高中物理电阻的测量
2025高考物理总复习测量电阻的五种其他方法
电流表A1的内阻r1。图乙中,根据电路知识有I1(r1+Rx)=(I2
-I1)R0,则如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已
知,可以求出电流表A1的内阻r1。
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高中总复习·物理
【典例2】
(2022·全国甲卷22题)某同学要测量微安表内
1
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②图乙中,如果电压表V1的内阻r1、电阻R0已知,电压表V1、
V2的读数分别为U1、U2,根据电路知识可知流过被测电阻Rx的
1
1
1 (0 +1 )
2 −1
电流为I= + =
,则被测电阻为Rx=
=
1
0
0 1
(2 −1 )0 1
1 (0 +1 )
图所示的电路
闭合S2后,相当于RM由无穷大变成有限值,变小了,则流过RN的
原
电流大于原来的电流,则流过RM的电流大于 ,故待测表头的内
2
阻的测量值小于真实值。
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(5)将该微安表改装成量程为2 V的电压表后,某次测量指针指在
图示位置,则待测电压为
1.28(1.26~1.30均可)
效替代法、电桥法等。
方法一 伏伏法测电阻
伏伏法又称电压表差值法,它是利用两个电压表的组合测量电压
表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。
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高中总复习·物理
(1)条件:电压表V 2 的量程必须大于电压表V 1的量程且能搭配使
用。
(2)技巧:已知内阻值的电压表可当作电流表使用。在缺少合适的
。
同理,如果R0、Rx为已知,可以由上面的关系求出电压表V1的
高中物理测量电阻的方法大总结要点
高中物理测量电阻方法大总结太原市第十二中学 姚维明电阻测量是恒定电路问题中重点,也是学生学习中难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路基本知识,并能够灵活运用电阻测量六种方法,从而提高学生综合分析问题、解决问题能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表结构、原理它结构如图1,由三个部件组成:G 是内阻为Rg 、满偏电流为Ig 电流计。
R 是可变电阻,也称调零电阻,电池电动势为E ,内阻为r 。
欧姆档测电阻原理是根据闭合电路欧姆定律制成。
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 ) 由电流表达式可知:通过电流计电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应关系,即测出相应电流,就可算出相应电阻,这就是欧姆表测电阻基本原理。
2.使用注意事项:(1) 欧姆表指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它刻度与电流表、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,而欧姆表刻度是不均匀,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关系。
(2)多用表上红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池正极,红表笔接电池负极,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中央附近。
(一般在中值刻度1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它元件断开。
(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,通过改变电阻阻值,以达到改变电路电流,但电流改变是有一定范围。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择时候,优先考虑限流电路。
(2)分压电路是将电源和可变电阻总值串联起来,再从可变电阻两个接线柱引出导线。
高中物理实验测量电阻
高中物理实验测量电阻在高中物理的学习中,实验是非常重要的一部分,而测量电阻则是一个常见且基础的实验。
通过这个实验,我们不仅能够更深入地理解电阻的概念,还能掌握一些基本的电学测量方法和实验技巧。
电阻是电学中的一个重要概念,它表示导体对电流阻碍作用的大小。
在实际应用中,准确测量电阻的值对于电路设计、电器维修等都具有重要意义。
那么,在高中物理实验中,我们是如何测量电阻的呢?一、伏安法测量电阻伏安法是测量电阻最基本也是最常用的方法。
其原理是根据欧姆定律$R =\frac{U}{I}$,通过测量电阻两端的电压$U$和通过电阻的电流$I$,计算出电阻$R$的值。
实验器材包括电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关以及导线若干。
实验步骤如下:1、按照电路图连接电路。
连接电路时要注意,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,电流表和电压表的量程要选择合适。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别测量并记录多组电压值$U$和电流值$I$。
3、根据记录的数据,计算出每次测量的电阻值$R =\frac{U}{I}$,然后求出电阻的平均值,以减小误差。
伏安法测量电阻虽然简单易懂,但也存在一定的误差。
比如,电流表和电压表本身的内阻会对测量结果产生影响。
电流表内接法时,测量值大于真实值;电流表外接法时,测量值小于真实值。
在实验中,要根据待测电阻的大小合理选择电流表的接法,以减小误差。
二、替代法测量电阻替代法也是测量电阻的一种常用方法。
其基本思路是用一个已知电阻来替代待测电阻,使电路中的电流或电压保持不变,从而测量出待测电阻的值。
例如,我们可以用一个电阻箱来替代待测电阻。
先将待测电阻接入电路,调节电路中的其他元件,使电流表或电压表的示数达到某一值。
然后用电阻箱替代待测电阻,调节电阻箱的阻值,使电流表或电压表的示数仍为原来的值,此时电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值。
替代法的优点是可以避免电表内阻对测量结果的影响,测量精度相对较高。
高中物理实验测量电阻的方法
高中物理实验测量电阻的方法电阻是电路中重要的物理量之一,测量电阻能够帮助我们了解电路的性质和特点。
在高中物理实验中,有多种方法可以测量电阻,下面将介绍几种常用的测量电阻的方法。
一、串联法测量电阻串联法是一种常见的测量电阻的方法,其原理是将待测电阻与已知电阻串联连接,通过测量整个串联电路的总电阻和已知电阻,可以计算出待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,连接上电流表和电压表,组成串联电路。
2. 将待测电阻与已知电阻连接在一起,组成一个新的串联电路。
3. 断开电流表连接点,使电流只通过已知电阻和待测电阻。
4. 测量整个串联电路的总电阻Rt和电流I,以及已知电阻的电压V。
5. 根据欧姆定律,可以得到待测电阻的值:R = (Rt - R已知)。
二、并联法测量电阻并联法也是常用的一种测量电阻的方法,其原理是将待测电阻与已知电阻并联连接,通过测量整个并联电路的总电阻和电压,可以计算出待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,将电流表和电压表连接在已知电阻上,组成并联电路。
2. 将待测电阻与已知电阻连接在一起,组成一个新的并联电路。
3. 断开电压表连接点,使电压只通过已知电阻和待测电阻。
4. 测量整个并联电路的总电阻Rt和电压V,以及已知电阻的电流I。
5. 根据欧姆定律,可以得到待测电阻的值:1/R = (1/Rt - 1/R已知)。
三、电流平衡法测量电阻电流平衡法是一种利用电流平衡实验测量电阻的方法。
它利用电流在平衡状态下等于0的特点来确定待测电阻的值。
实验步骤:1. 准备一块已知电阻,连接在电路的一侧,形成一个分流电路。
2. 在电路的另一侧加入一个可调电阻,使电路保持平衡状态。
3. 调节可调电阻,直到电流表的指针在零刻度附近停止。
4. 通过测量已知电阻的电压V和电流I,可以计算出已知电阻的阻值。
5. 根据已知电阻的阻值和电流平衡条件,可以得到待测电阻的值。
综上所述,高中物理实验中常用的测量电阻的方法有串联法、并联法和电流平衡法。
高中物理测量电阻常用的6种方法
高中物理测量电阻常用的6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] 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 k ΩC .电压表V 2,量程15 V ,内阻约10 k ΩD .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R 1,最大阻值10 Ω,最大电流为2 AH .滑动变阻器R 2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 AI .导线、开关若干(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。
[解析] (1)两表读数大于量程一半,根据题意电压表选B 。
由欧姆定律知电路电流最大值I =U R =610A =0.6 A ,故电流表选D ,滑动变阻器选阻值较小的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。
[答案] (1)BDG (2)见解析图二、伏伏法测电阻已知内阻的电压表可作电流表使用,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] 用以下器材可测量电阻R x 的阻值。
待测电阻R x ,阻值约为600 Ω;电源E ,电动势约为6 V ,内阻可忽略不计;电压表V 1,量程为0~500 mV ,内阻r 1=1 000 Ω;电压表V 2,量程为0~6 V ,内阻r 2约为10 k Ω;电流表A ,量程为0~0.6 A ,内阻r 3约为1 Ω;定值电阻R 0,R 0=60 Ω;滑动变阻器R ,最大阻值为150 Ω;单刀单掷开关S 一个,导线若干。
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。
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0~500μA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。
高中物理测量电阻的方法大总结
高中物理测量电阻的方法大总结测量电阻是物理学中非常基础的实验之一,它对于理解电路的特性和研究电学现象至关重要。
在高中物理实验中,我们常常会使用一些简单的实验方法来测量电阻。
下面是我对高中物理测量电阻方法的大致总结。
1.电阻表法:电阻表是最常用的测量电阻的仪器之一、电阻表法的测量原理是通过将待测电阻与标准电阻串联或并联连接,通过电路中的电流和电压的关系来计算待测电阻的值。
使用电阻表需要注意选择合适的量程,保持电路的稳定和准确的读数。
2.桥式测量法:桥式测量法是一种精确测量电阻的方法。
其中最常见的是维尔斯顿电桥和韦斯顿电桥。
这两种电桥用于测量未知电阻和已知电阻之间的比值,通过调整通入电流、调节可调电阻或测量示数等操作来测量电阻的值。
3.恒流充电法:恒流充电法是一种测量电阻的快速方法。
其原理是通过连接一个已知电容和待测电阻组成的电路,并通过一个已知电压源向该电路充电,使用电容放电时间和各参数关系来计算待测电阻的值。
该方法适用于测量较小阻值的电阻。
4.恒流放电法:恒流放电法是另一种测量电阻的快速方法。
该方法中,通过连接一个已知电阻和待测电阻与恒定电流源组成电路,记录放电时间和电流大小的关系,以计算电阻值。
恒流放电法同样适用于较小阻值的电阻测量。
5.转子测量法:转子测量法是一种间接测量电阻的方法。
该方法通过将待测电阻作为一个闭合电路的一部分,利用一绕转子的测量器进行旋转,观察器上的示数,通过旋转角度和旋转线圈的电阻等关系来测量待测电阻值。
6.伏安法:伏安法是利用欧姆定律测量电阻的方法。
该方法使用电压源、电流表和电阻的组合来计算电阻值。
通过测量电路中电阻两端的电压和通过电路的电流,并应用欧姆定律来计算电阻。
7.宽阻测量法:宽阻测量法是一种间接测量电阻的方法。
利用高电阻测量绝缘小电阻的基本原理,通过将被测电阻进行分割并使用欧姆表测量各部分的电阻值,再通过计算或合并各部分电阻值来测量待测电阻。
8.开路电压法:开路电压法是另一种测量电阻的方法。
高中物理实验测量电阻的方法
高中物理实验测量电阻的方法实验目的:通过合适的方法和仪器,准确测量电阻值。
实验原理:电阻是电流通过时受到的阻碍,用符号R表示,单位为欧姆(Ω)。
在高中物理实验中,常用的测量电阻的方法有串联法和并联法。
串联法是将待测的电阻和已知电阻依次串联连接,通过测量电路总电阻和已知电阻的值,计算待测电阻的数值。
并联法则是将待测电阻与已知电阻并联连接,测量电路总电阻和已知电阻的数值,通过计算求得待测电阻的值。
实验仪器和材料:1. 电源2. 连接导线3. 直流电流表(安培表)4. 电阻箱5. 示波器(可选)实验步骤:一、串联法测量电阻的方法1. 接线:将电源的正极与电阻箱的一个端口相连,电源的负极与已知电阻的一个端口连接,已知电阻的另一个端口与待测电阻的一个端口连接,待测电阻的另一个端口与电阻箱的另一个端口相连,最后用导线将电阻箱与安培表相连。
2. 电路调节:通过调节电阻箱上的旋钮,使得电流表示值在合适的范围内(如0.1A-1A),保证电流的稳定。
3. 电路测量:使用电流表测量通过电路的总电流,并记录数值。
4. 电路相关计算:使用欧姆定律计算已知电阻和待测电阻的阻值。
已知电阻的阻值可通过查阅资料得到,待测电阻的阻值可通过计算得到。
并进行结果的比较和分析。
二、并联法测量电阻的方法1. 接线:将电源的正极与待测电阻的一个端口相连,电源的负极与已知电阻的一个端口连接,已知电阻的另一个端口与待测电阻的另一个端口连接,最后用导线将已知电阻与安培表相连。
2. 电路调节:通过调节电阻箱上的旋钮,使得电流表示值在合适的范围内(如0.1A-1A),保证电流的稳定。
3. 电路测量:使用电流表测量通过电路的总电流,并记录数值。
4. 电路相关计算:根据欧姆定律和并联电阻公式,计算已知电阻和待测电阻的阻值。
并进行结果的比较和分析。
实验注意事项:1. 实验过程中要保证电路连接的牢固,导线的接触良好。
2. 电流表的量程选择要合适,避免超出量程范围导致仪器损坏。
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结
最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结1.恒流法:恒流法是测量电阻的一种常用方法。
原理是通过保持电流恒定,利用欧姆定律测量电压,从而计算出电阻值。
在实验中,可以使用一个恒定电流源(例如电池或电源与电阻串联),并在电阻两端测量电压,根据欧姆定律计算出电阻的值。
2.并联电流法:并联电流法是用于测量电阻的方法之一、实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻并联连接,然后在并联电阻上测量电压。
通过测量电压和已知电阻的值,利用欧姆定律可以计算出待测电阻的值。
3.串联电压法:串联电压法是用于测量电阻的方法之一、实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻串联连接,然后在串联电阻上测量电流。
通过测量电流和已知电阻的值,利用欧姆定律可以计算出待测电阻的值。
4.桥路法:桥路法是一种常用于测量电阻的方法。
它通过平衡法来测量电阻。
实验中,可以建立一个电桥电路,其中包括待测电阻、已知电阻和可调节电阻。
通过调节可调节电阻,使得电桥两边电压相等,从而可以计算出待测电阻的值。
5.差动法:差动法是一种用于测量电阻的方法。
它利用差动放大器测量电压差值,从而计算出电阻。
在实验中,可以将待测电阻与已知电阻串联连接,然后在串联电阻两端测量电压。
通过计算两个电压差的比值,可以得到待测电阻的值。
6.游丝法:游丝法是一种用于测量电阻的方法。
它通过利用测量电流对游丝产生的热量来计算电阻值。
在实验中,可以将待测电阻与一个已知电阻串联连接,然后将电流通过游丝传导,测量游丝两端的温度差。
通过利用电流、电压和温度差的关系,可以计算出待测电阻的值。
综上所述,以上是几种常见的高中物理实验中用于测量电阻的方法。
不同的方法适用于不同的实验条件和测量精度要求。
学生在进行电阻测量实验时,可以根据具体情况选择合适的方法,并灵活运用相关的物理原理,以获取准确的电阻值。
高中物理电阻的测量方法
高中物理电阻的测量方法电阻是物质对电流流动的阻碍程度的量度,是电学基本量之一、在高中物理实验中,测量电阻是一个常见的任务。
本文将介绍几种高中物理电阻的测量方法。
一、串联电阻的测量方法:串联电阻是指多个电阻按照一定的顺序连接在一起的情况。
串联电阻的总电阻等于各个电阻之和。
以下是测量串联电阻的方法:1.用万用表测量:将万用表调至电阻档位,将两个电阻端子连接到待测电阻两端,读取万用表的示数,即为该电阻的电阻值。
2.用电压表和电流表测量:通过串联电路的两端分别接入电压表和电流表,记录下电压表的示数和电流表的示数,然后用欧姆定律R=U/I计算得到电阻值。
二、并联电阻的测量方法:并联电阻是指多个电阻按照一定的顺序连接在一起的情况。
并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数的和的倒数。
以下是测量并联电阻的方法:1.用万用表测量:将万用表调至电阻档位,将两个电阻端子分别连接到待测电阻的两端,读取万用表的示数,即为该电阻的电阻值。
2.用电压表和电流表测量:通过并联电路的两端分别接入电压表和电流表,记录下电压表的示数和电流表的示数,然后通过欧姆定律和并联电阻公式1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn计算得到电阻值。
三、非线性电阻的测量方法:非线性电阻是指随着电信号的强度变化,电阻值也会改变的电阻。
以下是测量非线性电阻的方法:1.利用IV特性曲线测量:将待测电阻连接在一个电流源和电压源的串联电路中,改变电流源或电压源的大小,记录下相应的电流值和电压值,然后绘制IV特性曲线。
通过该曲线可以得到电阻值。
2.利用恒流源测量:将待测电阻连接在一个恒流源电路中,测量电压的变化,然后根据欧姆定律R=U/I计算得到电阻值。
四、通过电阻色环测量电阻值:电阻色环是将一个电阻上绕有不同颜色的环的一种特殊结构。
每个颜色代表一个数字,通过不同颜色的组合可以确定电阻的阻值。
根据色环的顺序以及对应的数字表,可以读取出电阻的阻值。
总结:在高中物理中,测量电阻的方法主要包括用万用表测量、用电压表和电流表测量、利用IV特性曲线测量、利用恒流源测量以及通过电阻色环读数等方法。
高中物理实验测量电阻的方法
高中物理实验测量电阻的方法电阻是物理学中的重要概念,用来衡量导体对电流的阻碍程度。
在高中物理实验中,学生常常需要学习和掌握测量电阻的方法。
本文将介绍几种常见的测量电阻的方法,包括电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
一、电桥法电桥法是一种较为精确的测量电阻的方法,适用于测量较大或较小电阻值的情况。
它基于电桥平衡时的电阻比例关系,通过调节电桥平衡的方法来计算未知电阻的数值。
在进行电桥法测量电阻时,我们需要准备一个带有滑动臂的电桥电路,滑动臂上连接一个可调电阻。
首先,将待测电阻与可调电阻并联连接到电桥的两个相邻节点上。
其次,调节和移动滑动臂,使得电桥平衡。
最后,根据电桥平衡时滑动臂所处的位置,利用已知电阻和已知电流大小,通过比例关系计算未知电阻的数值。
二、电压分压法电压分压法是一种简单和常用的测量电阻的方法。
它利用串联电路中的电压分压关系,通过测量电压和已知电流大小来计算未知电阻。
在进行电压分压法测量电阻时,我们需要准备一个串联电路,其中包括一个已知电阻和一个待测电阻。
首先,将待测电阻和已知电阻串联连接到电源电路中。
其次,通过测量已知电阻两端的电压和已知电流大小,利用电压分压关系计算未知电阻的数值。
需要注意的是,当使用电压分压法测量较小电阻值时,应注意避免电流过大,以防止电阻发热而改变测量结果。
三、欧姆定律法欧姆定律法是一种简单而直接的测量电阻的方法。
它基于欧姆定律,即电流和电阻之间的关系,通过测量电流和电压大小来计算未知电阻。
在进行欧姆定律法测量电阻时,我们只需要准备一个串联电路,其中包括一个待测电阻。
首先,将待测电阻接入串联电路中。
其次,通过测量电流和电压的大小,利用欧姆定律(U=IR)计算未知电阻的数值。
值得注意的是,当使用欧姆定律法测量较小电阻值时,应选择合适的电流量程,以保证测量结果的准确性。
综上所述,高中物理实验中测量电阻的方法有电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
根据实际情况和实验需求,可以选择适当的方法来进行测量。
高中物理测量电阻的四种种方法
高中物理测量电阻的四种种方法一.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,用电阻箱交流待测电阻,假定二者对电路所起的作用相反(如电流或电压相等),那么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)按如图电路图衔接好电路,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,调理滑片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,坚持滑动变阻器滑片P位置不变,调理电阻箱,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,调理滑片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,坚持滑动变阻器滑片P位置不变,调理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.某同窗预备把量程为0~500 μA的电流表改装成一块量程为0~2.0 V 的电压表。
他为了可以更准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G 1(量程0~1.0 mA ,内电阻约100 Ω)B .电流表G 2(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R 1(总阻值9 999 Ω)F .维护电阻R 2(阻值约100 Ω)G .单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2(1)实验中该同窗先合上开关S 1,再将开关S 2与a 相连,调理滑动变阻器R ,当电流表G 2有某一合理的示数时,记下电流表G 1的示数I ;然后将开关S 2与b 相连,坚持________不变,调理________,使电流表G 1的示数仍为I 时,读取电阻箱的读数r 。
高中物理实验测量电阻率的方法
高中物理实验测量电阻率的方法在高中物理实验中,测量电阻率是一个常见且重要的内容。
电阻率用来描述物质阻止电流流动的能力,是物质本身的固有属性。
准确测量电阻率对于理解材料特性以及应用研究具有重要意义。
本文将介绍几种高中物理实验中常见的测量电阻率的方法。
一、细丝电阻器法细丝电阻器法是一种简单而又精确的方法,适用于测量导体的特定部分的电阻率。
具体步骤如下:1. 准备一根长度较长、直径较细的、电阻率已知的细丝。
比如可以使用铜细丝。
2. 将细丝固定好,形成一个平行电路。
可以将细丝缠绕在一个绝缘材料上,以防短路。
3. 测量细丝的长度和直径。
使用显微镜和卡尺等仪器可以精确测量。
例如,假设细丝的长度为L,直径为d。
4. 通过细丝上通过电流I可以获得电压V。
计算电阻率的公式为:ρ = (π * d² * R) / (4 * L * I),其中R为测量到的电阻值。
5. 根据测量值计算得出物质的电阻率ρ。
细丝电阻器法的优点是使用简单、准确度高。
在实验过程中,需要注意保持细丝电路的平行和固定,以及对长度和直径的测量要准确。
二、悬线法悬线法是常见的测量电阻率的方法之一,适用于测量导体的整体电阻率。
具体步骤如下:1. 准备一个横截面积已知的导线,比如可以使用均匀截面积的铜导线。
2. 将导线固定在两个绝缘材料上,形成一个悬挂状态。
3. 对悬线处注入稳定电流,测量电流值I。
4. 测量悬线两端的电压差V。
5. 计算导线的电阻率ρ,公式为:ρ = (V * A) / (I * L),其中A为导线的横截面积,L为导线的长度。
悬线法的优点是可以测量导线的整体电阻率,操作相对简便。
在实验时,需要注意保持导线的悬挂和固定状态,并且对电流和电压的测量要准确。
三、桥式测量法桥式测量法是一种较为精密的测量电阻的方法,常用于测量材料样品的电阻率。
具体步骤如下:1. 准备一个电阻桥仪器,其中包括一个未知电阻R_x和一个标准电阻(已知电阻)R_s。
高中物理测量电阻常用的6种方法
高中物理测量电阻常用的6种方法
在高中物理中,测量电阻的方法有很多种。
这里列举了6种常用的方法:
1.电桥法:电桥法是测量电阻的一种常用方法。
它利用了电桥平衡条件来测量未知电阻。
通过调节电桥上的已知电阻和未知电阻之间的比例,使电桥平衡,可以得到未知电阻的数值。
2.电流-电压法:电流-电压法是测量电阻的基本方法之一、它通过测量通过电阻的电流和电压之间的关系,计算得到电阻的数值。
这种方法简单易行,适用于测量各种电阻。
3.万用表法:万用表法是一种常用的便携式测量电阻的方法。
万用表内置了电阻测量功能,可以直接连接到待测电阻上进行测量。
使用万用表法测量电阻方便快捷,适用于一般电路中的小电阻测量。
4.电压分压法:电压分压法是一种间接测量电阻的方法。
它利用了串联电路中电压分压的原理,通过测量电压分压比例和已知电阻来计算未知电阻的数值。
电压分压法适用于需要高精度测量电阻的情况。
5.零位法:零位法是一种通过改变电路参数的方法,使待测电阻与其他元件组成的电路达到零差电压或零差电流的状态,从而间接测量电阻数值的方法。
这种方法适用于需要较高精度的电阻测量。
6.差动放大器法:差动放大器法是一种高精度测量电阻的方法。
它利用了差动放大器的抗干扰性能,通过测量输入端电压和输出端电压之间的差值来计算电阻的数值。
差动放大器法适用于需要高精度和高稳定性的电阻测量。
通过这些测量方法,我们可以有效地测量电阻的数值。
在实际操作中,需要根据具体情况选择合适的方法,并注意测量过程中的误差和不确定性,以保证测量结果的准确性和可靠性。
■■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测量电阻是高中物理中一项重要的实验内容。
在实验中,我们常常需要测量电阻的大小,以了解电路中的电子流动情况。
下面是一些常见的测量电阻的方法。
1.电压法:电压法是最常用的测量电阻的方法之一、通过在电阻上施加一个已知的电压,再测量通过电阻的电流,利用欧姆定律(U=IR),可以求得电阻的大小。
电压法简单易行,适用于测量具有较高电阻值的电阻。
2.测量电流法:测量电阻还可以通过测量电流来进行。
通过在电路中接入一个已知电压的电源,再测量通过电阻的电流大小,利用欧姆定律(I=U/R),可以求得电阻的大小。
测量电流法适用于测量电阻值较小的电阻。
3.桥式测量法:桥式测量法是一种更为精确的测量电阻的方法。
常见的桥式测量电阻的实验装置有维尔斯通桥和魏斯顿桥。
维尔斯通桥是一种平衡桥,通过调整两侧的电阻值来使电桥达到平衡。
当电桥平衡时,可以利用桥臂的电阻关系式(R1/R2=R3/Rx)来计算未知电阻的值。
魏斯顿桥则是通过调整已知和未知电阻之间的比例关系来进行测量,适用于测量电阻较小的情况。
4.电位差法:电位差法是一种比较法测量电阻的方法。
通过在电阻两端接入一个已知电位差的电池,再测量电阻两端的电势差,利用欧姆定律(V=IR),可以计算出电阻的大小。
电位差法的实验装置简单,适用于测量较大电阻值的电阻。
除了这些常见的方法外,还有一些特殊的方法可以来测量电阻5.温度系数法:电阻的温度系数是指电阻随温度变化的程度。
利用电阻的温度系数,我们可以通过测量电阻在不同温度下的变化来计算其电阻值。
6.频率法:电阻在不同频率下的电流响应也有所不同。
通过测量电阻在不同频率下的电阻值,我们可以了解电阻的频率特性。
总之,测量电阻的方法有很多种,根据实验需要和电路条件的不同,我们可以选择合适的方法进行测量。
在进行实验时,需要注意测量仪器的精度和测量条件的控制,以保证测量结果的准确性。
高中物理实验测量电阻
高中物理实验测量电阻在高中物理的学习中,实验是非常重要的一部分,通过实验我们可以更直观地理解物理概念和规律。
测量电阻就是其中一个重要的实验,它不仅能帮助我们掌握电学知识,还能培养我们的实验操作能力和数据处理能力。
一、测量电阻的基本原理测量电阻的原理是欧姆定律,即 R = 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。
只要我们能准确测量出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以计算出电阻的值。
二、测量电阻的实验方法1、伏安法伏安法是测量电阻最常用的方法之一。
它分为电流表外接法和电流表内接法两种。
(1)电流表外接法当待测电阻的阻值较小(远小于电压表内阻)时,采用电流表外接法。
此时电压表测量的是电阻和电流表两端的电压之和,测量值会大于电阻两端的实际电压,导致测量结果偏小。
(2)电流表内接法当待测电阻的阻值较大(远大于电流表内阻)时,采用电流表内接法。
此时电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和,测量值会大于通过电阻的实际电流,导致测量结果偏大。
2、欧姆表法欧姆表是一种直接测量电阻的仪表。
使用欧姆表测量电阻时,需要先进行欧姆调零,然后将表笔与待测电阻接触,读取表盘上的示数。
但欧姆表的测量精度相对较低,且测量结果会受到电池电动势变化等因素的影响。
3、替代法替代法是一种较为巧妙的测量电阻的方法。
其基本思路是用一个已知电阻来替代待测电阻,使电路中的电流或电压保持不变,从而求出待测电阻的值。
三、实验仪器1、电源提供稳定的电压,通常为直流电源。
2、电压表用于测量电阻两端的电压,要选择合适的量程,以确保测量的准确性。
3、电流表用于测量通过电阻的电流,同样要选择合适的量程。
4、滑动变阻器通过改变接入电路的电阻值,来控制电路中的电流和电压。
5、开关控制电路的通断。
6、导线用于连接电路中的各个元件。
四、实验步骤以伏安法为例,实验步骤如下:1、连接电路按照电路图连接好实验电路,注意电表的正负极连接要正确,滑动变阻器要采用限流接法或分压接法,具体根据实验要求选择。
高中物理测量电阻的四种种方法
高中物理测量电阻的四种种方法在高中物理中,测量电阻的方法有很多种。
下面将介绍四种常用的方法。
1.伏安法伏安法是一种常用的方法,通过测量电流和电压之间的关系来计算电阻。
具体步骤如下:首先,将待测电阻与一个已知电阻串联,然后接入恒流电源。
通过改变恒流电源的电流,可以得到不同的电压值。
记录下不同电流对应的电压值,使用欧姆定律即可计算出电阻值。
伏安法的优点是测量结果准确,不受电源电压波动的影响,但需要注意电源电流不能过大,避免破坏待测电阻。
2.桥式测量法桥式测量法使用一个称为电阻桥的电路来测量电阻。
常用的桥式电路有绝对电阻桥和相对电阻桥。
以下以绝对电阻桥为例进行介绍。
首先,将待测电阻与已知电阻串联,然后与一个校准电阻器相连,形成一个电阻桥。
通过调节校准电阻器的阻值,使桥路两边的电压差为零,即平衡状态。
同时记录下校准电阻器的阻值,即可计算出待测电阻值。
相对电阻桥与绝对电阻桥的原理类似,只是相对电阻桥只对变化的电阻进行测量。
3.多用电表法多用电表法是一种简单、直接的电阻测量方法。
将待测电阻与一个多用电表相连,选择电阻档位,记录下电表的示数。
根据欧姆定律,可以根据电流值和电压值计算出电阻值。
多用电表法的优点是操作简单,但由于电表的内阻不为零,可能会对测量结果产生一定误差。
4.调零电流法调零电流法是一种差动测量法,通过调零后,只测量被测电阻产生的电流。
通过对比待测电阻与已知电阻两者之间的电流差异,可以计算出待测电阻的值。
调零电流法的优点是可以排除电源、电表内阻等因素的影响,提高测量的准确性。
总结起来,这四种方法分别是伏安法、桥式测量法、多用电表法和调零电流法。
每种方法都有自己的特点和适用范围,需要根据实际情况进行选择。
在实际测量中,我们可以根据待测电阻的阻值、测量精度要求以及实验条件的限制来选择合适的测量方法。
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差,即 R g R 2 Rg
,试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电
流表内阻RA的关系式。
(2)若I0=10mA,真实值Rg约为30Ω,要想使测量结果的相
对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?
.
.G
R1
S2 R2
.
a
S1
24
解析:⑴
I0
R1
E Rg
I0
E
R2
2
R1
R2Rg R2 Rg
a
22
半偏法测电流表的内阻 半偏法测电压表的内阻
...G R1
.. S2 R2
.
实验条件 实验步骤
S1
R1 Rg
R0
V
. aP
b
.. R
S
RRV
1.把滑动变阻器R1的电阻调到 最大,把电阻箱R2的阻值调到0 2.先闭合S1 ,调节R1使电流 表指针满偏.
1.把滑动变阻器的触头P滑到a 端.把电阻箱R0的阻值调到0
V
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
如果电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强, 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法.应用电流表的内接 法.
从另一个角度来看,电压表的示数没有显著变化,说明电 流表的分压作用很弱,满足RX>>RA,应选用内接法.P 应接在b 处。
安培表和伏特表示数变化显著(明显)的标志是它们的 示数的变化量(绝对误差)占原来值的百分比大.(相对误 差)
8
28
28
2
7
37
3
65 4 654
×100
×1000
901 9 01
8
28
2
7
3
65 4
×10000
901
8
2
73 654
7 65
3 4
7
3
65 4
解⑴替代法测电阻—— Rg=92.8 Ω ⑵ 当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程
R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15kΩ 选D
⑶R2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 kΩ
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大.
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始
连续可调,也没有要求多测几组数据,而且滑动变阻
器的阻值比待测电阻的阻值大,并且在滑动变阻器连
成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作,这时
应从节省电能( 流电路。
P源=EI
)和电路简单考虑,选用限
a
11
(2) 分压电路 负载RX的电压调节范围0---E
连读可调,应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值
比待测电阻的阻值小得多,为了能使待测电阻两端电
压有较大变化,应选分压电路。如果采用限流电路时,
电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电
流表的量程,应选分压电路a
12
伏安法测电阻之发散思维
1.“伏安法”测电压表的电阻
.V
A
..
电压表(电流表)是一个能读出其 两端电压(通过其电流)的电阻.
试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能 准确,并画出电路图。
解:(1)控制电路的选择
由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻,因此滑动
变阻器必须用分压器接法。
a
15
(2)电压表、电流表的选择
由于用分压器接法时,电阻RX 中的最大电流 为Imax= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA 所以电流表选A2(500 μA )
V
. aP
b
.. R
S
Pa间的总电压基本不变
串联分压 RV R0
满偏时Pa 之间电阻
R1
RP aRV RPa RV
半偏时Pa之间电阻
R2
RPa(RVR0) RPaRVR0
R1
串联 分压
U'PaUPa R0 21 RV
仪器
. 选择 G ... R1
.. S2 R2
.
S1
R1>>Rg,滑动变阻 器和电阻箱均可.
R2 Rg
.G
S2 R2
.
R1
.
S1
Rg R2 Rg
I0 E
Rg
⑵
Rg R2 Rg
IE0 Rg
0.05
E I0Rg 6V 0.05
a
25
三.2平衡电桥
1、原理
R1 R3 R2 RX 2、例析
RX
R2 R3 R1
a
26
例4:电桥法测电阻。利用给出的电路图和器材(G为灵敏电流表, R阻0为)阻。值要均求匀利的用电这阻些丝器,材R测为未已知知电阻阻值R的x。定⑴值实电验阻中,还R需x为要被什测么电测 量仪器?⑵将实物连成电路图。⑶写出测量Rx的实验步骤,并写 出利用测量数据表示Rx的表达式。
4.什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?
a
10
(1) 限流电路
负载RX的电压调节范围
Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ E E RX R
可见滑动变阻器的总阻值R越大,
RX
电阻阻器R总X阻两值端R电是压R的x变的化2-范-5围倍越时大,。限变流
a Pb
E r=0 R
接法对电流、电压控制作用显著,这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.
结论:两次接触,那个表示数变化明显 ,
个表“近接”
a
Rx就与那 9
4.控制电路的选择
RX
RX
限流器电路
分压器电
1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的路 电压的变
化范围如何?
2.在限流器电路和分压器电路中,滑动变阻器的阻值与 待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便?
3.在限流器电路和分压器电路中,在合上开关以前, 滑动变阻器的触头应处于什么位置?
3.“伏伏法”电压表的创新使用--测电流.
. .. . v V1
2
RV1
U1 U2
RV 2
Rx
V2
v1
Rx
U1 U2
RV 2
没有系
.. .. 统误差
存在系 统误差
条件:已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用.能否消除?
..R0 v1
. . V2
RV2
U2 U1 U2
R0
Rx
v1
. 没有系 .. 统误差
此R电V 路能UI否测没量有出系电统流误表差的内阻?
2.“安安法” 电流表的创新使用--测电压.
. Rx .. . . A2
A1
Rx
I 2 RA2 I1 I2
. 没有系 .. .. 统误差
A1
A2
RA1
I 2 RA2 I1
没有系 统误差
条件:已知电流表根A2据的并内联阻分,将流aA进2看行成测一量个电压表使用. 13
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
若 R X >> R A 时,采用电流表内接法
V
·A RX 外接法
·R测 = U I测 测= IRU x RIxVR Rxx R RVVRx
误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
若 R V >> R X 时,采用a 电流表外接法。 7
内接法与外接法的选择
V
. V2
Rx
U1 U2 U2
RV2
.. 没有系 统误差
根据串联分压a 进行测量
14
练:有一个电阻Rx,其阻值大约是25kΩ ,可供选择 的器材是: 电流表A1 (0----100μA, 2kΩ) 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表V1 (0----10V, 100kΩ) 电压表V2 (0----50V, 500KΩ) 直流稳压电源 E(15V,1A) 滑动变阻器 R (1kΩ, 1W) 电键K和若干根导线.
R2 R3
S1
×0.1 901
×1
901
×10
901
8
28
28
2
7
37
3
65 4 654
×100
×1000
901 9 01
8
28
2
7
3
65 4
×10000
901
8
2
a
7 6
5
3 4
7 65
3 4
7
3
6 5 4 18
· Rg A1 1 ·· R1 2
S2 A2
·
R2 R3
S1
×0.1
×1
×10
901 901 901
R2略大于Rg,必须用 电阻箱.
R0
V
. aP
b
.. R
S
R<<RV ,必须用滑动变 阻器.构成分压电路. R0略大于RV,必须用电 阻箱.
电动势E越大,调满偏时R1连 电动势E越大,调满偏时滑动变 入电路中的电阻越大,实验条 阻器Pa之间的电阻越小,实验
件满足的越好,误差越小. 条件满足的越好,误差越小.
2.电路
· S2 a
R0
· +
· · A
b
RX
· S1
V
+
R0
· S2 a RX
· ·· · P b
S1
用电阻箱和电流表测量 a 用电阻箱和电压表测量17
例2.为了测量电流表A1的内阻,采用图示的电路,其中电流表A1的量程是 0—300μA、内阻约为100Ω(待测);A2是标准电流表,量程0--200μA;R1 为电阻箱,阻值范围0—999.9Ω;ε为电池,电动势3V、内阻不计;S1为开关, S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后,将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调 节后,将单刀双掷开关S2扳到接点1处,接通开关S1,调节可变电阻R2,使两 电表的读数都是150μA;然后将开关S2扳到接点2,调节电阻箱R1使标准电流 表的读数仍是150μA,若此时电阻箱各旋钮位置如图,则: