伏安法测电阻小专题复习

1、伏安法测电阻小专题复习伏安法测电阻小专题复习 三明二中三明二中 罗华权罗华权部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律IUR 1 1、原理：、原理： 一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻 类别类别 电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法实验电路实验电路误差来源误差来源电压表的电压表的分流分流电流表的电流表的分压分压测量结果测量结果测量值测量值小于小于真实值真实值测量值测量值大于大于真实值真实值适用于测量适用于测量小小电阻（电阻（RxRA）2 2、伏安法测电阻的两种电路：、伏安法测电阻的两种电路： 内接法、外接法比较：内接法、外接法比较：记忆口诀记忆口诀大内偏大大内偏大小外偏小小外偏小大大3、电流表

2、内、外接法的选用原则、电流表内、外接法的选用原则临界值临界值计算法：计算法：临界电阻临界电阻0AVRR R若若RxR0，待测电阻为待测电阻为大电阻大电阻，用，用内接法内接法若若RxR0，待测电阻为待测电阻为小电阻小电阻，用，用外接法外接法实验试触法：实验试触法： 如图所示：如图所示：RXVAPab 哪个电表读数变化明显，说明该电表哪个电表读数变化明显，说明该电表读数误差大，应让其读数准确。读数误差大，应让其读数准确。触头触头P分别接触分别接触a、b两点，读出两电表示数，两点，读出两电表示数，112-III112-UUU并比较并比较 与与 的大小来判断哪个电的大小来判断哪个电表示数变化明显。表示

3、数变化明显。4.4.电表的选择原则电表的选择原则 【例例1】用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx：范围在58，额定功率1WB.电流表A1：量程00.6A（内阻约0.2）C.电流表A2：量程03A（内阻约0.05）D.电压表V1：量程03V（内阻约3K）E.电压表V2：量程015V（内阻约15K）F.滑动变阻器R：0100G.蓄电池：电动势12V H.导线，开关.为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选 ，电压表应选 ，电流表应选 接法。由由R Rx x 知，电流表应选外接法知，电流表应选外接法5 .24VARRARPx51额定电流额定电流I Im m= = 0.

4、45A0.45A，应选电流表，应选电流表A A1 1VPRx8额定电压额定电压U Um m= = 2.8V2.8V，应选电压表，应选电压表V V1 1解析：解析：小结：当待测电阻的额定功率给定时，小结：当待测电阻的额定功率给定时， 电表的量程要结合额定值来选择电表的量程要结合额定值来选择【例例2】电阻电阻Rx阻值约为阻值约为10 k，为尽可能准确测量，为尽可能准确测量其阻值，备有以下器材：其阻值，备有以下器材： A.电压表电压表V1（3V，内阻，内阻r1=3k） B.电压表电压表V2（15V，内阻，内阻r2约约6K） C.电流表电流表A1 （量程（量程00.6A，内阻约，内阻约0.2） D.电

5、流表电流表A2 （量程（量程3A，内阻约，内阻约0.1) E.滑动变阻器滑动变阻器R1（10，额定电流，额定电流3A） F.直流电源直流电源E（12V，内阻约，内阻约2） G.开关、导线若干开关、导线若干 画出测量画出测量RX阻值的实验电路图。阻值的实验电路图。提示：提示： 滑动变阻器选用分压式接法。滑动变阻器选用分压式接法。解析：解析： 由于电路中最大电流值约为由于电路中最大电流值约为1.2mA,远小于远小于电流表电流表A1、A2的量程，因此电流表不能选用。的量程，因此电流表不能选用。可用已知内阻的电压表可用已知内阻的电压表V1替代电流表使用替代电流表使用11rUIX12UUUX1112rU

6、UUIURXXX小结：小结： 1、电路设计思维流程：、电路设计思维流程： 审题审题建立原始模型建立原始模型审器材审器材重建模型重建模型审条件修正审条件修正得出正确结果得出正确结果3、已知内阻的、已知内阻的电压表电压表会会“说话说话”，不仅能，不仅能“说说”出电压，还能出电压，还能角色反串角色反串“说说”出电流，出电流，充当电流表充当电流表使用。使用。2、没有合适的器材，只要想方法找可以替、没有合适的器材，只要想方法找可以替代其功能的其他器材即可。代其功能的其他器材即可。【例例3】要求测量一待测电阻的阻值，器材如下：要求测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表电流表A1（量程量程250mA，内阻内

7、阻r1=5)电流表电流表A2（量程量程300mA，内阻内阻r2约为约为5)电压表电压表V （量程（量程15V，内阻，内阻Rv约为约为15K ）待测电阻待测电阻R1（阻值约为阻值约为25）滑动变阻器滑动变阻器R2（最大阻值为最大阻值为10）电源电源E（电动势约为电动势约为4.5V，内阻内阻r约为约为1）开关开关S，导线若干。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，）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并表明代号。（并表明代号。（提示：滑动变阻器用分压式接法提示：滑动变阻器用分压式接法）（2）实验中，需要直接测量的物理量是）实验中，需要直接测量的物理量是用测

8、的量表示待测电阻用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是的阻值的计算公式是解析：（解析：（1）原理图）原理图如图所示如图所示.（2）设两电流表）设两电流表A1和和A2的读数分别为的读数分别为I1、I2，待测电阻待测电阻R1阻值的计算公式阻值的计算公式为：为：A2R1R2SEA111121IRrII已知内阻的电流表可已知内阻的电流表可“角色反串角色反串”充当电压表使充当电压表使用用二、伏安法测电阻创新方案二、伏安法测电阻创新方案 1. 无电流表无电流表 根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可，比如：（1）用已知内阻的电压表替代电流表（如图）用已知内阻

9、的电压表替代电流表（如图1）（2）用电压表与电阻箱并联改装电流表）用电压表与电阻箱并联改装电流表（如图（如图2） （伏伏法测电阻）（伏伏法测电阻）图图1Rxv2v1Rxv2v1V1内阻已知内阻已知图图2R0Rxv2v1R0Rxv2v12. 无电压表无电压表 根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电压表时只根据伏安法测电阻的基本原理可知，无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可，比如：要找到能够等效替代电压表的其他器材即可，比如：（1）用已知内阻的电流表替代电压表（如图用已知内阻的电流表替代电压表（如图1）（2）用电流表与电阻箱串联改装电压表（如图）用电流表与电阻箱串联改装电压表（如图2）

10、（安安法测电阻）（安安法测电阻）RxA1A2RxA1A2图图1A1内阻已知内阻已知RxR0RxA1A2R0A1A2图图2【例例4】某电压表的内阻在某电压表的内阻在20k50k之间，现之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表待测电压表V（量程（量程3V）电流表电流表A1（量程（量程200uA）电流表电流表A2（量程（量程5mA）电流表电流表A3（量程（量程0.6A）滑动变阻器滑动变阻器R（最大值（最大值1k）电源电源E（电动势（电动势4V），开关），开关S。（1）所提供的电流表中，应选用）所提供的电流表中，应选用_。（2）为了减少

11、误差，要求测量多组数据，试画出）为了减少误差，要求测量多组数据，试画出符合要求的电路图。符合要求的电路图。 （提示：滑动变阻器用分压式接法提示：滑动变阻器用分压式接法）解析：解析：因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所因为通过电压表的电流必须由电流表测定，所以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的以电流表与电压表应串联，这实际上就是一种特殊的伏安法，电压表成了一个伏安法，电压表成了一个“可自报电压可自报电压的大电阻的大电阻”，由于电压表内阻在由于电压表内阻在20 k50k之间，可算得通过电之间，可算得通过电压表的电流在压表的电流在80uA200uA之间，故电流表应选之间，故电流表应选A

12、1。根据电流表、电压表示数，根据电流表、电压表示数，可求得电压表内阻可求得电压表内阻IURV【例例5】欲测量一个电流表的内阻，备有下列器材欲测量一个电流表的内阻，备有下列器材A.待测电流表待测电流表A1 （量程（量程3mA，内阻约为，内阻约为50）B.电压表电压表V（量程（量程3V，内阻未知），内阻未知）C.电流表电流表A2（量程（量程15mA，内阻等于，内阻等于10）D.保护电阻保护电阻R=120E.直流电源直流电源E（电动势（电动势2V，内阻忽略），内阻忽略）F.滑动变阻器（总阻值滑动变阻器（总阻值10，额定电流，额定电流0.5 A）G.开关、导线若干开关、导线若干要求实验误差尽可能小，画

13、出实验的电路图。要求实验误差尽可能小，画出实验的电路图。（提示：滑动变阻器用分压式接法提示：滑动变阻器用分压式接法）122111IrIIUr已知内阻的电流表可当电压表用已知内阻的电流表可当电压表用【例例6】为测定电流表为测定电流表A1的内阻，器材如下：的内阻，器材如下：电流表电流表A1（量程（量程300mA，内阻约，内阻约5）电流表电流表A2（量程（量程600mA，内阻约为，内阻约为1）电压表电压表V（量程（量程15V，内阻约，内阻约3 k）定值电阻定值电阻R0（5）滑动变阻器滑动变阻器R1（10，额定电流，额定电流1A）电源电源E（电动势（电动势3V，内阻不计），内阻不计）开关、导线若干开关

14、、导线若干要求待测电流表要求待测电流表A1的示数从零开始变化。的示数从零开始变化。请画出实验电路图。请画出实验电路图。 （提示：滑动变阻器用分压式接法提示：滑动变阻器用分压式接法）定值电阻定值电阻R0当作电压表用当作电压表用 0112111RIIIIUr三、伏安法的推广三、伏安法的推广测电表的内阻测电表的内阻1、电流表、电压表各一只，、电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻可以测量它们的内阻 2、两只同种电表，、两只同种电表，若知道一只的内阻，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻就可以测另一只的内阻3、两只同种电表内阻、两只同种电表内阻都未知，则需要一只都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表

15、电阻箱才能测定电表的内阻的内阻 可测量可测量A的内阻的内阻可测量可测量V的内阻的内阻可测量可测量A1的内阻的内阻可测量可测量V1的内阻的内阻V1v2VAAVA1A2RV1V2RA1A2归纳总结：归纳总结：1、电阻测量的核心是部分电路欧姆定律，、电阻测量的核心是部分电路欧姆定律，只要能测出待测元件两端的电压及通过待测只要能测出待测元件两端的电压及通过待测元件的电流，就可以求出待测元件的电阻值。元件的电流，就可以求出待测元件的电阻值。2、对于给定确切内阻值的电表可扮演三种、对于给定确切内阻值的电表可扮演三种角色。比如一个电压表，既是一个电压表角色。比如一个电压表，既是一个电压表（测内阻（测内阻Rv

16、两端的电压），又是一个定值两端的电压），又是一个定值电阻（阻值为内阻电阻（阻值为内阻Rv），同时还能反串电），同时还能反串电流表（流表（“测测”通过通过Rv的电流）。的电流）。 作业布置：复习学案：课后思考题复习学案：课后思考题1、2 课后练习课后练习13课后思考题1、伏安法测电阻电路由于电表内阻伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外接的影响，不论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除系统误都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，差而设计的补偿电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待完成下列实验步骤并写出待测电阻测电阻Rx的表达式。的表达式。先将先将S S1 1闭

17、合。闭合。 将将S S2 2与与1 1闭合，调节闭合，调节R R，读出读出电压表读数电压表读数U U1 1，安培表读数安培表读数I I1 1根据上述测量结果，算出根据上述测量结果，算出RxRx S2S112RRxR0AV答案：答案：将将S S2 2与与2 2闭合，调节闭合，调节R R，读出读出电压表读数电压表读数U U2 2，电流表读数电流表读数I I2 21212xUURII2、伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响，不论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除论电表内接还是外接都存在系统误差，为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示，完成下系统误差而设计的补偿

18、电路如图所示，完成下列实验步骤并写出待测电阻列实验步骤并写出待测电阻Rx的表达式。的表达式。先将先将S2断开、断开、S1闭合。闭合。 调节调节R、R0，使两表均有，使两表均有较大示数，读出电压表读数较大示数，读出电压表读数U1，安培表读数安培表读数I1根据上述测量结果，算出根据上述测量结果，算出Rx 答案：将答案：将S2闭合，调节闭合，调节R，读出电压表，读出电压表读数读数U2，电流表读数，电流表读数I2 122121IUIUUURX1 1、用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：、用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻待测电阻 R Rx x ( (阻值约为阻值约为25K25K)

19、 )电流表电流表 A A1 1 ( (量程量程 100A100A，内阻约为，内阻约为 2K2K) )电流表电流表 A A2 2 ( (量程量程 500A500A，内阻约为，内阻约为 300300) )电压表电压表 V V1 1 ( (量程量程 10V10V，内阻约为，内阻约为 100 k100 k) )电压表电压表 V V2 2 ( (量程量程 50V50V，内阻约为，内阻约为 500 k500 k) )电电 源源 E E ( (电动势电动势 15V15V，允许通过的最大电流，允许通过的最大电流 1A)1A)滑动变阻器滑动变阻器 R R ( (最大阻值最大阻值 1 k1 k) )电电 键键 S S，导线若干，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。(1)(1)电流表应选电流表应选_，电压表应选，电压表应选_。(2)(2)画出实验电路图。画出实验电路图。2、从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表测量电流表A1的内阻的内阻r1。要求方法简捷，有尽可能。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。高的测量精度，并能测得多组数据。（1）画出电路图，标明利用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_。式中各符号的意义是_。3、用以下