实验测量电阻测定金属丝电阻率
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实验测量电阻测定金属丝
2.滑动变阻器的两种接法 (1)两种电路的比较
分压电路 电路图
限流电路
电压变化范围
0~U
Rx
Rx R0 U~U
实验测量电阻测定金属丝
续表 分压电路
限流电路
功率 P=UI总=U(I'+I)
P=UI
滑动 一般选用滑动变阻器的全 一般选用滑动变阻器的全电阻和
变阻 电阻小于用电器的电阻,在0 用电器的电阻相差不多或大几倍,
核心理解深化 ◎拓展升华思维的加油站◎
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一、伏安法测电阻 【自主探究1】 欲测量一未知电阻Rx但不知其未知电阻约为多少,现 采用如图甲、乙所示两电路进行测试,闭合开关,甲图中电压表示数 为2.9 V,电流表示数为4 mA,乙图中电压表示数为3 V,电流表示数为3 mA,则下面对于Rx的叙述正确的是( )。
实验测量电阻测定金属丝
若Rx<R0,则采用电流表外接法;若Rx>R0,则采用电流表内接法。如果 Rx、RA、RV的阻值关系不知道,也无法粗略估计时,可应用试触法判 定。具体做法是:在如图所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电压 表的一个接线柱分别接触M、N两点,观察电流表和电压表的示数变 化,如果电流表示数变化明显,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。
②如果采用限流电路时,电路中最小电流等于或大于用电器的额定电 流,应选分压电路。
③如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使用电器 两端电压有较大变化,应选分压电路。
④如果滑动变阻器的全阻值与用电器的阻值相差不多,两种电路都可 以对用电器的电压(电流)进行有效方便的控制,从节省电能和电路简 单考虑,应选限流电路。
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,这时测量值为电流表与待测电阻的
串联阻值R测=U测 =R真+RA>R真;外接法的误差是由于电压表的分流作
I测
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。这时测量值为电压表与待测电阻并联阻
l 4l
丝的电阻率。 6.拆去实验线路,整理好实验器材。
实验测量电阻测定金属丝
五、误差分析
1.金属丝直径、长度测量带来误差。
2.电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,由
R=ρ
l S
知ρ测<ρ真。
3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误
差。
实验测量电阻测定金属丝
器的 .1~0.5倍之间为好。即阻值 在2~5倍为好,这样既便于调节用
选择 小些,以获得较大的电流输 电器两端电压,变化范围又比较大
出
。若过大,则不能有效地控制电流
;过小,则控制电流不平稳,会造成
电流值跳跃太大
实验测量电阻测定金属丝
(2)选用限流电路还是选用分压电路的一般原则
①用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连续可调,应选分 压电路。
实验测量电阻测定金属丝
三、实验原理 根据欧姆定律和电阻定律,用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺 旋测微器测金属丝的直径d,用伏安法测金属丝的电阻R,由R=ρ l ,所
S
以金属丝的电阻率ρ= d 2 R。
4l
实验测量电阻测定金属丝源自文库
四、实验步骤 1.用螺旋测微器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。 2.依照电路图(如图)用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值调至最 大。
值R测=
U测 I测
=
R真 RV R真 RV
<R真。
实验测量电阻测定金属丝
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,即“大内小外”。若遇到待测电阻的阻值Rx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R0= RARV ,
第三节 实验(1):测量电阻 测定金属丝的电阻率
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基础梳理整合
核心理解深化
方法探究突破
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基础梳理整合 ◎构建能力大厦的奠基石◎
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一、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.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。 3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属丝的电阻率。 二、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开 关、滑动变阻器、导线等。
归纳要点：1.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:用电压表则出电阻两端 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,图甲中的接法 叫电流表内接法,图乙中的接法叫电流表外接法。
实验测量电阻测定金属丝
(2)误差分析: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
实验测量电阻测定金属丝
A.采用甲图误差较小,Rx的测量值为725 Ω B.采用乙图误差较小,Rx的测量值为1 000 Ω C.Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间 D.若电源内阻不计,可知Rx的真实值为975 Ω 答案： BCD
实验测量电阻测定金属丝
解析: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,
实验测量电阻测定金属丝
3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的长度,即有效长度,反 复测量3次,求出其平均值l。 4.电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片的位置, 读出几组相应的电流值和电压值,记入表格内;断开开关S,求出金属 丝电阻R的平均值。 5.将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式ρ= RS = d2R ,计算出金属
所以用乙图测量误差小,测量值Rx=
U I
=1
000
Ω,采用甲图的测量值Rx=UI
=750 Ω,Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间,若电源内阻不计,由闭合电路
欧姆定律
对甲图E=U甲+I甲RA①
对乙图E=U乙=I乙(RA+Rx) ②
由①②得Rx=975 Ω,选项B、C、D正确。
实验测量电阻测定金属丝
2.滑动变阻器的两种接法 (1)两种电路的比较
分压电路 电路图
限流电路
电压变化范围
0~U
Rx
Rx R0 U~U
实验测量电阻测定金属丝
续表 分压电路
限流电路
功率 P=UI总=U(I'+I)
P=UI
滑动 一般选用滑动变阻器的全 一般选用滑动变阻器的全电阻和
变阻 电阻小于用电器的电阻,在0 用电器的电阻相差不多或大几倍,
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一、伏安法测电阻 【自主探究1】 欲测量一未知电阻Rx但不知其未知电阻约为多少,现 采用如图甲、乙所示两电路进行测试,闭合开关,甲图中电压表示数 为2.9 V,电流表示数为4 mA,乙图中电压表示数为3 V,电流表示数为3 mA,则下面对于Rx的叙述正确的是( )。
实验测量电阻测定金属丝
若Rx<R0,则采用电流表外接法;若Rx>R0,则采用电流表内接法。如果 Rx、RA、RV的阻值关系不知道,也无法粗略估计时,可应用试触法判 定。具体做法是:在如图所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电压 表的一个接线柱分别接触M、N两点,观察电流表和电压表的示数变 化,如果电流表示数变化明显,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。
②如果采用限流电路时,电路中最小电流等于或大于用电器的额定电 流,应选分压电路。
③如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使用电器 两端电压有较大变化,应选分压电路。
④如果滑动变阻器的全阻值与用电器的阻值相差不多,两种电路都可 以对用电器的电压(电流)进行有效方便的控制,从节省电能和电路简 单考虑,应选限流电路。
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,这时测量值为电流表与待测电阻的
串联阻值R测=U测 =R真+RA>R真;外接法的误差是由于电压表的分流作
I测
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。这时测量值为电压表与待测电阻并联阻
l 4l
丝的电阻率。 6.拆去实验线路,整理好实验器材。
实验测量电阻测定金属丝
五、误差分析
1.金属丝直径、长度测量带来误差。
2.电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,由
R=ρ
l S
知ρ测<ρ真。
3.通电电流过大,时间过长,致使电阻丝发热,电阻率随之变化带来误
差。
实验测量电阻测定金属丝
器的 .1~0.5倍之间为好。即阻值 在2~5倍为好,这样既便于调节用
选择 小些,以获得较大的电流输 电器两端电压,变化范围又比较大
出
。若过大,则不能有效地控制电流
;过小,则控制电流不平稳,会造成
电流值跳跃太大
实验测量电阻测定金属丝
(2)选用限流电路还是选用分压电路的一般原则
①用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连续可调,应选分 压电路。
实验测量电阻测定金属丝
三、实验原理 根据欧姆定律和电阻定律,用毫米刻度尺测一段金属丝的长度l,用螺 旋测微器测金属丝的直径d,用伏安法测金属丝的电阻R,由R=ρ l ,所
S
以金属丝的电阻率ρ= d 2 R。
4l
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四、实验步骤 1.用螺旋测微器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。 2.依照电路图(如图)用导线将器材连好,将滑动变阻器的阻值调至最 大。
值R测=
U测 I测
=
R真 RV R真 RV
<R真。
实验测量电阻测定金属丝
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,即“大内小外”。若遇到待测电阻的阻值Rx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R0= RARV ,
第三节 实验(1):测量电阻 测定金属丝的电阻率
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一、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.掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。 3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属丝的电阻率。 二、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开 关、滑动变阻器、导线等。
归纳要点：1.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:用电压表则出电阻两端 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,图甲中的接法 叫电流表内接法,图乙中的接法叫电流表外接法。
实验测量电阻测定金属丝
(2)误差分析: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
实验测量电阻测定金属丝
A.采用甲图误差较小,Rx的测量值为725 Ω B.采用乙图误差较小,Rx的测量值为1 000 Ω C.Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间 D.若电源内阻不计,可知Rx的真实值为975 Ω 答案： BCD
实验测量电阻测定金属丝
解析: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,
实验测量电阻测定金属丝
3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的长度,即有效长度,反 复测量3次,求出其平均值l。 4.电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片的位置, 读出几组相应的电流值和电压值,记入表格内;断开开关S,求出金属 丝电阻R的平均值。 5.将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式ρ= RS = d2R ,计算出金属
所以用乙图测量误差小,测量值Rx=
U I
=1
000
Ω,采用甲图的测量值Rx=UI
=750 Ω,Rx的真实值应在725~1 000 Ω之间,若电源内阻不计,由闭合电路
欧姆定律
对甲图E=U甲+I甲RA①
对乙图E=U乙=I乙(RA+Rx) ②
由①②得Rx=975 Ω,选项B、C、D正确。
实验测量电阻测定金属丝