专题:伏安法测电阻解析
伏安法测电阻解题技巧
伏安法测电阻解题技巧伏安法测电阻是电学实验中的基本实验技能,对于初中同学来说有一定的难度,若不能熟练掌握其测量原理,将会对解决实际应用题带来很大的困难。
为此我们研究一下伏安法测电阻的基本原理和解题技巧。
一、伏安法测电阻的基本原理在用电阻定律进行电阻的测量时,常用伏安法(电压表测量电阻两端电压、电流表测量通过电阻的电流)。
如果知道电压(U)和电流(I)的值,可用下面的公式来测量电阻(R)值:R=U/I。
如果通过测量知道电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以利用欧姆定律算出电阻的阻值。
这种测电阻的方法,叫做伏安法。
在解决伏安法测电阻的问题时,应注意以下解题技巧:1.理解原理,找出关系要掌握伏安法测电阻的基本原理,并明确电阻是导体本身的一种属性,与电压和电流无关。
明确当定值电阻两端电压一定时,通过定植电阻的电流与定值电阻阻值大小成反比。
找出用伏安法测电阻的计算公式。
2.依据公式,灵活选择电路在实际操作中,为了便于实验操作,提高实验效率,常常使用滑动变阻器或电源替换内阻可忽略的电源。
由于实际电压、电流不能超过待测电阻的额定电压、电流,因此还要考虑电表的量程选择问题。
根据实验目的和实验数据的测量方法,灵活选择电路和电表的接法。
3.运用比例关系,巧妙解题运用伏安法测电阻的基本原理中的比例关系,将题目中给出的数据代入公式中进行计算,即可求出待测电阻的阻值。
在解题过程中,要注意单位的换算和结果的准确性。
4.注意误差分析在实验过程中,由于各种因素的影响,实验结果往往与真实值存在一定的误差。
在分析实验误差时,要考虑到实验仪器精度的影响、实验方法是否科学合理、实验操作是否正确等因素。
只有正确分析实验误差,才能得到更准确的数据。
三、例题解析【例题】现有一只电压表、一个定值电阻R、一个电源、导线若干以及开关和一些导线。
请设计一个简单的实验方案,利用伏安法较准确地测定小灯泡的额定功率(小灯泡正常发光时电压为U,电阻约为R)。
初中物理知识点专项专题17 实验 伏安法测电阻(解析版)
专题17 伏安法测电阻➢ 核心考点: 【实验目的】 测未知电阻的阻值 【设计并进行实验】1.实验器材:电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器;2.实验原理:IU R =3.实验步骤:(1)断开开关,调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大端。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I 、电压表的示数U ,并记录在表格中。
(3)根据公式IUR =计算出R 的值,并记录在表格中。
(4)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
实验次数123456电流I/A 00.150.190.280.40.6电压U/V 00.81 1.423电阻R/Ω5.35.3 5550.7550.25【拓展实验】(5)将定值电阻换成小灯泡进行实验,电路图和实物图如下所示:【分析数据】①将测得的定值电阻阻值进行求平均值:554321RRRRRRx++++=Ω=5555555Ω+Ω+Ω+Ω+Ω=②不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值,因为小灯泡电阻受温度的影响,是变化的。
定值电阻和小灯泡的UI-图如下:【实验结论】电阻是导体本身的特性,和导体的电流与电压无关;灯泡的电阻不是固定的,随温度的升高而增大。
【交流与讨论】(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流。
(2)滑动变阻器规格的选取:电源点电压U小灯泡额定电压U L小灯泡正常发光时电阻R LLLLUUURR-=滑所选滑动变阻器最小阻值:LLL RUUUR-=滑所选滑动变阻器:滑滑RUUURLL-≥L (3)要使小灯泡正常发光,应移动滑片,使电压表示数为小灯泡额定电压。
(4)电压表示数小于(或大于)小灯泡额定电压时,滑片移动方向的判断:应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小(或变大)。
(5)实验时多次测量的目的:①定值电阻:获得多组数据求平均值,减小误差;②小灯泡:获得多组数据,探究灯丝的电阻与温度之间的变化关系;(6)电路故障分析。
专题电阻的测量伏安法
2.有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为10V,当使用a、c两个端点时,量程为100V。
已知表头内阻为Rg=500Q ,满偏电流为Ig=lmA,求电阻R]、R?的值。
L ---- - ..... ....TT _ [ RR =——」=9500QU _/ Rn=> 人2 =90000凡+ 尽=—__」=99500Q第二*惟更电就专题:电阻的测量一一伏安法一、实验原理一一伏安法用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R,u_二、电流表的两种接法电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”——电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”一(三、误差分析(1 )电流表外接法 电压表示数 Uv = U R 【A =【R +【V >1< R 真占测量值偏小R说明:误差来源于电压表的分流,分流越小,误 差越小.所以该电路适合测量小电阻,即R«R V电流表ZF 数R 1 X V XR(Y小外偏小(2)电流表内接法—©—电压表示数Uv二U R+R A>U R R电流表示数I A=I R尺则二岁> 只真=¥测量值偏大1 A 1R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大内偏大1 •定量法:若已知待测电阻的大约值,电流表的内阻和电压表的内阻,则当眷>2即疋〉W时,选用电流表内接法.当笥遗即Z屁时,选用电流表外接法.2.试触法:若不知待测电阻出的大约值,可采用试触法.------------------------匸a 2 b(1) •若电流表示数有明显变化,说明电压表的分流作用较强,即出是一个高阻值电阻,应用内接法,k应接b测•(2) •若电压表示数有明显变化,说明电流表的分压作用较强,即R x是一个低阻值电阻,应用外接法,k应接a测量小结:伏安法测电阻外接法内接法(Y )电路(Y )误差来源电压表的分流, 电流表测量值偏大电流表的分压, 电压表测量值偏大测量结果 测量条件R 真VR 测Rx«R v R ; <R A R VR X »R A底 > R A R VK如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0. 1A,电压表内阻为500Q,那么待测电阻R 的测量值比真实值小,测量值为100 Q,真实值为125Q2、一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)⑹两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3. 0V、3. OmA,用⑹图测得的数据是2. 9V、4. 0mA,由此可知,用宜图测得Rx的误差较小,测量值R x=1000Q(Y)(b) (AH-< R x(a复习:滑动变阻静两种接法可调范围0〜E可调范围人 E 〜E 巴+R1 •分压式2.限流式3 •滑动变阻器的限流接法和分压式接法的选择•轆鶴翳电压从零开始连续可调’则必须• WW驟滑动变阻器总电阻大得多・(3)若采用限流式不能控制电流满足实验要求,即黔織限流精品课件V1 ••r精品课件V1 ••r思考题:用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx:范围在5—8Q,额定电压2.8V, 额定电流0.45AB.电流表Ap量程0—0. 6A (内阻0.2Q)C.电流表A?:量程0—3A (内阻0. 05Q)D.电压表Vp量程0—3V (内阻3KQ)E.电压^V2:量程0—15V (内阻15KQ)F.滑动变阻器R: 0—0.1 QG.蓄电池:电动势12VH.导线,电键.为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应选.电压表应选.并画出电路图。
【2024寒假分层作业】专题55 测量电阻常用的六种方法(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题55测量电阻常用的六种方法导练目标导练内容目标1伏安法测电阻目标2伏伏法测电阻目标3安安法测电阻目标4半偏法测电表内阻目标5等效替代法测电阻目标6电桥测电阻【知识导学与典例导练】一、伏安法测电阻1.伏安法测电阻的原理:R=。
2.两种控制电路和两种测量电路【例1】请同学设计一个测量电阻的电路,待测电阻R x 阻值约为15Ω。
要求用U -I 图像来处理数据,滑动变阻器可在较大范围调节。
可供选择的器材如下:A .电流表A 1,量程100mA ,内阻r A1=12Ω;B .电流表A 2,量程2mA ,内阻r A2=200Ω;C .电压表V1,量程10V,内阻r V1≈15kΩ;D .电压表V 2,量程3V ,内阻r V2≈10kΩ;E .保护电阻R 0约20Ω;接法分压电路限流电路内接法外接法F .滑动变阻器R ,总阻值10Ω,额定电流为1A ;G .电池组,电动势12V ,内阻很小;H .开关及导线若干。
(1)电流表应选,电压表应选(填器材前面的字母序号)。
(2)设计电路时,电流表应采用(选填“内接”或“外接”)法,滑动变阻器应采用(选填“分压”或“限流”)接法。
根据你所设计的实验电路,用笔画线代替导线连接实物图。
(3)若在所测量数据中选一组数据U 、I 及已知量计算R ,,则其表达式为R x =(用字母表示)。
【答案】AD内接分压A1x UR r I=-【详解】(1)[1]为使测量时减小电表读数引起的相对误差,故电流表选择A 。
[2]在电流表达到满偏时,电压表示数约为2.7V ,也接近满偏,这样读数引起的相对误差较小。
电压表选择D ;(2)[3]因电流表内阻已知,用电流表内接法时,没有因设计原理引起的系统误差,故电流表应采用“内接法”;[4]因为题中要求画U I -图像处理数据,需要测量大量数据,再有变阻器阻值较小,故滑动变阻器应采用分压接法。
[5]又因电动势为12V 而电压表最大示数约为2.7V ,如果不做任何处理而直接用分压解法,滑动变阻器滑片只能在约15范围内滑动,不便于调节。
伏安法测电阻小专题复习讲解
记忆口诀
大内大 偏大
小外偏小
3、电流表内、外接法的选用原则
①临界值计算法:
临界电阻 R0 RARV
若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R0,待测电阻为小电阻,用外接法
②实验试触法:
· 如图所示:
· RX a A b P
V
触头P分别接触a、b两点,读出两电表示数,
并比较 U 2 -U 1 与 I 2 - I 1 的大小来判断哪个电
审器材 得出正确结果
2、没有合适的器材,只要想方法找可以替 代其功能的其他器材即可。
3、已知内阻的电压表会“说话”,不仅能 “说”出电压,还能角色反串“说”出电流, 充当电流表使用。
【例3】要求测量一待测电阻的阻值,器材如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1=5Ω) 电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω) 电压表V (量程15V,内阻Rv约为15KΩ )
R U VI
【例5】欲测量一个电流表的内阻,备有下列器材
A.待测电流表A1 (量程3mA,内阻约为50Ω) B.电压表V(量程3V,内阻未知) C.电流表A2(量程15mA,内阻等于10Ω) D.保护电阻R=120Ω E.直流电源E(电动势2V,内阻忽略) F.滑动变阻器(总阻值10Ω,额定电流0.5 A) G.开关、导线若干 要求实验误差尽可能小,画出实验的电路图。
【例2】电阻Rx阻值约为10 kΩ,为尽可能准确测量 其阻值,备有以下器材:
A.电压表V1(3V,内阻r1=3kΩ) B.电压表V2(15V,内阻r2约6KΩ) C.电流表A1 (量程0—0.6A,内阻约0.2Ω) D.电流表A2 (量程3A,内阻约0.1Ω) E.滑动变阻器R1(10Ω,额定电流3A) F.直流电源E(12V,内阻约2Ω) G.开关、导线若干 画出测量RX阻值的实验电路图。
高二物理伏安法测电阻试题答案及解析
高二物理伏安法测电阻试题答案及解析1.为了描绘标有“3V,0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下:A.电流表(0~200mA,内阻0.5Ω)B.电流表(0~0.6A,内阻0.01Ω)C.电压表(0~3V,内阻5kΩ)D.电压表(0~15V,内阻50kΩ)E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)F.滑动变阻器(0~1kΩ,0.1A)G.电源(3V)H.电键一个,导线若干.(1)为了完成上述实验,实验中应选择的仪器是________________.(2)在右侧方框中画出实验电路图。
【答案】(1) ACEGH⑵【解析】(1)灯泡的额定电压为3V,所以电压表的量程选择3V的误差较小,额定电流I=≈130mA,所以电流表的量程选择200mA的,故实验中应选择的仪器是A、C、E、G、H.(2)灯泡电压能从零开始变化,滑动变阻器采用分压式接法,灯泡正常工作时的电阻R==22.5Ω,远小于电压表的内阻,属于小电阻,电流表采用外接法.电路图和实物连线图如图所示.【考点】本题考查实验电路的设计、实验仪器的选取。
2.两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是()A.两电阻的阻值为R1大于R2B.两电阻串联在电路中时,R1两端电压大于R2两端电压C.两电阻串联在电路中时,R1消耗的功率小于R2消耗的功率D.两电阻并联在电路中时,R1的电流小于R2的电流【答案】C【解析】A、I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,由图可得大于;错误B、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知两端电压小于两端电压;错误C、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知消耗的功率小于消耗的功率;正确D、两电阻并联在电路中时,电压相等,由知的电流大于的电流;错误故选C【考点】欧姆定律点评:I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,比较两电阻大小,两电阻串联在电路中时,电流相等,两电阻并联在电路中时,电压相等。
3.两电阻R1、R2中的电流I和电压U的关系图线如图所示,可知两电阻的大小之比R1:R2等于()A.1:3B.3:1C.1:D.:1【答案】A【解析】由I-U图像的斜率是电阻的倒数,得到,,R1:R2=1:3,A对;BCD错。
专题 伏安法测电阻共44题详解解析版.doc
专题伏安法测电阻1.(2019上海中考题)小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为3伏且保持不变)、待测电阻R x、电流表、电压表、电健各一个,滑动变阻器有A、B、C三个(分别标有“5Ω 2A”字样、“10Ω 2A”字样、“50Ω 1A”字样),以及导线若干。
小华实验时选取其中一个滑动变阻器,正确连接电路,且使滑动变阻器的滑片在中点附近,闭合电键时各电表示数如图10(a)、(b)所示,并记录第一组数据。
继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,记录第二组数据,此时小华发现电压表、电流表偏转角度相同。
求:①电压表的量程是伏。
②计算说明实验中电流表的量程。
③根据记录的第二组数据,计算出此时待测电阻R x的阻值。
【答案】①0﹣3V;②0﹣0.6A;③5Ω,5Ω。
【解析】①正确连接电路,即待测电阻与变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,因电源电压为3V,故电压表选用小量程0﹣3V;②(a)图中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数为1.4V;(b)图中,若电流表选用大量程,电流为1.4A;若选用小量程,电流为0.28A;根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U R=U-U X=3V﹣1.4V=1.6V,若电流表选用大量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I大=1.6伏/1.4安≈1.14Ω,变阻器最大电阻为2×1.14Ω=2.28Ω,与题中所给的变阻器的规格差别较大,所以不可能是大量程;若电流表选用小量程,变阻器连入电路的电阻:R滑中=U滑/I小=1.6伏/0.28安≈5.71Ω,变阻器最大电阻为2×5.71Ω=11.4Ω,与题中所给的“10Ω 2A”变阻器的相吻合,故电流表选用小量程0﹣0.6A;③电流表示数为0.28A,继续移动滑片,当电压表示数在如图(a)的基础上偏转两格后,电压表示数可能为1.6V或1.2V;若电压表示数为1.4V+2×0.1V=1.6V,即电压表示数变大,根据U=IR,则电路中电流也应变大,电流为:0.28A+2×0.02A=0.32A;由欧姆定律得:R x=U x/I x=1.6伏/0.32安=5Ω;若电压表示数为1.4V﹣2×0.1V=1.2V,即电压表示数变小,根据U=IR,则电路中的电流也应变小,电流为:0.28A﹣2×0.02A=0.24A;由欧姆定律得:R x'=U'x/I'x=1.2伏/0.24安=5Ω。
原创2:专题 伏安法测电阻
哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中,
正确的是( BC) A.若电流表读数有明显的
M AN
变化,则K应接在M点 B.若电流表读数有明显的
v
K
变化,则K应接在N点
C.若电压表读数有明显的变化,则K应接在M点
D.若电压表读数有明显的变化,则K应接在N点
二、限流和分压电路的选取
-+
解:金属导线的电阻不大,安培表应外接,变阻器电阻比较大,可 用限流接法,画出电路图如下:
V+
· · A+ Rx -+
例4.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.
伏安法测电阻
电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I, 利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R。
RU I
一、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱 外侧,通常叫“外接法”
V
A R
电流表接在电压表两接线柱
V
内侧,通常叫“内接法”
A R
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.
伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法
电压表示数 UV UR
电流表示数 IA IR IV IR
< R测
2024年中考物理专题复习—测量未知电阻+电路综合
2024年中考物理专题复习—测量未知电阻+电路综合一、测量未知电阻方法一:伏安法(最基础的方法)1.原理:2.电路图:方法二:伏阻法2.电路转换:例1.如图所示电路:分析:先闭合S 1和S 3,读出电压表示数U 1;再闭合S 1和S 2,读出电流表示数U 2;则:2101=x U U R R U 。
解答:先闭合S 1和S 3,等效电路图如下左,得:10U IR =再闭合S1和S 2,等效电路图如下右,得:U x =U 2-U 1所以,未知电阻的阻值:2101=x x U U U R R I U -=方法三:安阻法2.电路转换:U x =I 1R 0,I x =I 2-I 11021=x x x U I R R I I I =-例2.如下左图所示的电路:分析:只闭合S 1,读出电流表示数I 1;同时闭合S 1和S 2,读出电流表示数I 2;则:1021=x I R R I I -。
解答:只闭合S 1,等效电路图如下右所示,得电源电压:U 总=I 1R 0。
同时闭合S1和S2,等效电路图如下所示,得:I2为干路电流,1021=xxxU IR RI I I=-方法四:等效替代法实验步骤:①先闭合S1和S2,调节滑动变阻器R′,使得○A有一个合适的值I;②断开S2、闭合S3,保持R′不动,调节变阻箱R,使得○A示数恢复为I;③读出R值,即为R x=R。
二、电路综合问题例3.电源电压6V保持不变,当S1和S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.5A;当S1和S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,求:(1)电阻R1的值;(2)电阻R2的值。
解析:当S1和S2闭合,S3断开时,等效电路图(中);当S1和S3断开,S2闭合时,等效电路图(右)。
(1)电阻R1的值:116V=120.5AURI==Ω(2)解法一:由题意R 1两端电压:U 1=U -U 2=6V -4V=2V1112V 1=A 126U I R ==Ω16V =361A 6U R I ==Ω总∴R 2=R 总-R 1=36Ω-12Ω=24Ω解法二:由1122U R U R =有:22V 124V R Ω=,得:R 2=24Ω解法三:因为U 2=4V ,211==A 6I I 有:2224V =241A 6U R I ==Ω例4.当ab 间接100V 电源,测得cd 间电压为20V ;当cd 间接100V 电源,测得ab 间电压为50V 。
2020高考物理实验专题:伏安法测电阻(解析版)
2020高考物理 实验专题:伏安法测电阻(解析版)1. 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200Ω,电压表V 的内阻约为2kΩ,电流表A 的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a )或图(b )所示,计算结果由xU R I计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的读数;若将图(a )和图(b )中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则 ① (填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1 ② (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2 ③ (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】①R x 1 ②大于 ③小于 【解析】R x 约为200Ω,102002000==x V R R ,2010200==A x R R ,R x 可认为是大电阻,采取电流表内接法测量更准确,即用图a 电路测量,R x 1更接近待测电阻真实值;因为,IUR x =1,I U R R R =真U >U R ,I =I R ,则R x 1>I真,图a 电路由于电流表的分压使测量值大于真实值;因为,IU R x =2,I U R RR=真I >I R ,U =U R ,则R x 2<I 真,图b 电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值。
2. 某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。
现有器材为:待测电阻R (阻值约为5 Ω),电源(电动势3 V ),滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω),电流表(量程0.6 A ,3 A ),电压表(量程3 V ,15 V ),开关,导线若干。
实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。
回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a )中画出实物连线图。
(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V ,电流表的示数始终接近0。
写出产生这种现象的一个原因:_______________。
专题:伏安法测电阻
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在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为 “6 V 3 W ”,其他可供选择的器材有: 电压表 V1(量程 6 V ,内阻 20 k Ω ) 电压表 V2(量程 20 V,内阻 60 k Ω ) 电流表 A1(量程 3 A ,内阻 0.2 Ω ) 电流表 A2(量程 0.6 A ,内阻 1 Ω ) 变阻器 R 1(0~ 1 000 Ω ,0.5 A) 变阻器 R 2(0~ 20 Ω ,0.5 A) 学生电源 E(6~8 V)
6.用伏安法测电阻R,按图中甲图测得的结果为R1,按乙 图测得为R2,若电阻的真实值为R,则( ) A.R1>R>R2 B.R1<R<R2 C.R>R1,R>R2 D.R1=R=R2
分压式调 节范围大
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2.滑动变阻器两种接法的选择
在满足安全条件的情况下,因为限流式接法总能耗较小, 所以优先选用限流式接法。 在以下三种情况下,必须选用分压式接法: (1)题目所提供的实验仪器的额定电流小于用限流接法所能
达到的最小电流;或所用电流表和电压表的量程小于用限流法
所能达到的最小电流和分到的电压时,必须选用分压式接法; (2)变阻器总电阻R0远小于被测电阻R时,必须选用分压式
F.滑动变阻器(100 Ω,0.5 A) G.学生电源(直流 9 V)及开关、导线等 (1)实验中所用的电压表应选__________, 电流表应选__________, 滑动变阻器应选____________. (2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量.
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【解析】
(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压 6 V,故电压表应选 B. 小灯泡的额定电流是 0.1 A,故电流表应选 C.由题目要求可知变阻器 用分压式,故应选电阻较小的 E.
伏安法测电阻专题
伏安法测电阻一、 伏安法及测量原理测量原理:用电压表测出电阻两端的电压U ,用电流表测出通过电阻的电流I ,利用部分电路的欧姆定律可以测出电阻的阻值R ,即R=IU,这种用伏特表和安培表测量电阻的方法叫伏安法。
二、 伏安法测电阻的两种电路a) 电流表接在电压表和两接线柱外侧,叫外接法。
如图: b) 电流表接在电压表和两接线柱内侧,叫内接法。
如图:三、 伏安法测电阻的误差分析上面两图中,Rx 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、电流表外接法电压表示数 U V = U R电流表示数 I A = I R + I V > I RR 测 =A V I U = V X V X R R R R < RR I U = Rx测量值偏小,适于测量小阻值电阻 。
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Rx 《 R V. .X外接法:内接法:2、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 RR 测 =A V I U = R A + Rx > RR I U= Rx 测量值偏大,适于测量大阻值电阻。
说明:误差来源于电流表的分压作用,分压越少,误差越小,所以该电路适合测量大电阻,即Rx 》R A .四、 伏安法测电阻电路的选择 1、直接比较法:当 Rx 》R A 用内接法。
当 Rx 《 R V. 用外接法。
2、定量判断法若已知待测电阻的大约值 Rx ,电流表内阻R A 和电压表内阻R V.,则 当Rx>A v R R (即Rx 为大电阻)用内接法.当Rx<A v R R (即Rx 为小电阻)用外接法.当Rx=A v R R 时,内、外接法均可。
3、试触法:当Rx 、RA 、Rv 大约值都不清楚时用此法。
如图所示将电压表的一个接线空着,分别轻触电流表的A 、B 接线柱,观察电压表和电流表的示数变化情况。
“伏安法”测电阻详解(九年级物理)
伏安法测电阻详解一、要点精讲1.测量工具:电压表和电流表2.实验原理:用电压表测出待测电阻R x 两端电压U ,用电流表测出通过待测电阻R x 的电流I ,用公式R =U /I 求得待测电阻R x 。
3.实验电路:如图1所示。
4.滑动变阻器的作用:① 保护电路;②改变通过定值电阻(或 小灯泡)的电流及其两端电压,从而实现多次测量。
5.多次测量的目的:测量定值电阻的阻值时多次测量是为了通过求平均值的方法来减小实验误差;测量小灯泡的阻值时多次测量是为了探究温度对灯丝电阻的影响。
6.电路连接时应注意问题:①开关应该处于断开状态;②滑动变阻器连入最大阻值;③先连接电路中串联部分,再把电压表并接在待测电阻两端……7.电路两种解法:①电流表外接法,如图2所示,电流的测量值偏大,导致电阻的测量值偏小,适宜测阻值较小的电阻,实验室测电阻常用该法;②电流表内接法,如图3所示,电压的测量值偏大,导致电阻的测量值偏大,适宜测阻值较大的电阻。
二、典例精析例题 做“测量小灯泡的电阻”的实验。
(1)小华同学连接实物电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P ,发现 小灯泡不亮。
经检查,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打............“×”...,并用笔画线代替导线将图甲电路连接正确,连线不能交叉。
(2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。
电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移到 (选填“A ”或“B ”)端。
S VAR L R P 图1 R V A 图2 R V A图3(3)正确连接电路后闭合开关,移动滑片P,当电流表的示数为0.2A时,电压表指针位置如图乙所示,则电压表读数为V,小灯泡的阻值为Ω。
解析(1)如图,小灯泡没有真正接入电路,闭合开关小灯泡也不会发光,修改如下图:(2)为了保护电路,连接电路时,开关必须断开,电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处,即A端。
实验13 伏安法测量电阻(解析版)
实验十三伏安法测量电阻(解析版)1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【典例1】(1)图甲用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,表针的示数是A;当使用3 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A。
甲乙(2)图乙使用较小量程时,每小格表示V,图中指针的示数为V,若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示V,图中表针指示的是V。
【答案】(1)0.020.450.12.25(2)0.11.700.58.52.电流表的内接法和外接法(1)两种接法的比较(2)两种接法的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小,宜采用电流表外接法。
若R x较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②临界值计算法当R x<√R V R A时,用电流表外接法。
当R x>√R V R A时,用电流表内接法。
③实验试探法:按图示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
【典例2】在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,测得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
伏安法测电阻专题讲义
伏安法测电阻专题讲义一、电流表的内外接电路分析及选取原则:1、电流表内接:由于电流表的分压而引起的误差:误差分析:R 测=测测I U =R x +R A >R x 测量值大于真实值 适用条件:适用用测量大电阻(R x >>R A 或V A X R R R 〉) 2、电流表外接:由于电压表的分流而引起的误差: 误差分析:R 测=X VX V X R R R RR R I U 〈+==并测测 测量值小于真实值 适用条件:适用用测量小电阻(R X <<R V 或V A X R R R 〈)3选取原则①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法。
简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
②比值法:当V A X R R R 〈时,用电流表外接法;当V A X R R R 〉时,用电流表内接法。
③实验试探法:按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法。
二、滑动变阻器的电路分析及选取原则: (1)滑动变阻器两种接法的对比:(2)选取原则①滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况: a .要求电压表能从零开始读数;b .当待测电阻R x ≫R(滑动变阻器的最大阻值)时;c .若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
②当待测电阻R x 与滑动变阻器的最大阻值R 差不多,或R 比R x 稍大时,滑动变阻器接成限流式。
三、测金属的电阻率 1、电阻率的测定原理:(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻,IUR =,电路原理如图所示。
(2)用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l ,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,算出横截面积42d s π=(3)根据电阻定律s l R ρ=,得金属丝电阻率IlUd 42πρ=2、实验过程:(1).直径测定:用螺旋测微器(或游标卡尺)在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出金属丝的横截面积42d s π=(2).电路连接:按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
(初中物理)中考伏安法测量导体(小灯泡)电阻实验问题(解析版)
专题26 伏安法测量导体(小灯泡)电阻实验问题知识点1:伏安法测导体电阻实验原理:R=U I实验器材:电源、开关、导线、导体、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路:实验步骤:1.断开开关,按电路图连接实物电路。
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,读取并记录对应的电流填入表格中。
3.计算每一次的电阻值,并求出它们的平均值记入表格中4.实验结束后,整理好实验器材。
实验表格:次数电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω平均值R/Ω123注意:测量定值电阻阻值时要多次测量求平均值,从而减小误差;因为其温度变化较小,对阻值影响很小。
知识点2:伏安法测小灯泡电阻实验原理:R=U I实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验电路:实验步骤:1.断开开关,按电路图连接实物电路。
2.检查无误后闭合开关,移动滑片让灯发光正常(2.5V),发光较暗(2V),发光较强(3V),读取电流表和电压表的示数,并记录入表格中。
3.分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻记入表格,并分析其电阻不同的原因。
4.实验结束,整理实验器材。
实验表格:实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R /Ω1 发光强2 发光正常3 发光较暗注意:测灯泡电阻时不可以求平均值,因为灯泡电阻随温度变化很大。
小灯泡的灯丝电阻与温度有关,温度越高,电阻越大。
知识点3:伏安法测导体(小灯泡)电阻需要注意的问题用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
(1)接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;(2)连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;(3)滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
(4)此次实验分两类:一是测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。
实验23—伏安法测未知电阻实验(解析版)
实验二十三、伏安法测未知电阻【实验目的】用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值【实验器材】电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。
【实验原理】R=IU【实验步骤】①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格;次数电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω1233R R RR++=123③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值1233R=;④整理器材。
【考点方向】:1、原理:欧姆定律变形式。
2、滑动变阻器的作用:①;②;3、电压表量程的选择:。
4、电流表的量程选择:;实验剖析5、滑动变阻器规格选取:;6、使小灯泡正常发光的操作:。
7、测定值电阻的阻值,它需要求平均值,。
8、测小灯泡阻值,它不需求平均值,。
9、测量结果偏小是因为:。
10、如果在实验中,无论如何移动滑动变阻器,电压表,或电流表的示数没有任何变化,那么可能的原因是:。
11、闭合开关后,如果发现灯泡不亮,接下来的操作是:。
12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了的I﹣U图象,发现其图像并不是一条直线,是因为:。
小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值,阻值大约为5 Ω.(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接.(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于_____(填“A”或“B”)端,这样操作的目的是:。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一个完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻R x的I-U图象,如图丙所示.由图象可得R x=_____Ω.由该图像你还可以得出结论:。
第十七章 欧姆定律 专题训练 伏安法测电阻(原卷+解析)
专题训练伏安法测电阻1. (2019·安徽)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“a”或“b”)端;(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小。
产生该现象的原因可能是:________;(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,则此时被测电阻两端的电压为________V,该电阻的阻值为________Ω。
2.(2019·湘潭)在“测量电阻”的实验中,设计了如图所示的电路图。
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路。
(2)按图甲所示电路连接器材时,开关要处于(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应该滑到最(选填“左端”或“右端”)。
(3)闭合开关,将滑片P缓慢向右移动,电压表的示数将(选填“增大”或“减小”)。
(4)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图丙所示,为A,根据欧姆定律求出此时这个电阻R的阻值为欧姆。
(5)以上这种测量电阻的方法叫。
(6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻R的值。
3.(2019·大庆)用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。
甲乙实验数据表实验序号电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω1 1.00 0.14 7.12 1.70 0.22 7.73 2.50(1)如图所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表,其中a是,b是。
(2)某实验小组通过改变小灯泡两端的电压,进行了三次测量部分记录见实验数据表。
若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,请你填写实验数据表中的两个空格(小数点后位数与已有的物理量位数相同)。
4.(2019·重庆B)小明同学在“伏安法测电阻”的实验中:(1)在连接电路时,开关S应处于的状态,滑动变阻器的滑片P应放在电阻最的位置。
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利用试触法:
V
(1)若电流表读数变化大
a RX b A c
解释: 安培表示数变化显著,说明电压表分流作用
明显,待测电阻较大,可跟伏特表内阻相比。 因此采
用电流表内接法可以减小误差, 应接在c 处。
V
(2)若电压表读数变化大
a RX b A c
解释: 伏特表示数变化显著,说明电流表分流作用
明显,被测电阻较小,可跟安培表内阻相比。 因此采
RV的分流作用
R测
R真RV R真 RV
Rv>>Rx
U测>U真 I测=I真 R测>R真 RA的分压作用
R测=R真 + RA
Rx>>RA
电流表内、外接法的选择
(1)直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大 致可以估计,当Rx≫RA时,采用内接法,当 Rx≪RV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小 电阻用外接法,可记忆为“大内小外”。
专题:伏安法测电阻
思考1:伏安法测电阻的原理是什么?
部分电路欧姆定律:流过导体的电流强度与导体两端 的电压成正比,与导体的电阻成反比
I=U/R R=U/I
伏安法测电阻----原理R=U/I
名称 电路
安培表外接
v
A
RX
安培表内接
v
A
RX
误差 分析
误差原因
测量值实质 适用条件
U测=U真
I测>I真 R测<R真
(2)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式计算法:比较
RV RX
和
RX RA
当Rx> RARV 时,用内接法, 当Rx< RARV 时,用外接法, 当Rx= RARV 时,两种接法效果相同。
1. 用伏安法测电阻,采用电流表内接法和外接
法所,测测的得测某量电值阻 和真Rx实的值阻R值x分之别间为的关R1系和是R2 ,则
()
A
(A)R1> Rx>R2 (B) R1< Rx<R2
1、两种电路比较:
分压接法的优势是:电压变化范围大,
限流接法的优势:电路连接简便,功率损耗较小
2、选择原则:
(1)当两种方法都可以的时候,优先选择限流 法 (2)以下情况必须用分压法: A. 当要求电压从0 变起,一定用分压接法. B. 当负载电阻Rx >>R滑动 时,应用分压接法.
(C)R1>R2>Rx (D)R1<R2<Rx
2.已知电流表的内阻约为0.1Ω,电压表内阻约 为10KΩ,若待测电阻约为5Ω,用伏安法测 其电阻应采用电流表__外____接法较好。若待 测电阻约为500Ω,用伏安法测其电阻应采 用电流表__内___接法较好。
引申扩展: 在用伏安法测电阻时,若不知待测电阻的 大约阻值是多少,这时怎么办?
用外接法可以减小误差, 应接在b处
3.某同学用伏安法测一个未知电阻RX的阻值, 采用如图线路图,他先把伏特表接在N点,读 得电表示数分别为U=3.0V,I=3.0mA,然后把 伏特表改接在M点,读得电表示数分别为 U′=2.9V,I′=4.0mA,则可知伏特表接到哪个点 误差较小?RX测量值为多少?
V
A
N
M
RX
• 解释:安培表示数变化相对更大,说明电压表分流作用明显.待 测电阻较大, 跟伏特表内阻相比,因此,伏特表分流对电路测量 影响更大,伏特表外接,安培表内接.
R测= U测量/ I测量=1000 Ω
滑动变阻器的两种接法
RX
RX
限流电路
分压电路
1. 待测电阻的电压的变化范围如何?
2. 合上开关以前,滑动变阻器的触头应处于什 么位置? 3.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路?什 么情况下采用分压器电路?