电阻的测量内接法与外接法

扩展：用实验的方法进行电阻的测量问题一.实验设计的总体原则（1）精确性：在实验误差允许的范围内，应尽可能选择误差较小的方案．（2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，不会对器材造成损害，且成功率高．（3）可操作性：实验应便于操作和读数，便于进行数据处理．

问题二.实验设计的基本思路实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤．而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件．一、替代法测电阻：替代法的测量电阻的原理是等效的原理，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。问题三.电阻测量的不同设计例题1、设计一个用替代法测量未知电阻Rx（阻值约为几十欧）的电路。要求：（1）画出电路图。（2）说明实验主要步骤。R0RXvS1S2S3Rabpab分析与解答（1）电路如图所示。（2）先把双刀双掷开关S2扳到1，闭合S1，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数I（最好为一整数）。再把开关S2扳到2，调整电阻箱R0，使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r，则未知电阻Rx的阻值等于r。二.比例法测电阻所谓“比例法”的原理是：要测量某一物体的某一物理量，可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较。有很多情况下，被测物体与标准物体的同一物理量间的关系并不是相等，而是在满足一定条件下成某种比例的关系，这种方法又称为“比例法”。

闭合开关，用电流表分别测出R0、R1中的电流为I1、I2.AR0RxASSAR0RxAI1I1I2I2闭合开关，用电流表分别测出R0、干路中的电流为I1、I2.I2-I1Rx=I1R0Rx=I2I1R0①用电流表两次接法1、有理想电流表和一个已知阻值的电阻而测另一个电阻得阻值I2R0RxASSR0RxAI1I2I12.开关闭合时，读出电流表示数为I21.开关断开时，读出电流表示数为I1I2-I1Rx=I1R0Rx=I1I2-I1R0②电源电动势恒定，内阻为零，则可以用电键将电阻以不同的形式连入电路进行测量。AR0RxSAR0RxS1.开关断开时，读出电流表示数为I12.开关闭合时，读出电流表示数为I2I2-I1Rx=I1R0Rx=I1I2-I1R0R0RXSVV甲乙RX=R0UXUUX1、电压表接在位置甲读出电压表示数UX2、电压表接在位置乙读出电压表示数U2、有理想电压表和一个已知阻值的电阻而测另一个电阻得阻值R0RxVSab实验步骤:(1)S接a时电压表的示数为U1；(2)S接b时电压表的示数为U2；（3）则Rx=_____________。R0RxVSbU2R0RxVSaU1U1U1-U2(U1-U2)*R0/U2还可以用单刀双掷开关实现电表的不同接法三、伏安法测电阻伏安法的测量原理：外电路的欧姆定律，需要的基本测量仪器是：电压表、电流表、变阻器、电源、电键、导线等.电流表的内、外接法实验器材的选用滑动变阻器的连接方式由电路图连接实物连图解决的问题有：仪表仪器的读数问题（一）电流表内、外接法的选择1、要测量Rx的电阻、可采用如图所示的电表连接形式测量：2、为什么要选择连接方式？答：由于电流表和电压表都有内阻，不管电流表内接还是外接都将引起误差，但被测量的电阻阻值不同，不同的连接方式引起的误差不同，为了减小误差我们要选择电流表的内、外接方式。3、不同的连接方式引起的误差分析：①若使用A的内接法，则：R测>R耀x,误差平：R内=R测-RX=RA，是由苦安培阶表的毙分压法作用勿引起盐的。②若河使用A的外镇接法漆，则乖：R测<RX误差物：误差终由伏箩特表浩的分甩流作垄用引蛇起的己。③画构出两此种连京接方伍式所盖引起润的误筝差随现待测鼓电阻患值的孤变化惰规律遥大致总如图怀所示黑。由图蝇中启报发我球们怎牲样选喊择接饶法。④求绵误差低的交撒点坐颈标：抗令R内=缎R外则：RX0即为应两条傲误差判曲线市的交壶点3、如度何选买择电右流表析的内隐接或惭外接农方式愁？①一里般当RX较小额时，午即RX＜＜RV时，钉（RX与RA较接可近）配采用化电流郑表的业外接象方式昌：误差倦由伏舟特表勾引起丧误差旧小，歼采用帮安培壮表的疼外接串法。误差嚼由安手培表破引起哗误差厨小，痕采用悔安培晚表的火内接鞋法。②一浙般当RA<<Rx时，耻一般弱采用单电流悟表的上内接氧方式披。4、内意接、瞒外接么各对心测量斯结果悲的影尤响答：筒内接狮：R测＞R真外接狼：R测＜R真5、如蹈果RV、RA均不史知大蔬小，仿可利乞用试稍测法钟，如凳图（1）定深性分析法史：①电贡键分蝇别接办触a、b,如果凑电流载表示隆数变惜化明戴显，善电压备表的钟示数岛几乎穗不变组，说炉明电睛压表挂的分贷流作露用明勤显，券用电觉压表谜引起诸误差凤所产谣生的隐误差猜大，垫用电规流表披引起牌误差薪则误仍差小升，电馅流表弓应：采用疲内接辉法②电防键分饲别接此触a、b,如果港电压亲表示致数变课化明摘显，蒙电流屡表的居示数胸几乎谨不变移，说波明电先流表汤的分众压作渐用明陪显，恩用电帖流表介引起售误差谨所产输生的败误差括大，猫用电顷压表栗引起顷误差势则误老差小谦，电震流表卸应：采用纹外接肯法（2）定距量计艇算法设：摇电键米接a时，后设电滚流表零和电庭压表妙的读眼数分畅别是狡（I1、U1），货电键傅接b时，土设电爪流表扁和电打压表滚的读酬数分献别是部（I2、U2），即：屯电流升表示胆数相划对变涂化大利于电收压表吊示数嘴的相列对变续化，蜘说明陡电压释表的榆分流能作用味明显岛，用关电压陷表引粒起误否差所喇产生效的误套差大希，用凡电流竟表引锯起误羡差则沃误差斗小，羊电流倍表应汤：采用趣电流样表内月接法①即：炼电压璃表示怪数相拢对变弯化大楚于电帖流表院示数夕的相棉对变规化，怠说明喂电流饿表的遭分压父作用呆明显鹿，用抛电流架表引师起误艘差所排产生行的误蓄差大叙，用业电压迹表引茅起误乎差则殖误差差小，姜电流番表应祖：采用跨电流孙表外站接法②练习话：1、用具伏安哑法测义定一旱定值礼电阻势的器贤材规神格如傻下：RX（约10锄0Ω）A表禾（0→弃10登mA内阻50耻Ω）V表增（0普→终3V内阻5K挨Ω）试确鸭定电佩流表斗的连方接方唉式。2、如睁果器食材如证下，井电流非表如切何连弊接：RX（约50同Ω），A表菜（0→猴0.锤6A内阻0.观05跨Ω），V表锈（0愈→骑30布V内阻5K漫Ω）（二冷）、絮滑动稍变阻舒器的溪连接如形式限：1、电钞路图圾：（康限出流）混（同分著压）2、优、米缺点：限流鲁器：通过消研究伏电阻柄的电劳流不玻能从僵零开傲始调堂节，赢电流饮的调哲节范乖围较亮小，蹦但省院电分压该器：电压者调节晌范围高大，话但耗粮电较萝多3、选衰用原丑则：（1）无歌特殊汁情况榆，一刺般使坟用限床流器庸法，认此时颗滑动逼变阻堪器的衔阻值姨与待巨测电公阻值誉差不谅多或场比待粘测电靠阻值章大。（2）以蓄下几闸种情到况只晌能使乓用分股压法乞：①要荐求用灿电器扔、仪栋表的讲电压孝或电勉流从政零值余开始血连续欢可调不，或邻要求佛调节勿的范暗围尽婆可能揭大。②变像阻器敲的最侧大电绪阻R0＜待贩测电凑阻RX较多得时，灶（如异相差蜂一个扑数量倍级）煤在变湿阻器单调节翅过程思中，茧电表董读数饼变化恨不明个显，匹不满胀足实意验测永量多层组数眉据的央要求③限流捞连接抹时，嫁若变团阻器汤的阻侮值达忙到最吸大，献通过练被测慨电器冰或使袜用的袭仪表计的电阵流或换电压后超过羊额定咸值或碌允许纷的最椒大值练习：用伏担安法亏测定渔一个经定值件电阻贫的器取材规练格如房诚下：待测传电阻RX：约10虚0Ω；直流何电流窃表：0寸~妈10迁mA，内阻50威Ω；直流钢电压戒表：0撤~岗3径V，内阻5k现Ω；直流辅电源拐：肢输宪出电米压3V，内王阻不副计；圆滑忧动变流阻器耳：0席~孙15秃Ω，允抢许最湿大电皮流1A；电并键一筛个，我导线轰若干姥。根据泻器材坛的规主格和吗实验毙要求扑作出痛实验暑电路钢图。VARX画出小的设券计电冻路如硬图:1、安帐全性冤原则然：要堤能够悬根据召实验遇要求番和客享观条坏件选稻用合戚适的裹仪器罚，使孤实验沙切实太可行蹈，能瓶达到遣预期约目标茧。另百外还炕要注穗意测教量的萍物理爬量不韵超过阴仪器民的量瓣程，篮通过娱电阻窑类器沈件、斯变阻环器器黎件等祖的电哈流不滔能超破过其郊最大乡丰允许旁电流腊等。（三择）、表实验砍仪器朱的选氏择原汤则2、准茅确性取原则面：根挎据实取验的弦需要评，选税用精根度合谜适的柔测量董工具践，但进对某昂个实久验来聪讲，纺精确印程度朝够用用即可垒，并丝式不是坟精度朽越高端越好烈。①选择具电流交表和浇电压索表：首先毅要考求虑选丹择合适轿的量塔程，实夸际测那量中部一般捡要求斯电表固的实糕际读瞧数不小乖于量将程的1/扒3。其次纺满足艘选择用宿内阻消较小爽的电那流表罚，内坑阻较解大的挽电压刺表，A.在滑进动变蝴阻器雁作限旬流器扑使用元时，益为使瓣负载RX既能炭得到先较宽卖的电信流调宁节范播围，滥又能丧使电驻流变逗化均附匀，皱选择齐变阻更器时勾，应姐使其徒总电印阻，R0大于RX，一申般在2—轿5倍为斑好。B.在滑尘动变检阻器幕作为拳分压谊器使绑用时匪，一欧般取业滑动御变阻句器的涛总电鼓阻R0在0.疑1RX~0嫂.5质RX之间买为好鸣。②变饰阻器腰的选皆择：VARXC.设：况在分吨压器简形式吓的电现路中怎，某弟状态澡下变瓦阻器尸连入败电路堡中的糊电阻常为R0，并及联后们的总盗电阻花为：若RXR0，则R总R0，电阻RX两端半的电贱压UX=I来R0，与R0成正炒比，随即：隆导体国两端煌的电出压与懒变阻警器的海电阻辱成线舱性关厚系，起电压纺均匀议变化妙。D.对于多大电踪蝶阻构版成的竹变阻遣器R0，并叫联后辩的总斩电阻率接近塔于待胀测电娘阻RX，要钓是RX两端有的电床压发粒生较抬大的怎变化任，由UX=I矮R总知道扯：只受有R0接近RX时才垃有可辣能，赴这使R0上有欣用的掉部分勉很兰短，秀在很秋短的享一段诊上调侵节变释阻器隐的触炊头很翼不方跑便，程不宜宪选用先电阻倍很大紫的变淡阻器筝。3、方秧便性夺原则饺：实验鸽时需饿考虑弹仪器派调节届要方国便，佛便于阵操作婶。对滑挎动变吓阻器甩的选乖择：首先泊考虑鹊它的巧额定仪电流身要大匙于电蔑路正兔常工滴作的弊最大稀电流鹅，保绳证变浴阻器回的安匆全。其次膨考虑园它的边阻值喂范围敬对测踢量结缴果的爷影响切。第三.考虑样在阻刘值大姐小调距节中,变阻贱器的觉滑动骂的移隙动范臣围要妨尽量五的较扁大为阳好。4、对灯器材脱的选叛择的勇一般事步骤商是：①找扩出唯谈一性塘的器育材（敌电源感、待眉测电蹲阻、梦电键音等、骡导线玩等）前；②依孔题意祥和测伍量原脱理草督画电修路图芝（暂穗不把皂电表盘接入者）；③依碌据待开测电车阻的税铭牌栽估算秃电流内、电咱压的泻最大级值；饿（在币限流丽电路汤中把息变阻桑器的律滑动鱼触头孤调节敞在使倾电路交中电翼阻最结小）④依省据估动算的践电流糠和电辣压值设选择典电表选取训电流绕表和印电压贫的合尼适量蹦程使购电流世表和潮电压绪表尽纱量达必到满谈偏的1/叔3部分串。⑤.依据锦问题康要求如选取僵变阻呢器，京确定嘱连接其形式颗。⑥依资据电泛流表舞和电垦压表寒的内残阻定劳电表购的接造法。（例1）测筹一阻弓值约逼为12罗Ω的电员阻，港备有厚下列宰器材香：A电流膝表（罩量程0块~闻3A，内阻0.舞01谦25乡丰Ω）；B电流免表（贵量程0必~湖0.桂6A，内阻0.交12张5Ω）；C电压如表（贡量程3V，内阻3k员Ω）；D电压仇表（晕量程6V，内阻6k固Ω）；E直流忠稳压手电源滴（电盏动势6V，内阻兄很小演）；F滑动己变阻愚器（0浑~梳20塔Ω，额定怖电流1A）；G滑动蒜变阻凡器（0掠~请20忧0Ω，额定嫌电流0.赌3A）；H导线虎若干有，电找键一输个。①电驰流表慌应选嗽，码电压萝表应册选纽奉，跨变阻直器为②画蛮出测剂量电殖路原顾理图晒。BDFAVRxKrER0【例2】用伏涌安法觉测量齿一个掉定值叶电阻徒的阻鸭值，宝备用饺器材畜如下暴：待测缓电阻Rx（阻碍值约仍为25榴kΩ）电流意表A1：（判量程10浴0μA，内洲阻2k哈Ω）电流竿表A2：（祝量程50泄0μA，内敬阻30哈0Ω）电压咬表V1：（翠量程10秒V，内腊阻10估0k月Ω）电流浊表V2：（节量程50他V，内诸阻50害0k销Ω）电源E：（忠电动抵势15飘V，允炎许最因大电耐流1A）滑动并变阻添器R：（逢最大扔阻值1k诸Ω）电键S，导占线若届干为了仓尽量津减小治实验彩误差唤，要臂求测孩多组递数据丑．（1）电长流表待应选__享__寻__玩__夕_，电租压表道应选__第__督__（2）画蓬出实规验电遥路图靠．A2V1【例3】用以租下器须材测排量一杀待测雾电阻Rx的阻烫值（90装0～10颈00睬Ω）：电源E，具搂有一窜定内滔阻，愈电动誉势约筋为9.移0V；电压悉表V1，量奏程为1.来5V，内爬阻r1=7瞧50唉Ω；电压罢表V2，量营程为5V，内停阻r2=2晴50毅0Ω；滑线务变阻户器R，最库大阻吨值约丈为10原0Ω；单刀翠单掷右开关S，导乖线若谅干．·（1）测甲量中适要求垒电压举表的舟读数守不小蜻于其阶量程变的1/原3，试丽画出此测量理电阻Rx的一降种实持验电穗路原谱理图(原理清图中线的元春件要庭用题元图中绩的相鹿应的璃英文摧字母络标注筛）．(2危)用铅日笔线向代替辉导线辟将实宗物图苍连接进起来.(帮3)写出嚼求RX的计路算公种式.四.用多张功能始电表露测电毫阻：(一)、认节识多言功能益电表多功后能电优表的事简介(二)、用脖欧姆谢档测欺电阻2、测稀量电芒阻的惨原理①腥测量塑前先痰要观痛察表略头的语指针鼻是否垒指在音左侧霜的电教流为演零（证电阻宵为无袜穷大两）处轧，若董没有您，用幕螺丝蚊刀进瓜行机棵械调淡零，膀调整妙定位睡螺丝咐使指锈针归色零。②选浑择合伶适的横测量济电阻盒的量篮程③使子红黑蛮表笔劫接触愧，调拦整欧武姆调堡零旋稠钮使灾指针歉指到怀右侧鸟电流牵最大柴刻度铸（电缩慧阻为袋零刻搭度）投处。冠如图指针茎是否尾指到茄零刻按度答案吼：否调整消欧姆队调零涂旋钮雪使指犁针指术到电廊阻为庙零处调零院的原耗理图边如图况所示膛，由愈闭合络电路删的欧湿姆定淋律知道：④将宵待测叶电阻庙接入仰红黑食表笔倍两端丝式，观梳察欧东姆表郊的示丸数，下如图读数Rx渡=8韵K⑤读腹数8k原理胀是：翼由闭叮合电决路的轮欧姆恰定律烧知：一个RX与一冠个通螺过表该头的指电流IX相对窑应，美只要垦将表脏头上腐的IX值换舰成RX，便喝制成倍了欧臭姆表电流0I0/62I0/63I0/64I0/65I0/6I0电阻∞5R内2R内R内R内/2R内/50⑥计算私某些罩电流培值所帐对应序的电轧阻值练，在陕表盘颗上标毕出⑦欧姆很表的愿特点腐：特点1、若倚多功妈能电池表的匀电流灿档是测均匀银的，辟则电帽阻档唉是不特均匀弦的，岩表盘纱上的惯同样炼长度忆，由句右向龄左表才示的呈电阻馒范围呢越来尚越大兴。在冰长度白一半托处，谈表示矮的电聚阻比垄均匀烦时小驰。特点2、欧制姆表辛的中珍值电忠阻表聚示电刘表的次内阻栏。特点3、红渡表笔胸接电狡池的花负极鸭，黑蠢表笔村接的计是电帮池的压正极榆。3、使扭用欧望姆表元注意描的事乓项①欧处姆表哪不估特读②用掏同一宾量程高测量轧不同筑的电挪阻，廊只要园开始形欧姆收调零塔一次狐便可详，若理用不埋同的缓量程角测量驼，则纪每换容一次捉量程积就要领欧姆蹲调零仍一次跳。③量根程的沫选择记应使肤表针委尽量枪向中盏央刻涛度附芹近靠含近。齿若表无针偏演向右尾边很茎多，抚说明墙选择麻的量赏程太也大。示反之概、若爹表针搅偏向仆左边那很多蛙，说渐明选瞎择的波量程寨太小例：骂已知窗灵敏锤电流船计的凑满偏锈电流IG=倚10贸0μ妈A，电钻源电誓动势E=参2V。求瞒当电享流值机分别胜为I1=竖25μA、I2=蚀50疼μA、I3=暑80瘦μA时所土对应守的表素盘上鞠的电高阻值呢。解：完依据巧满偏芽电流旱和电洒动势宫求内奔阻R内=E渐/IG=2×1藏04当I1=2骂5μA时：R1=6×1漆04当I2=5暑0μA时：R1=2×1蛛04当I3=8符0μA时：R1=0理.5×1良041.电流扁表、兔电压屠表各避一只菌，可扩以测阵量它旨们的办内阻VAVA五.测电表流表忘和电启压表陕的内砌阻若电萝压表举的满宋偏电阴压与译电流蚀表的妻满偏界电压磨接近,则若电兄压表耀的满墙偏电幼流与气电流招表的鹅满偏男电流拴接近,则2.两只悬同种昂电表祝，若淋它们坑的内梅阻和河满偏章电流名差异卧不大,若知弄其中劳一只膨表的知内阻厕，就傅可以旁测另