定值电阻的使用教师版

定值电阻几种作用归类

一、定值电阻作为保护电阻使用

例1、利用下面适当的实验器材，设计一电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。

A ．电流表（1A ）量程10mA 、内阻1r 待测（约40Ω）；

B ．电流表（2A ）量程500μA 、内阻2r =750Ω；

C ．电压表（V ）量程10V 、内阻3r =10k Ω；

D ．定值电阻（1R ）阻值约为100Ω、做保护电阻用；

E ．滑动变阻器（2R ）总阻值约为50Ω；

F ．电源（E ）电动势1.5V 、内阻很小；

G ．开关（2S ）、导线若干。

（1）画出电路图，标明所用器材的代号。

（2）若选测量数据中的一组来计算1r ，则：

所用的表达式为1r =__________，说明式中各符号的意义。

例2、有一电压表1V 其量程为3V ，内阻约为3000Ω，要准确的测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：

电源E ：电动势约为15V ，内阻可忽略不计；

电流表1A ：量程为0~100mA ，内阻1r =20Ω；

电压表2V ：量程为２V ，内阻2r =2000Ω；

定值电阻1R ：阻值20Ω；

定值电阻2R ：阻值3Ω；

滑动变阻器R ：最大阻值10Ω，额定电流1Ａ；

单刀单掷开关S，导线若干。

实验中应选用的电表是__________；定值电阻应选用__________；

V内阻的实验电路，画出原理图。

设计一个测量电压表

1

说明实验所要测量的量：__________；

V内阻的计算表达式__________。

写出电压表

1

3、现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9 999Ω，R0是定值电阻．

(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A. 10Ω 2.5 W

B. 100Ω 1. 0 W

C. 200Ω 1. 0 W

D. 2 000Ω 5.0 W

本实验应选哪一种规格，其作用是。

(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1 V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为V，内阻r为Ω。

二、定值电阻用来增大待测量（等效电源内阻）

物理实验中对一些较小量的测量往往会有较大的相对误差，为了减小误差，常采用的方法就是增大待测量，在电阻测量中也是如此。

例3、一位电工师傅为准确测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现小于1Ω；为了尽可能的提高其测量精度，他从下列器材中挑选了一些元件，设计了电路，重新测量这段导线的电阻。

A．电源E：电动势约为3.0V，内阻不计；

V：量程为0~3V，内阻约2kΩ；

B．电压表

1

V：量程0~15V、内阻约为6kΩ；

C．电压表

2

A：量程为0~0.6A，内阻约1Ω；

D．电流表

1

E．电流表A：量程为0~3.0A、内阻约0.1Ω

F ．滑动变阻器1R ：最大阻值10Ω，额定电流2.0Ａ；

G ．滑动变阻器2R ：最大阻值1k Ω，额定电流1.0Ａ；

H ．定值电阻0R ：阻值为3Ω；

I ．开关S 一个，导线若干。

请你按照电工设计的电路，在实物下图甲中用笔画线代替导线连接元件。

分析：实物连接如下图乙，在该实验中由于待测电阻太小，分压太小不易测量，故用定值电阻R 与待测电阻串联，以增大待测量，减小测量的相对误差。

三、定值电阻作为电表使用：

有时在电路设计型实验中，限于题目给的器材，特别是电表不全的情况下，可以考虑用定值电阻和电表配合使用，以充当电压表或电流表使用。

（1）已知电压的定值电阻可当电流表使用

例4（2006，全国卷Ⅰ） 现要测量某一电压表V 的内阻。给定的器材有：待测电压表V （量程2V ，内阻约4k Ω）；电流表mA （量程1.2mA ，内阻约500Ω）；直流电源E （电动势约

2.4V ，内阻不计）；固定电阻3个；1R =4000Ω，2R =10000Ω，3R =15000Ω；开关S 及导线若干。

要求测量时两电表的指针偏转均超过其量程的一半。

试从3个固定电阻中选用1个，与其他器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）

电路接通后，若电压表读数为Ｕ，电流表读数为Ｉ，则电压表内阻V R ＝______。

（2）已知电流的定值电阻可当电压表使用

现要测量某一电流表的内阻r 1。给定器材有：

A.待测电流表A(量程300μA ，内阻r 1约为100Ω)

B.电压表V(量程3V ，内阻r 2＝1kΩ)

C.电源E(电动势约4V ，内阻忽略不计)

D.定值电阻R 1＝10Ω

E.滑动变阻器R 2(阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流

2.0A)

F.开关S ，导线若干

要求测量时两电表指针的偏转均超过其量程的一半。

(1)画出测量电路原理图。

(2)电路接通后，测得电压表读数为U ， 电流表读数为I ，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r 1＝ 。

四、定值电阻用于改装电表，扩大电表量程：

这也是定值电阻比较常见的用途，主要是在题目给的电表量程太小，不能满足测量要求的情况下使用。

例4、实验室准备了下列器材：

电流表1A （量程为0.6A ，内阻约0.1Ω）；

电流表2A （量程为600μA 、内阻约100Ω）；

定值电阻1R （9900Ω）；

滑线变阻器2R （0~10Ω）；

电源（E=6V ，内阻不计，允许通过的最大电流为0.5A ）；

待测电阻x R （约10Ω）；

开关S 一个，导线若干。

要求选择上述器材，设计一个用伏安法测电阻x R 的电路。