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高考必看：測量電阻方法大全一、滑動變阻器兩種電路接法的選擇滑動變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活擇取.（一）、 電學(xué)實驗中電路和器材的選擇 基本原則：安全不損壞實驗器材；精確盡可能減小實驗誤差；方便在保證實驗正常進行的前提下，選用的電路和器材應(yīng)便于操作，讀得的數(shù)據(jù)便于處理。 實驗器材的選取：a 電源允許的最大電流要大于電路中的實際電流。b 用電器的額定電流不能小于通過該用電器的實際最大電流。c 電壓表和電流表的量程不能小于被測電壓和電流的最大值。d 電壓表和電流表的指針應(yīng)指到滿偏刻度三分之二的位置左右。(二)、下列三種情況必須選用分壓式接法（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導(dǎo)體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法.（2）當(dāng)用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0，且實驗要求的電壓變化范圍較大（或要求測量多組數(shù)據(jù)）時，必須采用分壓接法（3）若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過RL的額定值時，只能采用分壓接法. (三)、下列情況可選用限流式接法（1）測量時電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且RL與R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.（2）電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時，采用限流式接法.（3）沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時，可考慮安裝簡便和節(jié)能因素采用限流式接法.下面舉例說明：例一電阻額定功率為0.01 W，阻值不詳.用歐姆表粗測其阻值約為40 k.現(xiàn)有下列儀表元件，試設(shè)計適當(dāng)?shù)碾娐?，選擇合適的元件，較精確地測定其阻值.電流表，量程0300 A，內(nèi)阻150 ；電流表，量程01000 A，內(nèi)阻45 ；電壓表，量程03 V，內(nèi)阻6 k；電壓表，量程015 V，內(nèi)阻30 k；電壓表，量程050 V，內(nèi)阻100 k；干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢為1.5 V；直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6 V，額定電流3 A；直流電源，輸出電壓24 V，額定電流0.5 A；直流電源，輸出電壓100 V，額定電流0.1 A；滑動變阻器，050 ，3 W；滑動變阻器，02 k，1 W；電鍵一只，連接導(dǎo)線足量. 分析：由于現(xiàn)有器材中有電流表和電壓表，故初步確定用伏安法測定此電阻的阻值.又因待測電阻為一大電阻，其估計阻值比現(xiàn)有電壓表的內(nèi)阻大或相近，故應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法.由于現(xiàn)有滑動變阻器最大阻值比待測電阻小得多，因此，若用滑動變阻器調(diào)節(jié)待測電阻的電流和電壓，只能采用分壓接法，如圖（否則變阻器不能實現(xiàn)靈敏調(diào)節(jié)）.為了確定各儀表、元件的量程和規(guī)格，首先對待測電阻的額定電壓和電流作出估算：最大電流為Im500A；最大電壓Um20 V.由于實驗中的電流和電壓可以小于而不能超過待測電阻的額定電流和額定電壓，現(xiàn)有兩個電流表內(nèi)阻相近，由內(nèi)阻所引起的系統(tǒng)誤差相近，而量程01000 A接入電路時，只能在指針半偏轉(zhuǎn)以下讀數(shù)，引起的偶然誤差較大，故選用量程為0300 的電流表.這樣選用電流表后，待測電阻上的最大實際電壓約為310440103 V12 V，故應(yīng)選用量程為15 V的電壓表，由于在圖中所示的電路中，要實現(xiàn)變阻器在較大范圍內(nèi)靈敏調(diào)節(jié)，電源電壓應(yīng)比待測電阻的最大實際電壓高，故電源應(yīng)選輸出電壓為24 V一種（其額定電流也遠大于電路中的最大實際電流，故可用）. 關(guān)于變阻器的選擇，由于采用分壓接法，全部電源電壓加在變阻器上.若是把050 的變阻器接入電路，其上的最小電流（對應(yīng)于待測電路斷開）約為2450 A0.5 A，最小功率約為0.2550 W12.5 W，遠大于其額定功率；而02 k的變阻器接入電路，其最大電流（對應(yīng)于滑動鍵靠近圖中變阻器A端）約為并聯(lián)電路總電流0.0136 A，小于其額定電流0.2024 A.故應(yīng)選02 k的變阻器二、測量電阻方法1.伏安法測電阻(1)原理:部分電路歐姆定律(2)電流表外接法,如圖1所示圖1，測量值偏小。系統(tǒng)誤差原因:伏特表V分流適用于測量小阻值電阻.因為RX越小,V分流越小,誤差越小圖2(3)電流表內(nèi)接法,如圖2所示.，測量值偏大。系統(tǒng)誤差原因:安培表A分壓適用于測大阻值電阻,因為RX越大,A分壓越小,誤差越小(4)內(nèi)、外接法的選用方法在知道RX,RV,RA的大約值時,可用估算法.時,選外接法時,選內(nèi)接法在不知道RX,RV,RA大約值時,可用試觸法,如圖3所示.圖3觸頭分別接觸a、b:如V變化大,說明A分壓大,應(yīng)選外接法；如A變化大,說明V分流大,應(yīng)選內(nèi)接法.圖4【例3】(1)某同學(xué)欲測一電阻RX (阻值約300)的阻值,可供選擇的儀器有:電流表A1:量程10mA;電流表A2:量程0.6A;電壓表V1:量程3V;電壓表V2:量程15V;電源電動勢為4.5V.該同學(xué)先按圖4接好電路,閉合S1后把開關(guān)S2撥至A時發(fā)現(xiàn)兩電表指針偏轉(zhuǎn)的角度都在滿偏的4/5處;再把開關(guān)S2撥至b時發(fā)現(xiàn).其中一個電表的指針偏角幾乎不變,另一個電表指針偏轉(zhuǎn)到滿偏3/4處,則該同學(xué)在實驗中所選電壓表的量程為_,所選電流表的量程為_RX的測量值為_.(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA,對S2分別撥至a和b兩組測量電路(電壓表和電流表測量值分別用U1,U2,I1,I2表示),則計算電阻RX的表達式分別為_、_(用測量值和給出的電表內(nèi)阻表示). 解析電路的最大電流Im=E/RX=15mA, RX上最大電壓不超過4.5V,則電壓表選用3V量程,而電流表選用10mA量程, S2由a撥至b時V示數(shù)會增大一些,A示數(shù)減小一些,由題干知:V示數(shù)幾乎不變,而A指針偏轉(zhuǎn)至滿偏3/4處,則A分壓小,選內(nèi)接法誤差小, RX測量值為:答案(1)3V 10mA 320(2) S2撥至a時,S2撥至b時,2.安安法測電阻若電流表內(nèi)阻已知,則可當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。(1)如圖5甲所示,當(dāng)兩電表所能測得的最大接近時,如果一直A1的內(nèi)阻R1,則測得A2的內(nèi)阻R2=I1R1/I2.圖5甲(2)如圖6乙所示所示,當(dāng)兩電表的滿偏電壓UA2UA1時,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測得A2的內(nèi)阻R2=I1(R1+R0)/I2.圖6乙【例4】用以下器材測量一待測電阻的阻值,器材(代號)與規(guī)格如下:電流表A1(量程300mA,內(nèi)阻r1為5);標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300mA,內(nèi)阻r2約為5);待測電阻R1(阻值約為100);滑動變阻器R2（最大阻值10）電源E(電動勢約為10V,內(nèi)阻r約為1);單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.(1)要求方法簡捷,并能測多組數(shù)據(jù),畫出實驗電路圖原理圖,并表明每個器材的代號.圖7(2)實驗中,需要直接測量的物理量是_,用測的量表示待測電阻R1的阻值的計算公式是R1=_.答案(1)實驗電路如圖7所示(2)兩電流表A1、A2的讀數(shù)為I1、I2,待測電阻R1阻值的計算公式是R=I1 r /（I2-I1）.3.伏伏法測電阻電壓表內(nèi)阻已知,則可當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用.圖8(1)如圖8所示,兩電表的滿偏電流接近時,若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測出V2的內(nèi)阻R2=U2 R1/U1(2)如圖9所示,兩電表的滿偏電流IV1R0時,測量誤差小,此方法比較適合測大阻值的靈敏電流表的內(nèi)阻,且電阻的測量值偏大.方法二:如圖16所示,測量電流表A的內(nèi)阻,操作步驟如下:圖16 斷開S2、閉合S1,調(diào)節(jié)R0,使A表滿偏為I0; 保持R0不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R,使A表讀數(shù)為I0/2; 由上可得RA=R.注意:當(dāng)R0RA時,測量誤差小,此方法比較適合測小阻值的電流表的內(nèi)阻,且電阻的測量值偏小.電源電動勢應(yīng)選大些的,這樣A滿偏時R0才足夠大,閉合S2時總電流變化才足夠小,誤差才小.(2)半偏法近似測量電壓表內(nèi)阻圖17方法一:如圖17,測量電壓表V的內(nèi)阻,操作步驟如下: 閉合S,調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1時,測得V表示數(shù)為U1; 改變電阻箱阻值為R2時,測得V表示數(shù)為U1/2; 得RV=R2-2R1.注意:在電源內(nèi)阻忽略不計時,測量誤差才小.這個方法也可測大阻值的G表內(nèi)阻,若考慮電源內(nèi)阻,此法測量值偏大.圖18方法二:如圖18所示,測量電壓表V的內(nèi)阻,操作步驟如下: 滑動變阻器的滑片滑至最右端,電阻箱的阻值調(diào)到最大; 閉合S1、S2,調(diào)節(jié)R0,使V表示數(shù)指到滿刻度; 打開S2,保持R0不變,調(diào)節(jié)R,使V表指針指到滿刻度的一半; 由上可得RV=R.注意:滑動變阻器總電阻應(yīng)盡量小一些,這樣測量誤差才會小,且RV測量值偏大.8.歐姆表測量電阻(1)測量原理:閉合電路歐姆定律.(2)儀器構(gòu)造:如圖19所示,包括電流表G(Rg、Ig)、調(diào)零電阻R、電源(E、r).注意:紅表筆接電源的負極.(3)調(diào)零機械調(diào)零:多用電表與外電路斷開時,指針沒有指到零電流刻度處,就可用螺絲刀調(diào)節(jié)表盤上的機械調(diào)零旋紐使指針歸零.電阻調(diào)零及測量原理a. 如圖19所示,當(dāng)紅、黑兩表筆短接時,調(diào)節(jié)R,使電流表指針達到滿偏電流(即調(diào)零),此時指針?biāo)副肀P上滿刻度處對應(yīng)的兩表筆間電阻為0,所以電流表的滿刻度處被頂為電阻擋的零點,這時有Ig=E/R+Rg+r.圖19b. 當(dāng)兩表筆間的接入待測電阻RX時,電流表的電流為IX=E/(R+Rg+r)+RX.當(dāng)RX改變,IX隨著改變,即每一個RX都有一個對應(yīng)的IX,將電流表表盤上IX處標(biāo)出對應(yīng)的RX值,就構(gòu)成歐姆表的表盤,只要兩表筆接觸待測電阻兩端,即可在表盤上直接讀出它的阻值,如圖20所示,當(dāng)RX=R內(nèi)=Rg+r+R時,指針指到中央,可見中值電阻即該歐姆阻擋的內(nèi)阻.圖20由于電流I與RX不是線性關(guān)系,所以歐姆表盤上的刻度線是不均勻的,由右向左逐漸變密.(4)歐姆表的讀數(shù):帶測電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘上倍數(shù),為減小讀數(shù)誤差,指針應(yīng)指表盤1/3到2/3的部分,否則需換擋.注意:換擋后,需重新進行電阻調(diào)零.9.消除電流表和電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響【例6】伏安法測電阻電路由于電表內(nèi)阻的影響,無論電流表內(nèi)接還是電流表外接都存在系統(tǒng)誤差,為消除系統(tǒng)誤差而設(shè)計的補償電路如圖21所示.完成下列實驗步驟并寫出待測電阻RX阻值的表達式.圖21 先將S1閉合. 將S2與“1”閉合,調(diào)節(jié)R,讀出電壓表讀數(shù)U1,安培表讀數(shù)I1. _. 根據(jù)上述測量結(jié)果,算出RX=_.答案將S2與“2”閉合,調(diào)節(jié)R,讀出電壓表讀數(shù)U2,電流表讀數(shù)I2U1/I1-U2/I2實驗測試1、在圖22中,R1、R2是兩定值電阻,R1的阻值很小，R2的阻值很大,G是一靈敏電流計,S1、S2為開關(guān).下列判斷正確的是( )A.只閉合S1時,M、N之間是一個電壓表B.S1、S2都閉合時,M、N間是一個電流表C.只閉合S2時,M、N間是一個電壓表D.S1、S2都斷開時,M、N間是一個電壓表圖222.要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,現(xiàn)有如下器材: A.待測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為3k); B.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.01); C.電制電阻(阻值R=2k,允許通過的最大電流0.5A); D.電源(電動勢2V,內(nèi)阻值可忽略); E.開關(guān)兩只; F.導(dǎo)線若干;要求從圖23甲、24乙電路中選擇一個電路,利用這個電路完成測量.圖23甲圖24乙 選_(填“甲”或“乙”)電路.你不選另一電路的理由是_. 實驗中需要直接測量的物理量是_.電壓表內(nèi)阻的極端公式RV=_.3.實驗室有一個破損的多量程動圈式支流電流表,有“1mA”、“10mA”兩擋,有一個單調(diào)雙擲開關(guān)S轉(zhuǎn)換,其內(nèi)部電路如圖25所示.若電流表的G已燒壞,但兩個精密分流電阻完好,測得R1=144,假如燒壞前表頭G的內(nèi)阻rg=160,則表頭G的實際滿偏電流Ig=_,精密分流電阻R2=_.現(xiàn)有以下備選器材用于修復(fù):A. 靈敏電流表G1,內(nèi)阻為660,滿偏電流為0.2mA;B. 靈敏電流表G2,內(nèi)阻為120,滿偏電流為0.5mA;C. 定值電阻r1,阻值為40;D. 定值電阻r2,阻值為100;現(xiàn)保留兩個精密電阻不動,根據(jù)表頭參數(shù),用于修復(fù)的器材有_和_.(只填器材序號)在虛線框內(nèi)畫出修復(fù)后的直流電流表電路原理圖.圖25圖274.在電學(xué)實驗中由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,使得測量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差,某校課外研究學(xué)習(xí)小組進行了消除系統(tǒng)誤差的探究實驗,某組設(shè)計里如圖27所示的電路,該電路能夠測量電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,E1是輔助電源,A、B兩點間有一靈敏電流計G.(1)補充下面實驗步驟:閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)_使得靈敏電流計G的示數(shù)為零,這時,A、B兩點的電勢A、B的關(guān)系是A_B,即A、B相當(dāng)于同一點,讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1,其中I1就是通過電源E的電流.改變_值,重新使得靈敏電流計G的示數(shù)為零,讀出_.(2)通過步驟、的測量,寫出計算電源電動勢和內(nèi)阻的表達式.5、要測定一塊電流表A的內(nèi)阻（量程05mA，內(nèi)阻r約為500），某同學(xué)在實驗室找到了如下器材：電源E（3V，內(nèi)阻未知）電壓表V（015V，內(nèi)阻約為5k）電阻箱R1（0999.9）滑動變阻器R2（010）電鍵開關(guān)一只、導(dǎo)線若干該同學(xué)想利用半偏法測該電流表的內(nèi)阻，為了測量盡量精確，請幫忙在方框中畫出設(shè)計電路圖；簡要說明測量操作步驟1） 2） 寫出r的測量值的表達式，r 。6、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，除有一標(biāo)有“2.2V，0.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有 A. 直流電源6V（內(nèi)阻不計） B. 直流電流表03A（內(nèi)阻0.1以下） C. 直流電流表0300mA（內(nèi)阻約為5） D. 直流電壓表03V（內(nèi)阻約為15k） E. 滑動變阻器10，2A F. 滑動變阻器1k，0.5A 實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能多測幾次。 （1）實驗中電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_。（均用儀器前的字母表示） （2）在下面的虛線框中按要求畫出實驗電路圖。7、某同學(xué)做“測定金屬電阻率”的實驗。 需要通過實驗直接測量的物理量有： （寫出名稱和符號）。這位同學(xué)采用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬絲的電阻。有以下器材可供選擇：（要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確）A電池組（3V，內(nèi)阻約1）；B電流表（03A，內(nèi)阻約0.025）C電流表（00.6A，內(nèi)阻約0.125）D電壓表（03V，內(nèi)阻約3k）E電壓表（015V，內(nèi)阻約15k）F滑動變阻器（020，額定電流1A）G滑動變阻器（01000，額定電流0.3A）H開關(guān)、導(dǎo)線。實驗時應(yīng)選用的器材是（填寫各器材的字母代號）。 請在下面的虛線框中畫出實驗電路圖。V510150圖212A0123 這位同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如下圖所示。由圖中電流表電壓表讀數(shù)可計算出金屬絲的電阻為。8、有一段粗細均勻的導(dǎo)體，現(xiàn)要用實驗的方法測定這種導(dǎo)體材料的電阻率，若已測得其長度和橫截面積，還需要測出它的電阻值Rx。有兩位同學(xué)所設(shè)計的測量電路的一部分分別如圖7甲、乙所示，若分別用這兩個電路進行實驗，則測量值比真實值偏小的應(yīng)