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1、伏安法测电阻及其情景变式,1、伏安法测电阻,实验原理：欧姆定律，即用电流表和电压表测电阻。,电流表外接法,电流表内接法,I测I真,U测=U真,R测=U测/I测R真,适用条件：RXRV,I测=I真,U测U真,R测=U测/I测R真,适用条件：RXRA,误差原因：电压表分流,误差原因：电流表分压,内大外小,电流表两个，电压表两个，电阻箱一个，定值电阻一个，滑动变阻器一个，电源一个，电键和导线若干。请从上面所给的器材中选择器材。设计一个测定电阻的实验方案。 （注，当你要测定某一元件的电阻时，其它元件电阻则为已知,可以只画部分电路）,伏安法测电阻及其情景变式,1.安安法测电阻 若电流表内阻已知,则可当作
2、电流表、电压表以及定值电阻来使用。,(1)如图所示,当两电表所能测得的最大值接近时,如果电流表A1的内阻R1,则测得A2的内阻 R2=I1R1/I2.,(2)如图所示,当两电表的满偏电压UA2UA1时,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的内阻 R2=I1(R1+R0)/I2.,(3)两电流表A1、A2的读数为I1、I2,待测电阻R1阻值的计算公式是 R1=I1 r /（I2-I1）.,2.伏伏法测电阻 电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用. (1)如图所示,两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1,则可测出V2的内阻 R2=U2 R1/U1,(2)如图所示,两电表的
3、满偏电流IV1IV2时,V1并联一定值电阻R2后,同样可得V2的内阻,(3)电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电压表V1的内阻为r1,根据串联、并联电路的规律,算出RX的电阻为 RX=（U2-U1）r1/U1,3.替代法测电阻 如图所示.S接1,调节R2,读出A表示数为I; S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使用A表示数仍为I; 由上可得RX=R2.,该方法优点是消 除了A表内阻对测 量的影响,缺点是 电阻箱的电阻R1不 能连续变化.,4.半偏法测电阻 (1)半偏法近似测量电流表内阻 方法一:如图所示,测量电流表G的内阻,操作步骤如下: 将电阻箱R的电阻调到零;闭合S,调节R0,
4、使G表达到满偏I0;保持R0不变,调节R,使G表示数为I0/2; 由上可得RG=R.,注意:当RGR0时,测量误差小,此方法比较适合测大阻值的灵敏电流表的内阻,且电阻的测量值偏大.,方法二:如图所示,测量电流表A的内阻,操作步骤如下: 断开S2、闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0; 保持R0不变,闭合S2,调节R,使A表读数为I0/2;由此可得RA=R.,注意:当R0RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且电阻的测量值偏小. 电源电动势应选大些的,这样A满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.,(2)半偏法近似测量电压表内阻 方法一:如图,测量电压表V
5、的内阻,操作步骤如下: 闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得V表示数为U1;改变电阻箱阻值为R2时,测得V表示数为U1/2; 得RV=R2-2R1.,注意:在电源内阻忽略不计时,测量误差才小.这个方法也可测大阻值的G表内阻,若考虑电源内阻,此法测量值偏大.,方法二:如图所示,测量电压表V的内阻,操作步骤如下: 滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大; 闭合S1、S2,调节R0,使V表示数指到满刻度; 打开S2,保持R0不变,调节R,使V表指针指到满刻度的一半; 由上可得RV=R.,注意:滑动变阻器总 电阻应尽量小一些,这样测量误差才会小,且RV测量值偏大.,5.电阻箱当电表使用,(1
6、)电阻箱当做电压表使用 如图所示,可测得电流表的内阻 R2=(I1-I2)R/I2.,图中电阻箱R可测得A2表两端的电压为(I1-I2)R,起到了测电压的作用.,(2)电阻箱当作电流表使用 如图所示,若已知R及RV,则测得干路电流为I=U/R + U/RV 图中电阻箱与电压表配合使用起到了测电流的作用.,6.比较法测电阻 如图所示,测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表是示数I1、I2,可得RX=I2R1/I1 如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2),用以下器材测量一待测电阻RX的阻值（约100）： 电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计； 电流表A1，量程05
7、0mA，内电阻r1=20； 电流表A2，量程0300mA，内电阻r1=4； 定值电阻R0，阻值R0=20； 滑动变阻器R，最大阻值为10； 单刀单掷开关S，导线若干。,要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。试在虚线框中画出测量电阻RX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）。 若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=_。,用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001000）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表V1，量程为1.5V，内阻r1750； 电压表V2，量程为5V，内阻r22500；
8、滑线变阻器R，最大阻值约为100； 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1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。,（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx_。,为了测量量程为3V的电压表V的内阻（约2000），可供选择的器材有： 电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1 电压表V2，量程为5V，内阻约3500 变阻箱R1，阻值范围为0-9999 变阻箱R2，阻值范围为0-99.9 滑动变阻器R3，最大阻值约为100，额定电流1.5A 电源E，电动
9、势6V，内阻约0.5；另外还有单刀单掷开关K，导线若干。,(a)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（电路原理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。 (c)说明实验所要测量的量：_；写出计算电压表V的内阻RV的计算公式为RV=_。,在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:,干电池(电动势约为1.5v, 内电阻小于1.0). 电流表G(满偏电流3mA ,内电阻Rg=10) 电流表A(00.6A, 内电阻约0.1) 滑线变阻器R1 (020,10A) 滑线变阻器R2 (0100,1A) 定值电阻R3 (990) 开关和导线若干. 滑线变阻器应选用_. 设计实验电路图.,如图所示为某一同学根据他所设计的实验给出的I1I2图线(I1 为电流表G的示数, I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动 势E=_内 电阻r=_ ,