(新课改省份专用)高考物理一轮复习第八章专题课一测量电阻常用的6种方法课件

1、专题课一1常用的6种方法I伏安法测电阻 倆伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点,也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电 阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电 阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选 择以及实物连线等。A.例1在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材: 待测电阻心阻值约为10 Q左右D.E.F.电压表Vi，电压表V2,电流表Ai，电流表A2量程6 V,内阻约2kQ*8 15V,内阻约 10kQ量程0.6 A,内阻约0.2Q量程3 A,内阻约0.02 2电源：电动势E=12N滑动变阻器人1，最大阻值10Q,最大电流为2 A滑动变

2、阻器人2,最大阻值50Q,最大电流为0.2AI 导线、开关若干(1) 为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。除A、F、I以外，还要在上述器材中选 出该实验所用器材(填器材前面的字母代号)o(2) 在虚线框内画出该实验电路图。动变阻器采用分压式接法，电路如图所示。解析(1)两表读数大于量程一半，根据题意电压表选Bo由欧姆定律知通过待测电阻电流最大值约为7=：=需A= 0.6A,故电流表选D,滑动变阻器选阻值较小的G。(2)因待测电阻远小于电压表内阻，电流 表应用外接法，为了尽可能多测几组数据，滑答案(l)BDG (2)图见解析向伏伏法测电阻bV （电压表的灵活选用）

3、已知内阻的电压表可作电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用，这 是设计电路中的高频考点。例2用以下器材可测量电阻乩的阻值。 待测电阻乩，阻值约为600 n；电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计;电压表Vi，量程为0500 mV,内阻门= 1 000 0； 电压表V2,量程为06V,内阻卩约为10kQ； 电流表A,量程为00.6A,内阻心约为1Q;定值电阻&), /?o=6on；滑动变阻器/?,最大阻值为150 Q；单刀单掷开关S个，导线若干。(1) 测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的3，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻的实验电路图。(2) 若选

4、择测量数据中的一组来计算弘，则由己知量和测量物理量计算弘的表达式为心=,式中各符号的意义是o (所有物理量 用题中代表符号表示)rh i-I I-Rq_E解析电路的最大电流约为匸诘着 =0.01 A,电流表量程太大，可以把电压表V1 并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择 v2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需要 分压式接法，电路如图所示。RonUi (Ro+2 _嗒案测量电路见解析图瞄总箫1 5为电 压表V1的示数，”2为电压表v2的示数，n为电压表V1的内(2)流过被测电阻的电流为/=严+伊=伙+门)，被测 电阻为X写S 4-5)初阻，局为定值电阻例3 （2018全国卷皿）一课外实验小

5、组用如图所示的电路测量某待测电阻心的阻值。图中Ro为标准定值电阻（&）=20.0 Q）；可视为理想电压表；Si为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电 源；R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:（1）按照实验原理线路图伍），将图（b）中实物连线。(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S。(3) 将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数然后将S?掷于2端，记下此时电压表的示数6。(4) 待测电阻阻值的表达式心=(用&)、5、6表示)。(5) 重复步骤(3),得到如下数据。12345q/v0.250.300360.400.44q/v0.861.031.221.361

6、.49U253.443.433.393.403.39a(6)利用上述5次测量所得管的平均值，求得&- Q。(保留一位小数)解析根据原理图，沿电流的流向依次连接。 先将E、R、Si连接起来，组成闭合回路。 将&)、心与R连接起来。 将、s占心连接起来。 实物连线如图所示。(4) 由于为理想电压表，故S2接1、 或接2时流过碍、乩的电流相等。根据欧姆定律和串联电路的特点得券器？解得R严廉-认。l?x=482 f2o答案见解析图厝、1 Ro丿(6)48.2(6)求出5次茫的平均值为3.41,代入心=厝一期0得,伺安安法测电阻 b2 （电流表的灵活选用）已知内阻的电流表可作电压表使用，在缺少合适的电压

7、表的情况下，常用电流表代替电压表使用，这 是电学设计电路的高频考点。例4用伏安法测定一个待测电阻&的阻值（阻值约为200 Q）,实验室提供如下器材：电池组电动势3V,内阻不计；电流表Ai：程015 mA,内阻约为100 Q；电流表A?：量程0300 gA,内阻为1 000滑动变阻器乩:阻值范围020 Q,额定电流2 A；电阻箱/?2：阻值范围09 999Q,额定电流1A；开关S、导线若干。要求实验中尽可能准确地测量心的阻值，请回答下列问题:(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到Q,这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。在图中画出完整测

8、量弘阻值的电路图，并在图中标明器材代号。(3)调节滑动变阻器Ri，两表的示数如图所示，可读出电流表Ai的示数是 mA,电流表A2的示数是|1A,测得待测电阻心的阻值是解析将电流表A2与电阻箱串联组成电压表，改装答案(1)9 000 (2)图见解析150 191后电压表量程是3V,则电阻箱阻值人2=L73?a21.2=9 000 Q。(2)滑动变阻器最大阻值较小，应采用Rx分压接法，改装的电压表内阻可求，Ry =9 000 Q+l 000 Q = 10 000 Q,电流表Ai-S应采用外接法，电路图如图所示。由题图可知，电流表Ai的示数为8 mA,电流表A?的示数是150 pA；根据欧姆定律可得

9、：Rx=?A2心= 191同半偏法测电表内阻b两种测量电路操作步骤半偏法近似测量电流表内阻 将电阻箱人的电阻调到零； 闭合S,调节&),使电流表达到满偏6豳持心不变,调节&由上得=R o使电流示数为寻;断开S2、闭合S1，调节使表满偏为儿；保持/?0不变，闭合S2,调节乩 使表由上得=人。两种测量电路操作步骤闭合S,调节电阻箱阻值为人1时，测 得表示数为改变电阻箱阻值为人2时，测得表示偏近测电表阻 半法似量压内数为结由上得心=R22Rz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Si、s2,调节心，使表示数指到 满偏刻度；Rq断开S2,保持他不变，调节使表 指针指到满刻度的一半；由上

10、得=人例5 （2015全国卷II）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供的器材如下：待测电压表（量程3V,内阻约为3 000 Q）,电阻箱R0（最 大阻值为99 999.9 Q）,滑动变阻器R1（最大阻值100 Q ,额定电 流2A）,电源E（电动势6V,内阻不计），开关两个，导线若干。虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。1R1ES1 :丿(2)根据设计的电路，写出实验步骤： 将这种方法测出的电压表内阻记为，与电压表内阻的真实值相比，Ryf（填“” “=”或“V”)，主要理由是解析(1)

11、因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法。实验电路如图所示。(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路 分压最小；闭合开关Si、S2,调节乩，使电压表的指针满偏； 保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2,调节电阻箱碍，使 电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的 电压表内阻。(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在 支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时心两端的电压大于 电压表的半偏电压，故心Rv(其他合理说法同样给分)。答案见解析 等效替代法如图所示。(2)S接2, /?2不变，调节电阻箱使电流(1)S接1,调节 读出电流表示数为人表示数仍

12、为由以上可得Rx=Ri。该方法的优点是消除了电流表内阻对测量的影响，缺点是电阻箱的电阻“不能连续变化。例6电流表Ai的量程为0200 pA、内电阻约为500现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下:电流表A?：与Ai规格相同；滑动变阻器&：阻值020Q； 电阻箱阻值09 999Q；保护电阻/阻值约为3kQ； 电源：电动势E约15V、内电阻/约2Q。如图所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成。(2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表Ai内电阻的实验步骤。a.先将滑动变阻器$的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱人

13、2的阻值调到(填“最大”或“最小”)。b.闭合开关Si、S,调节滑动变阻器Ri，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A?的示数人断开S1，保持S闭合、不变，再闭合S2,调节尺2,使电流表A2的示数,读出此时电阻箱的阻值心，则电流表A1内电阻r=o解析(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流 表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示。押1I-(2)3实验前人2应该调节到最大，以保证电表 安全；C替代法最简单的操作是让A2示数不变， 则可直接从r2的读数得到电流表的内电阻。答案(1)图见解析(2)a.最大c.再次为7(或仍为Z) Ro电桥法测电阻在血间接一灵敏电流计，如图所示，当其读数为零时即U

14、血=0,相当于血间断路，此时(Pa =(Pb ,则有IR=I R3, IR2=r R4,+Rb-uh-i&R4两式相除得瓷=瓷，即RR4=R2R3,此时交叉电阻的乘积相等，所以知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值。例7 （2017全国卷II）某同学利用如图（a）所示的电路测量一微安表（量程为100 gA,内阻大约为2 500 Q）的内阻。可 使用的器材有：两个滑动变阻器其中一个阻值为20 0,另一个阻值为2 000 Q）；电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 Q）； 电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关Si和S2O C. D分别为两 个滑动变阻器的滑片。按原理图（a）将图（b）

15、中的实物连线。(a)(b)（2）完成下列填空：&的阻值为Q（填“20”或“2 000”）。动变阻器的端（填“左”或“右”）对应的位置；将忌的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱忌的阻值置于2 500.0 Q,接通Si。将&的滑片置 于适当位置，再反复调节人2的滑片。的位置。最终使得接通S2前 后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势（填“相等”或不相等”）。将电阻箱忌和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将乩的阻值置于2 601.0 Q时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为Q（结果保留到个位）。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:解析根据题中的原理图但)，将题图(b)中的实物 连线如图所示。(2) 乩起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器， 即皿的电阻为20 Q,为了保护微安表，闭合开关前，滑动变 阻器&的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；