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1、2.4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路(电阻的测量）四四.电阻的测量电阻的测量 用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用欧姆定律可以算出电阻的阻值R。（一）（一）伏安法伏安法1.原理：欧姆定律电流表电流表接在电压接在电压表两接线柱表两接线柱外外侧，通侧，通常叫常叫“外接法外接法”电流表电流表接在电压表接在电压表两接线柱两接线柱内内侧，通常叫侧，通常叫“内接法内接法”AVRAVRA外接法中外接法中因电压表因电压表的的分流作用分流作用,安培表测的电流安培表测的电流比比R R中的实际电流大，中的实际电流大，因此因此测得的电阻比实际电阻小。测得的电阻比实际电阻小。同样同样
2、A A内接法中因安培表的分压作用，伏特表测得的内接法中因安培表的分压作用，伏特表测得的电压比电压比R R两两端的实际电压大，端的实际电压大，因此因此测得的电阻比实际测得的电阻比实际电阻大。可见无论用哪电阻大。可见无论用哪种方法测量电阻种方法测量电阻都有误差都有误差2.2.测量电路测量电路(1)(1)伏安法测电阻的误差分析伏安法测电阻的误差分析 电流表外接法 AVR当当RVR时，时，R测测R当当RVR时，时，相对误差相对误差电流表内接法 AVR当当RAR时，时，R测测R相对误差相对误差伏特表的分流 外接法 内接法 误差来源 测量结果 测量条件 电流表的分压 R测R真RRA RRA 时，用电流表内
3、接法。时，用电流表内接法。当当Rx R 0故用分压式练习练习1.1.现用伏安法测一个阻值约为现用伏安法测一个阻值约为10001000的定值电的定值电阻阻，给器材规格如下：，给器材规格如下：待测电阻丝待测电阻丝R Rx x(约约1001000 0).直流毫安表直流毫安表(量程量程0 05 50mA,0mA,内阻约内阻约5050).直流电压表直流电压表(量程量程0 03 3V V,内阻约内阻约5k5k).直流电源直流电源(输出电压输出电压4V4V，内阻可不计，内阻可不计).).滑动变阻器滑动变阻器R R0 0(阻值范围阻值范围0 01515，允许最大电流，允许最大电流1A).1A).开关一个，导线
4、若干开关一个，导线若干.RXVA练习练习2.（1996年高考）年高考）在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所所用电压表的内阻约为用电压表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示如右图所示).(1)根据各点根据各点表示的数据描出表示的数据描出I-U图线图线,由此求得该电阻的阻值由此求得该电阻的阻值Rx=欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图画出此实验的电路原理图
5、.（1）2.4103mAvRx大大电阻用内接电阻用内接法，变阻器法，变阻器用分压器接用分压器接法，电路图法，电路图如图示如图示.(2)答：答：4.4.仪器的选择仪器的选择 首先是首先是首先是首先是安全安全安全安全；其次考虑；其次考虑；其次考虑；其次考虑精确精确精确精确和便于和便于和便于和便于操作操作操作操作。（1）选器材的原则（2）器材的选取电源的中的实际电流不得大于电源的允许最大电流。在安全（量程不小于要测的电流、电压）的条件下，选取量程最小的。（电表的指针偏角越大，测得值越精确，一般两表的指针应指到满篇刻度的1/2以上）电源：电表：滑动变阻器：在安全（通过滑动变阻器的电流不得大于其额定电流
6、）的前提下，限流电路要选总电阻和负载的阻值相差不多的，分压电路要选取阻值最小的。（3 3）选择的一般步骤选择的一般步骤选择的一般步骤选择的一般步骤根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；估算电路中电压和电流的最大值，结合已知器材的估算电路中电压和电流的最大值，结合已知器材的估算电路中电压和电流的最大值，结合已知器材的估算电路中电压和电流的最大值，结合已知器材的规格选定电源、电压表和电流表以及所用的量程；规格选定电源、电压表和电流表以及所
7、用的量程；规格选定电源、电压表和电流表以及所用的量程；规格选定电源、电压表和电流表以及所用的量程；根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器.例.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.电流表V1：量程015V（内阻约15）F.滑动变阻器R：0100G.蓄电池：电动势12VH.导线
8、，电键.为了较准确的测量，电流表应选 ，电压表应选 ，并画出电路图。由 Rx知，应选外接法先确定测量电路额定电流Im=0.45A，应选电流表A1额定电压Um=2.8V，应选电压表V1由R=10010Rx知，应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示。分析：器材选取练习练习1.已知电阻丝的电阻约为已知电阻丝的电阻约为10,现备有下列器材供现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有 （只（只填代号）。画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。填代号）。画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。A、电流表电流表A1（量程是量程是0.6A，内阻，内阻约
9、约0.5）B、电流表电流表A2（量程是量程是3A，内阻，内阻约约0.1）C、电压表电压表V1 (量程是量程是3V，内阻，内阻约约6k)D、电压表电压表V2 (量程是量程是15V，内阻，内阻约约30k)E、滑动变阻器滑动变阻器R R1 1(阻值为阻值为01k01k，额定电流为，额定电流为0.5A0.5A)F F、滑动变阻器、滑动变阻器R R2 2(阻值为阻值为010010，额定电流为，额定电流为2A2A)G、蓄电池（、蓄电池（6V）；）；H、开关一个，导线若干；、开关一个，导线若干；ACFGH练习练习2 2（2011天津）某同学测量阻值约为天津）某同学测量阻值约为25k的电阻的电阻R Rx x，
10、现备有下列器材：，现备有下列器材：A A电流表（量程电流表（量程100 A A，内阻约为，内阻约为 2 k）；）；B B电流表（量程电流表（量程500 A A，内阻约为，内阻约为300）；）；C C电压表（量程电压表（量程15 V，内阻约为，内阻约为100 k）；）；D D电流表（量程电流表（量程50 V，内阻约为，内阻约为500 k）；）；E E直流电源（直流电源（20 V，允许最大电流，允许最大电流1 A）；）；F F滑动变阻器（最大阻值滑动变阻器（最大阻值1 k，额定功率，额定功率1 W）；）；G G电键和导线若干。电键和导线若干。电流表应选电流表应选 ，电压表应选，电压表应选 。（填字
11、母代号）。（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：该电路，指出电路在接线上存在的问题：BC 电流表应采用内接的方法电流表应采用内接的方法；滑动变阻器应采用分压器方式的接法滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。练习练习3 3（9696年）年）某电压表的内阻在某电压表的内阻在20千欧千欧50千欧之间，千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材:待测电压表待测
12、电压表V（量程（量程3V)电流表电流表A1（量程（量程200A)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（最大阻值（最大阻值1K）电源电源（电动势（电动势4V）电键电键K、导线若干、导线若干（1）所提供的电流表中，应选）所提供的电流表中，应选用用_（填写字母代号）。（填写字母代号）。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试在）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。键及其连线已画出）。A15.实物图连接实物图连接先图后连，先干后支（
13、先串后并）。明确量程，看准极性；接线到柱，不准交叉。（1）步骤与方法）步骤与方法a.画出实验电路图画出实验电路图b.明确电压表和电流表的量程及正负接线柱明确电压表和电流表的量程及正负接线柱c.依照电路图连接实物图。一般的连接方法是：从电源正极依照电路图连接实物图。一般的连接方法是：从电源正极出发，沿电流方向把各元件一一连接，最后连接到电源负极出发，沿电流方向把各元件一一连接，最后连接到电源负极上。按先干路后支路，先串联后并联的顺序。上。按先干路后支路，先串联后并联的顺序。（2）注意的问题）注意的问题a.连接电表时要注意正负接线柱不能接错。电流必须从正接连接电表时要注意正负接线柱不能接错。电流必
14、须从正接线柱流入电表，从负接线柱流出。线柱流入电表，从负接线柱流出。b.各导线都要接在接线柱上，不准在导线的中间出现分叉，各导线都要接在接线柱上，不准在导线的中间出现分叉，导线不准有交叉现象。导线不准有交叉现象。RXVA AV解：解：金属导线的电阻不大，安培表应金属导线的电阻不大，安培表应外外接，变阻器电阻接，变阻器电阻比较大，可用比较大，可用限流限流接法，画出电路图如下：接法，画出电路图如下：+-返回返回例题例题:(1989年高考年高考)用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R，试，试把图中给出的器材连接成测量把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培的合适的电路。图中
15、安培表的量程为表的量程为0.6A，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V，内，内阻为几阻为几K；电源的电动势为；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。RXVA AV解：解：金属导线的电阻不大，安培表应金属导线的电阻不大，安培表应外外接，变阻器电阻接，变阻器电阻比较大，可用比较大，可用限流限流接法，画出电路图如下：接法，画出电路图如下：+-返回返回例题例题:(1989年高考年高考)用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R，试，试把图中给出的器材连接成测量把图
16、中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培的合适的电路。图中安培表的量程为表的量程为0.6A，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V，内，内阻为几阻为几K；电源的电动势为；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。练习：如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需的器材实练习：如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：物图，器材规格如下：待测电阻丝待测电阻丝R Rx x(约约100100).直流毫安表直流毫安表(量程量程0 010mA,10mA,内阻内阻5050).直流电压表直流电压表(量程量程0 03A,3A,内阻内阻5k5k).直流电源直流电源(输出电压输出电压4V4V，内阻可不计，内阻可不计).).滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围0 01515，允许最大电流，允许最大电流1A).1A).开关一个，导线若干开关一个，导线若干.根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线.电流表外接法电流表外接法 分压式电路分压式电路