电阻测量专题(一).学生版doc

电阻测量专题（一)

知识要点：

（一)电阻测量的新理念：

从９5年到2006年十一年间，全国高考与各省市高考的物理试卷中,以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有40多个,涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验，每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不新，思路不广,在运用伏安法时,生搬硬套造成的。在此，老师向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法,帮助考生开阔思路,提高创新能力。

“伏伏”法、“安安”法、“加R ”法等测量电阻的新方法是伏安法的原理同具体的测量实际相结合的产物,是对伏安法测电阻的原理的丰富和发展,如果学生掌握了这一新理念,就能创造性地完成电阻的测量这一类设计性实验。

1. “伏伏”法

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流）,此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

1．1利用“伏伏”法测电压表的内阻

[例1］ 为了测量量程为３Ｖ的电压表V 的内阻(内阻约Ω2000），实验室可以提供的器材有：

电流表1A ,量程为A 6.0，内阻约Ω1.0；

电压表2V ，量程为V 5,内阻约Ω3500；

变阻箱1R 阻值范围为Ω-99990;

变阻箱2R 阻值范围为Ω-9.990；

滑动变阻器3R ，最大阻值约为Ω100,额定电流A 5.1;

电源E ，电动势6Ｖ，内阻约Ω5.0；

单刀单掷开关K,导线若干。

(1）请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注）,要求测量尽量准确。

(2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R 。

１．2利用“伏伏”法测定值电阻的阻值

[例2] 用以下器材测量电阻x R 的阻值)1000900(Ω-：

电源E,有一定内阻,电动势约为V 0.9；

电压表1V ，量程为V 5.1,内阻Ω=7501r ；

电压表2V ，量程为5V,内阻Ω=25002r ;

滑线变阻器R ，最大阻值约为Ω100;

单刀单掷开关K,导线若干。

(１）测量中要求电压表的读数不小于其量程的31

,试画出测量电阻x R 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注)。

(2)若电压表1V 的读数用1U 表示,电压表2V 的读数用2U 表示，则由已知量和测得量表示x R 的公式为=x R 。

2． “安安”法

“安安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电流表测电压(或算电压）,此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

2.1利用“安安”法测电流表的内阻

［例3] 从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。

(1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。

(２）若选取测量中的一组数据来计算1r ，则所用的表达式=1r ，式中各符号的意义是： 。器材(代号）与规格如下:

电流表1A ,量程mA 10,内阻待测(约Ω40）;

电流表2A ,量程A μ500，内阻Ω=7502r ;

电压表Ｖ，量程10V ，内阻Ω=k r 102

电阻1R ，阻值约为Ω100;

滑动变阻器2R ,总阻值约Ω50;

电池E ，电动势V 5.1,内阻很小；

电键K ，导线若干。

2．2利用“安安”法测定值电阻的阻值

[例4] 用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号)与规格如下:

电流表1A （量程mA 250，内阻1r 为Ω5）；

标准电流表2A （量程mA 300,内阻2r 约为Ω5)；

待测电阻1R (阻值约为Ω100),滑动变阻器2R （最大阻值Ω10）;

电源Ｅ（电动势约为10V ，内阻r 约为Ω1）,单刀单掷开关Ｓ,导线若干。

（1)要求方法简捷,并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。

(2)实验中，需要直接测量的物理量是 ，用测的量表示待测电阻1R 的阻值的计算公式是=1R 。

3. “加R ”法

“加R ”法又叫“加保护电阻”法。在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大,为了满足安全、精确的原则，加保护电阻的方法就应运而生,设计电路时不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

３.1利用“加R ”法测电流表的内阻

[例5] 某电流表的内阻在Ω-Ω2.01.0之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下：

Ａ. 待测的电流表1A (量程A 6.0);

B. 电压表1V (量程3Ｖ,内阻约Ωk 2);

Ｃ. 滑动变阻器1R （最大电阻Ω10）；

D. 定值电阻2R （阻值Ω5);

E ． 电源Ｅ(电动势4V)

F. 电键S 及导线若干。

(1)画出实验电路图；（2)如测得电压表的读数为Ｕ，电流表的读数为I,则电流表1A 内阻的表达式为:=A R 。

3．2利用“加Ｒ”法测电源的内阻

［例６］ 测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1)。可选用的器材如下:

量程为3Ｖ的理想电压表V;

量程为A 5.0的电流表A （有一定内阻);

固定电阻Ω=4R ;

滑动变阻器R '；

电键Ｋ，导线若干。

（１）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目给出的符号或字母标出。

（２）实验中,当电流表的读数为1I 时，电压表的读数为1U ;当电流表的读数为2I 时,电压表的读数为2U ，则可求出Ｅ= ,=r 。（用1I 、2I 、1U 、2U 及Ｒ表示）。

“伏伏”法、“安安”法、“加Ｒ”法等测量电阻的新方法是伏安法的原理同具体的测量实际相结合的产物,是伏安法的原理在电阻测量中的实际应用：是对伏安法测电阻的原理的丰富和发展。如果学生掌握了这一电阻测量的新理论，具体问题具体分析，就能在高考中创造性地完成电阻的测量这一类设计性实验，在高考中立于不败之地。

(二)怎样选择内接法与外接法

很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法,仅是知道测大电阻用内接法,测小电阻用外接法,但在测量既不是很大也不是很小的电阻时,就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。

1. 误差的产生原因

伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值应该是:测测测I U R =,x x I U R =真，即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都