电阻测量

电阻的测量（上）吕叔湘中学庞留根2004年12月[e-mail]1.伏安法测电阻——（1）原理（2）电路（3）例题例196年高考例289年高考96年上海例394年高考2003年高考2.多用表测电阻（1）原理（2）使用（3）例题95年高考例4例587年高考例6例7例83.惠斯通电桥电阻的测量（上）伏安法测电阻的原理：RX=UX／IX.注意U、I、R三个量必须是同一段电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。1.电流表内接法IA=IXUV=UX+UA＞UXR测=UV／IA=RX+RA＞UX/IX=RX当RX＞＞RA时，R测≈RX电流表内接法：电流为真实值，电压偏大据R＝U/I，测量值大于真实值2.电流表外接法：UV=UXIA=IX+IV＞IXR测=UV／IA=RX·RV／（RX+RV）＜UX/IX=RX当RX＜＜RV时，R测≈RX电流表外接法：电压为真实值，电流偏大据R＝U/I，测量值小于真实值AVRxAVRx返回限流器电路，安培表内接法RX＞＞RARXAV限流器电路，安培表外接法RX＜＜RVRXVAAV分压器电路，安培表内接法RX＞＞RAAVRX分压器电路，安培表外接法RX＜＜RVVARX伏安法测电阻电路返回变阻器的作用——改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。例1.用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为Ω，真实值是Ω，R2的测量值为Ω，真实值是Ω。R1甲VAR2乙VA300290300333练习.用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测的测量值和真实值Rx之间的关系是（）（A）R1＞Rx＞R2（B）R1＜Rx＜R2（C）R1＞R2＞Rx（D）R1＜R2＜RxA返回在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示).(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=欧(保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图.2.4×103mAvRx返回大电阻用内接法，变阻器用分压器接法，电路图如图示.(2)答：1996年高考17.01.02.03.01.00.51.5U(伏)I(毫安)例2、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别与a，b两点接触一下，如果安培表示数变化，则P应接在————处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在—处。解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，P应接在b处。RabPVA而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。因此采用外接法可以减小误差，P应接在a处。ab返回RXVAAV用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为几KΩ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20Ω。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。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：+-返回1989年高考：如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度l为50厘米左右,直径D为10厘米左右),镀膜材料的电阻率ρ已知,管的两端有导电箍MN.现给你米尺,电压表V、电流表A、电源ε,滑动变阻器R,电键K和若干导线,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案.①实验中应测定的物理量是:.②在右框内用符号画出测量电路图.③计算膜层厚度的公式是:.PNMl,D,U,Id=lρI/DU.电流表内接、外接均可返回1996年上海5、例3：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．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+－解答:画出实验电路图如下：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）A2V1RX25KΩΕ=15V1KΩ返回√√1994年高考25、图11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0～10mA，内阻50Ω）(3)直流电压表（量程0～3V，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0～15Ω，允许最大电流1A）(6)电键一个，导线若干条．根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”．因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，VARX（全题6分．电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分．除电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分．伏安法测电阻的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联．这部分接线中有任何错误都不给这3分．）返回要测量一块多用电表直流10mA档的内阻RA（约为40Ω），除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约为150Ω），电键一个，导线若干。要求：⑴写出实验步骤。⑵给出RA的表达式解：⑴实验步骤：1.用多用电表的直流电压档测量电源电动势E2.用多用电表的Ω档测量电阻阻值R3.将多用电表置于直流10mA档，与电阻R及电键串联后接在电源两端，合上电键，记下多用电表读数I⑵R+RA=E/I∴RA=E/I-R返回分析：电流表是一个能指示自身电流的电阻.。多用表能够测量电流、电压和电阻.。特别注意题目中的三个“约”字，E、R都要用多用表测量其值，然后再用伏安法测量RA。2003年江苏13、Ω表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=02、欧姆表RGErIgRg(1)原理——闭合电路欧姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=改变Rx，电流Ix随之改变，Rx与Ix一一对应。（2）中值电阻R=EIg中Rg+r+R=注意：(1)欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。返回Ω表读数122Ω1.50kΩ返回95年高考26某人用多用表×100Ω档按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图4，则这电阻值是．如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻，为了使测量比较精确、选择开关应选的欧姆档是______1.20×103Ω×10答案写成1.2×103欧或1200Ω也给分；不写单位不给分），返回例4.如图所示，是一个量程为5mA的电流改装成的欧姆表，电池电势ε＝1．5V。改装后，将原电流表5mA刻度处的刻度确定为0位置。在图中括号内标出欧姆表的＋、－插孔。若在两表笔之间接入一未知电阻Rx时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则Rx=________。左－右＋300Ω返回例5.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表G的满偏电流为150μA，内阻为100Ω，限流电阻R1为2kΩ，可变电阻R2为10kΩ（最大阻值），电源电动势E为1.5V，内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至2/3范围内。因此这个欧姆表测量________至________范围内的电阻比较准确。与表内电源负极相接的应是________表笔（填“红”或“黑”）R1GErR2-+5kΩ20kΩ红返回87年高考试题一学生使用多用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处．他的主要实验步骤如下：1．把选择开关扳到“×1K”的欧姆档上．2．把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上．3．把两根表笔分别与某一等测电阻的两端相接，发现这时指针读数较小．4．换用“×100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中．随即记下欧姆数值．5．这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕．这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆．这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？答：换用欧姆档的量程时，要重新调整调零旋扭．多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档．返回例6.如图是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图,其中E=1.5V,改装结束后将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置,则2mA刻度处应标多少欧姆?1mA刻度处应标多少欧姆?解:中值电阻R中=E/Ig=1.5/0.003=500ΏIX=E/(RX+R中)Ig=E/R中nRRRIIxgx1中中I2=2mAn=1.5R2=250ΏI1=1mAn=3R1=1000Ώ中RnRx)1(mA0123E红黑1k500250返回例7.如图是一个万用表的刻度盘，当万用表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强度为；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为;当选择开关置于“×100Ω”档时，测出的电阻为。036100Ω20.0mA8.0V5KΩ中REIg1002中REIgxgRREI中3250100XRR中返回例8、使用中值电阻是25欧（“1”挡）的万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值约为R1=20欧和R2=30千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。A.转动选择开关使其尖端对准“1K”挡B.转动选择开关使其尖端对准“100”挡C.转动选择开关使其尖端对准“10”挡D.转动选择开关使其尖端对准“1”挡E.转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡F.将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开，G.将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开，H.将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。所选操作的合理顺序是：。DHFAHGE返回惠斯通电桥(1)电路图：（2）电桥平衡：B、D两点电势相等。S闭合时电流表G中无电流。（3）平衡条件R1R4=R2R3证明见下页R3R2R1R4EGSDABC（3）平衡条件的证明GR3SR2R1RXDABCI4I3I2I1∵B、D两点电势相等，Ig=0∴UAB=UADUBC=UDC∵UAB=I3R3，UAD=I1R1，UBC=I4RX，UDC=I2R2∴I3R3=I1R1，I4RX=I2R2又∵I3=I4，I1=I2R3RX=R1R2∴R1Rx=R2R3（4）利用惠斯通电桥测量电阻RX=R2R3R1（5）滑线式电桥RRXACBDl1l2GRllRx12返回高中物理总复习精品课件集介绍该课件集内容系统全面，形成完整系列,结构体系合理，知识覆盖面广，包括高中物理的全部内容，共有110个课件，计3270余幅动画,约50M。每个课件均有复习精要，各种典型例题和近几年的高考试题分步演示,可直接用来上课，全套课件约可供250课时使用，是不可多得的好资料。本课件集有如下特点：1.作者是多年从事高三教学的老教师,教学经验丰富.2.课件按教材顺序分章节整理，高中物理每章要用的课件都有,既有第一轮复习的全套内容(71个课件),(含实验课件14个)又有第二轮专题复习的内容(专题复习课件28个)，可以拿来就用,使用方便。3.密切联系高考复习的实际，紧扣近年高考大纲，选用两千多个典型例题,(包括近年的高考试题及2005年各地的高考、模考试题)，均