伏安法测电阻及其情景变式

伏安法测电阻及其情景变式第1页，课件共25页，创作于2023年2月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AVRXARXVI测>I真U测=U真R测=U测/I测<R真适用条件：RX<<RVI测=I真U测>U真R测=U测/I测>R真适用条件：RX>>RA误差原因：电压表分流误差原因：电流表分压内大外小第2页，课件共25页，创作于2023年2月电流表两个，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）

第3页，课件共25页，创作于2023年2月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.第4页，课件共25页，创作于2023年2月(2)如图所示,当两电表的满偏电压UA2>>UA1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.第5页，课件共25页，创作于2023年2月(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=I1r/（I2-I1）.第6页，课件共25页，创作于2023年2月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=U2R1/U1·第7页，课件共25页，创作于2023年2月(2)如图所示,两电表的满偏电流IV1<<IV2时,V1并联一定值电阻R2后,同样可得V2的内阻第8页，课件共25页，创作于2023年2月(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第9页，课件共25页，创作于2023年2月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.第10页，课件共25页，创作于2023年2月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,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RG>>R0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.第11页，课件共25页，创作于2023年2月方法二: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:①当R0>>RA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.②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.第12页，课件共25页，创作于2023年2月(2)半偏法近似测量电压表内阻方法一:如图,测量电压表V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:①在电源内阻忽略不计时,测量误差才小.②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.第13页，课件共25页，创作于2023年2月方法二: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.第14页，课件共25页，创作于2023年2月5.电阻箱当电表使用(1)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.第15页，课件共25页，创作于2023年2月(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

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U/RV图中电阻箱与电压表配合使用起到了测电流的作用.第16页，课件共25页，创作于2023年2月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)第17页，课件共25页，创作于2023年2月用以下器材测量一待测电阻RX的阻值（约100Ω）：电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程0~50mA，内电阻r1=20Ω；电流表A2，量程0~300mA，内电阻r1=4Ω；定值电阻R0，阻值R0=20Ω；滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S，导线若干。第18页，课件共25页，创作于2023年2月①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）。②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=_________。第19页，课件共25页，创作于2023年2月用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：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r1＝750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；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）。第20页，课件共25页，创作于2023年2月（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＝_________________。第21页，课件共25页，创作于2023年2月为了测量量程为3V的电压表V的内阻（约2000Ω），可供选择的器材有：电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω变阻箱R1，阻值范围为0-9999Ω变阻箱R2，阻值范围为0-99.9Ω滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；另外还有单刀单掷开关K，导线若干。第22页，课件共25页，创作于2023年2月(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=________________。第23页，课件共25页，创作于2023年2月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:①干电池(电动势约为1.5v,内电阻小于1.0Ω).②电流表G(满偏电流3mA,内电阻Rg=10Ω)③电流表A(0—0.6A,内电阻约0.1Ω)④滑线变阻器R1(0—20Ω,10A)⑤滑线变阻器R2(0—100Ω,1A)⑥定