伏安法测电阻习题

1、伏安法测电阻专题、器材选择原则1 准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满 量程，若指针偏转不到满偏角度的1/3，读数误差较大。2安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。3便于操作原则：选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作。二、电路选择1 电流表内外接法选择(1) 基本电路(2) 电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压表分流电流表的读数大于流过待测的电流，故：r测r真测小电阻内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两端的电压，故：r测r真测大电

2、阻(3)判断方法 直接比较法：当待测电阻 Rx较小且远小于电压表内阻 Rv时，应选用外接法；当待测电阻Rx较大且远大 于电流表内阻Ra时，应选用内接法。临界值法：当待测电阻Rxv.RaRv时，视Rx为小电阻，应选用外接法；当Rx,RaRv时，视Rx为大电阻，应选用内接法；当Rx= . RaRv时，两种接法均可。2 滑动变阻器分压式、(1)基本电路限流于接法选择U艮渝式电翳(2)电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围RA0Rx ROt u电流调节范围UURx RRxUOt Rx说明：U为电源端电压，R为滑动变阻器最大电阻，Rx为待测电阻阻值。(3)判断方法 负载电阻Rx远大于滑动变阻

3、器总电阻 R，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节 作用。 要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。 采用限流电路时，电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时， 应采用变阻器的分压式接法。 负载电阻的阻值 Rx小于滑动变阻器的总电阻 R或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。 两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流式接法总功率较小三、伏安法测电阻及电路的延伸设计1、伏安法Rx约为3Q，为减小误差，要例1在“测定金属的电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻 求金属丝发热功率 P

4、<0.75W，备有的部分器材有：A 6V的电池组C .电流表（0 3A，内阻0.01 Q）E.电压表（0 15V，内阻5kQ）G .滑动变阻器（0 20Q，额定电流（1）上述器材应选用的是 （2）画出实验电路图B、电流表（0 0.6A，内阻0.5 Q）D、电压表（0 3V，内阻1kQ）F、滑动变阻器（0 100Q，额定电流1A）1A）例2 .一个未知电阻Rx，阻值大约为10k 20k 为了较为准确的测定其电阻值,实验室。（用字母代替）中有如下器材:电压表V1（量程3V、内阻约为3k ）电压表V2（量程15V、内阻约为15 k ）电流表A1（量程200 A、内阻约为100 ）电流表A2（量

5、程5mA、内阻约为10 ）电流表A3（量程0.6A、内阻约为1 ）电源电动势为3 V滑动变阻器R的最大阻值为200开关Sa. 在实验中电压表量程应选 ，电流表应选 。b. 为了尽可能减少误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图。c. 根据实验的需要用笔滑线代替导线，将图7所需的实物连接起来。2、比例法受一些特殊的实验条件限制，比如：电流图或电压表）表面上虽有刻度，但无刻度值（或 刻度值模糊），这时我们不能直接读出电流或电压，但可根据电流或电压表刻度均匀的特点， 通过测量其指针偏转格数用比例法完成测量。例3:现有一阻值为10.0 Q的定值电阻，一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面 上有刻

6、度但无刻度值。要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，（已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧），要求：（1）画出实验电路图（2）简要写出完成接线后的实验步骤（3） 写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=。3、替换法用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路，因为电流表及电压表本身并非理想电表，这两种线路都存有误差；另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准，这时我们能够考虑在保证电表读数不变的前提下，用一定值电阻（电阻箱）替换待测电阻，完成实验并提升测量准确性：例4 :在某校展开的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R,现有如下器材：读数不准

7、的电流表A、定值电R。、电阻箱Ri、滑动变阻器 R2、单刀单掷开关 Si、单刀双掷开关 S2、 电源和导线。（1）画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。（2）写出主要的实验操作步骤4、伏安法的推广对一些特殊电阻，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计也有其特殊性：一是要注意到 其自身量程对电路的影响，二是要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。例5 :某电压表的内阻在 20k Q 50k Q之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表 V （量程3V）、电流表Ai （量程200uA）、电流表A2 （量程5mA）、电流表 A3 （量程0.6A）、滑动变阻器 R （最大

8、值1k Q、电源E （电动势4V）,开关S。（1）所提供的电流表中，应选用 。（2）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。5创新实验电路设计：情景一。现有两只电压表和一个电阻箱，来测量一未知电阻 Rx的阻值，请设计一个测量电路。情景二。若只有一只电压表和一个电阻箱及开关，导线，又如何设计测量电路?6、比较法某些问题中，因实验器材不具备（缺电流表或电压表），或因实验条件限制，或因实验精度不允许而不能用“伏安法”。这时我们就得依据问题的具体条件和要求重新选择实验原理，用“伏安法”的替代形式一一“比较法”来设计实验方案。例6从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表Ai的内

9、阻rio要求方法简捷,有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。器材代号规格电流表（Ai）量程iOOmA，内阻ri待测（约40 Q）电流表（A 2）量程 500uA，内阻 r2= 750 Q电压表（V）量程i0V，内阻3=iokQ电阻（Ri）阻值约i00Q,作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约50 Q电池（E）电动势i.5V，内阻很小开关（K）导线若干(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ri,则所用的表达式 ri =，式中各符号的意义是。例7用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000 Q),电源为E,具有一定内阻，电动势为9V，电压表 V 1,量程

10、1.5V，内阻rl = 750 Q ,电压表 V 2,量程 5V，内阻r2=2500 Q，滑动变阻器R,最大阻值约100Q，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。(并标上各元件的字母)(2) 若电压表V1读数用u1表示，电压表 V2用u2表示，则由已知量和测量量表示Rx的公式为Rx=情景三。若没有电压表，只有二只电流表和电阻箱，来测量一未知电阻的阻值。情景四。若只有一只电流表和电阻箱，则又如何设计电路?课后练习: 练习1:有一个电阻Rx，其阻值大约是25 k Q1.电流表A1(0100A,2 k Q )2.电流表A2(0500 1A,300 Q )3.电压表V1(0-10V,100 k Q)4.电压表V2(0-50V,500 K Q)5.直流稳压电源E (15V，1A)6.滑动变阻器R (1 k Q ,1W)7.电键K和若干根导线.，可供选择的器材是: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，并将实物 图连线。练习2.为了测定一个 “.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，实验室提供了下列实验器材:A .电流表A 1:(0.6A，0.2 Q)B 毫安表A2:(200mA， 0.5 Q)C .电压表V 1 :(10V， 1kQ)D .电压