目的进行介绍。
在正文部分,将详细阐述伏安法的原理以及测定值电阻阻值的步骤。
最后,在结论部分将探讨伏安法测定值电阻阻值的应用以及对结果进行分析。
通过这样的文章结构安排,读者可以了解到伏安法的原理以及测定值电阻阻值的具体步骤,并且了解到该方法在实际中的应用价值。
高中物理《伏安法测电阻》文字素材1 教科版选修3-1
2.5伏安法测电阻知识点精读 一、伏安法测电阻的误差分析如以下图中,R 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差。
1.电流表内接法电压表示数U V =U R +U A >U R ,电流表示数I A =I R ,真测R I U I U R RR A V =>=,测量值偏大。
[说明]误差来源于电流表的分压,分压越少,误差越小,所以该电路适合测量大电阻,即R>>R A 。
2.电流表外接法电压表示数U V =U R ,电流表示数I A =I g +I V ,真测R I U I U R RR A V =<=,测量值偏小。
[说明]误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以该电路适合测量小电阻,即R<<R V 。
二、伏安法测电阻时电路的选择1.阻值比较法假设待测电阻的大约值R x ,电流表的内阻R A 和电压表的内阻R V ,那么当x V A x R R R R >时,选用电流表内接法,当xV A x R R R R <时,选用电流表外接法。
2.试接法假设不知R x 的大概值,为了选择正确的电路接法以减少误差,可将电路如下图连接,只空出电压表的一个接头S ,然后将S 分别与a 、b 接触一下,观察电压表和电流表的示数变化情况。
假设电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即R x 是一个高值电阻,应选用内接法,S 应接b 处测量。
假设电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用强,即R x是一个低阻值电阻,应选用外接法,S应接a处测量。
典题精讲:类型一:利用阻值比较法选择内、外接法[例题1]以下图是用伏安法测电阻的两种常用电路,以下说法正确的选项是………………〔〕A.选用的电流表内阻越小,电压表内阻越大,测量的误差越小B.用甲图测出的电阻值总是小于电阻的真实值,用乙图测出的电阻值那么总是偏大C.当待测电阻阻值比电流表内阻大得多时,用甲图所示电路测量的误差较小D.当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时,用乙图所示电路测量的误差较小点拨:两个电路在电流表和电压表的接法上不同,甲图为电流表内接,乙图为电流表外接。