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1、电阻的测量课件本讲稿第一页，共六十一页1.伏安法测电阻伏安法测电阻2.多用表测电阻多用表测电阻3.替代法测电阻替代法测电阻4.比较法测电阻比较法测电阻5.半偏法测电阻半偏法测电阻6.电流表电阻的测量电流表电阻的测量7.电压表电阻的测量电压表电阻的测量内容提要内容提要:本讲稿第二页，共六十一页本讲稿第三页，共六十一页一、伏安法测电阻的原理一、伏安法测电阻的原理：RX=UXIX.(2)(2)结论结论:电流表内接法：电流为真实值，电压偏大电流表内接法：电流为真实值，电压偏大 据据R RU/IU/I，测量值大于真实值，测量值大于真实值AVRxAVRx1.电流表内接法电流表内接法(1)使用条件使用条件:
2、RXRA时时2.电流表外接法：电流表外接法：(1)使用条件使用条件:RXRV时时(2)结论结论:电流表外接法：电压为真实值，电流偏大电流表外接法：电压为真实值，电流偏大据据RU/I，测量值小于真实值，测量值小于真实值本讲稿第四页，共六十一页限流器电路，安培表内接法限流器电路，安培表内接法RXRARXAV限流器电路限流器电路，安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV分压器电路分压器电路，安培表内接法安培表内接法RXRAAVRX分压器电路分压器电路，安培表外接法安培表外接法RXRVVARX二、伏安法测电阻的电路设计二、伏安法测电阻的电路设计1、基本原则：、基本原则：减小测量的误差减小测量的
3、误差要应多次测量；选择好内接和外接。要应多次测量；选择好内接和外接。2、典型的电路：、典型的电路：本讲稿第五页，共六十一页三、滑动变阻器的使用三、滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路串联限流电路并联分压电路并联分压电路分压器分压器滑动变阻器的滑动变阻器的两种主要连接方式：两种主要连接方式：RXRABC(D)RXR两种接法均可起到调压，限流作用，两种接法均可起到调压，限流作用，但调节范围不同，功率损耗也不同但调节范围不同，功率损耗也不同 本讲稿第六页，共六十一页返回返回1、两种电路比较：、两种电路比较：分压接法的优势是：电压变化范围大，分压接法的优势是：电压变化范围大，限流接法的优势：限流接法的
4、优势：在于电路连接简便，附加功率损耗较小在于电路连接简便，附加功率损耗较小2、选择原则：、选择原则：a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法b.当负载电阻当负载电阻Rx较小，变阻器总阻值较小，变阻器总阻值R较大是较大是Rx的几倍时，的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法c.当负载电阻当负载电阻Rx较大是较大是R的几倍时，变阻器总阻值的几倍时，变阻器总阻值R较小，较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法d.当
5、要求电压从当要求电压从0变起，一定用分压接法变起，一定用分压接法本讲稿第七页，共六十一页限流电路分压电路电压范围电流范围0U经验总结：经验总结：1、关于电流表内外接：、关于电流表内外接：大内大，小外小。大内大，小外小。2、关于分压与限流：、关于分压与限流：考试多数考分压；考试多数考分压；实验要求电压从零开始取的。实验要求电压从零开始取的。3、关于滑动电阻器的选择：、关于滑动电阻器的选择：分压时选小的；限流时选大的。分压时选小的；限流时选大的。4、关于滑动变阻器在闭合开关前、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置的位置分压打到最小；限流打到最大值。分压打到最小；限流打到最大值。本讲稿第八页，共六十一
6、页例例1.用用内内阻阻为为3000的的电电压压表表和和内内阻阻为为10的的电电流流表表测测电电阻阻，在在图图甲甲、乙乙两两种种情情况况下下，电电压压表表的的示示数数都都是是60V，电电流流表表的的示数都是示数都是0.2A，则，则R1的测量值为的测量值为，真实值是，真实值是，R2的测量值为的测量值为，真实值是，真实值是。300290300333练练习习.用用伏伏安安法法测测电电阻阻，采采用用电电流流表表内内接接法法和和外外接接法法，测测得得某某电电阻阻Rx的的阻阻值值分分别别为为R1和和R2，则则所所测测的的测测量量值值和和真真实值实值Rx之间的关系是之间的关系是（）（A）R1RxR2（B）R1
7、RxR2（C）R1R2Rx（D）R1R2RxA返回返回本讲稿第九页，共六十一页1996年高考年高考17.在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻所用电压表的内阻约为约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选择能够尽量减小误差的选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示如右图所示).(1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出I-U图线图线,由此求得该由此求得该电阻的阻值电阻的阻值Rx=欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字).(2)画出此画出
8、此实验的电路原理图实验的电路原理图.2.4103mAvRx大电阻用内大电阻用内接法，变阻器用分接法，变阻器用分压器接法，电路图压器接法，电路图如图示如图示.(2)答：答：本讲稿第十页，共六十一页利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头表的一个接头P，将，将P分别与分别与a，b两点接触一下，如果安培表两点接触一下，如果安培表示数变化，则示数变化，则P应接在应接在处，如果伏特表示数显著变化，则处，如果伏特表示数显著变化，
9、则P应接在应接在处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，因此采用内接法可以减小误差，P应接在应接在b处。处。RabPVA而当伏特表示数变化而当伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。因此采用外接法可以减小误差，因此采用外接法可以减小误差，P应接在应接在a处。处。ab返回返回本讲稿第十一页，共六十一页四、与伏安法有关的几个实验：四、与伏安法有关的几个实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线测定金属的电阻率测
10、定金属的电阻率测定的电源电动势和内阻测定的电源电动势和内阻（一）（一）描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线1.画出实验电路图如图示画出实验电路图如图示2.什么电流表采用外接法？什么电流表采用外接法？3.滑动变阻器为什么要用分压器接法？滑动变阻器为什么要用分压器接法？AACBV本讲稿第十二页，共六十一页描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线1993年高考年高考描绘出一个描绘出一个“220V60W”灯泡的灯泡的UI图象，图象，肯定不符合实际的是下图中的肯定不符合实际的是下图中的（）000ABCDUI0UIUIUIACD上图中，若将上图中，若将I、U对调，则选对调，则选（）AB
11、D4.若测出一个热敏电阻的若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中的图线，正确的应是上图中的（）C5.画出的画出的UI图象的斜率的物理意义是什么？图象的斜率的物理意义是什么？6.为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？为什么小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大？返回返回本讲稿第十三页，共六十一页4.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组组U和和I的数据的数据:在右图上画出在右图上画出I-U图线图线.从图线上可以看出从图线上可以看出,当功率当功率逐渐增大时逐渐增大时,灯丝电阻的变化灯丝电阻的变化情况是情况是:.这表明导体的电阻随这表明导体的
12、电阻随温度升高而温度升高而.编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况不亮 很亮 逐渐变亮 正常发光1996年上海年上海开始不变开始不变,后来逐渐增大后来逐渐增大增大增大返回返回本讲稿第十四页，共六十一页例例1.为为了了研研究究一一个个“2.5V，0.1W”的的小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性，现现有有蓄蓄电电池池一一组组，电电键键一一个个，导导线线若若干干，其其他他可可供供选选择择的的器器材如下：材如下：A量程为量程为03A，内阻为，内阻为0.
13、025的电流表；的电流表；B量程为量程为00.6A，内阻为，内阻为0.2的电流表；的电流表；C量程为量程为0l00mA，内阻为，内阻为5的电流表；的电流表；D量程为量程为03V，内阻为，内阻为10K的电压表；的电压表；E量程为量程为015V，内阻为，内阻为50k的电压表；的电压表；F05的滑动变阻器，额定电流为的滑动变阻器，额定电流为1A。（1）要正确地完成这个实验，）要正确地完成这个实验，电流表应选电流表应选，电压表应选电压表应选(填代号填代号)。（2）画出电路原理图：）画出电路原理图：CDmAv本讲稿第十五页，共六十一页为了测定一个为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，的
14、小电珠正常发光时的电阻，实实验室提供了下列实验器材：验室提供了下列实验器材：A、电流表、电流表0.6A，0.2B、毫安表、毫安表200mA，0.5C、电压表、电压表10V，1kD电压表电压表15V，1.5kE电源电源6V，2AF电源电源9V，1AG、电源、电源15V，0.1AH可变电阻可变电阻10，1WI可变电阻可变电阻20，0.8WJ可变电阻可变电阻50，0.5WK、导线若干，电键一个、导线若干，电键一个在右边的线框中画出实验的电在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能小路图，要求测量误差尽可能小求出可变电阻及电灯的额定值求出可变电阻及电灯的额定值I10.32AI灯灯0.16AI2
15、0.2AR灯灯=40I30.1ABCFIK不能用分压接法不能用分压接法电阻较大内接法电阻较大内接法Av实验时应选用的器材是实验时应选用的器材是本讲稿第十六页，共六十一页（二）、测定金属的电阻率（二）、测定金属的电阻率伏安法测电阻率的原理说明伏安法测电阻率的原理说明1 1由电阻定律公式由电阻定律公式 R=L/S R=L/S 知，电阻率知，电阻率=RS/L=RS/L。因此，。因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用用“伏安法伏安法”测出金属导线的电阻测出金属导线的电阻R R，用，用刻度尺刻度尺测出金属导线测出金属导线连入电路部
16、分的长度连入电路部分的长度 L L，用，用螺旋测微器螺旋测微器测出金属导线的直径测出金属导线的直径d d，然后由然后由S=dS=d2 2/4/4 算出金属导线的横截面积算出金属导线的横截面积S S，即可求得金属的电，即可求得金属的电阻率阻率。2.2.在用在用“伏安法伏安法”测量金属导线的电阻测量金属导线的电阻R R 时，时，由于通常选择由于通常选择待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取待测金属导线的电阻约为数欧姆，实验室常用的安培表（量程取0.6A0.6A）的内阻）的内阻R RA A为为 0.1250.125，伏特表（量程取，伏特表（量程取3V3V）的内阻）的内阻R RV V
17、为为3KV3KV，比较后，有，比较后，有R RV VRR。因此必须采用安培表。因此必须采用安培表外外接法，才能使接法，才能使由于电表的接入引起的系统误差较小。由于电表的接入引起的系统误差较小。本讲稿第十七页，共六十一页3 3由电阻率的计算式还可看出，金属导线由电阻率的计算式还可看出，金属导线d d 的测量值的准确的测量值的准确程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测微器来程度对实验误差的影响较大。因此，本实验选用螺旋测微器来测量金属导线的测量金属导线的d d。伏安法测电阻率的原理说明伏安法测电阻率的原理说明实验电路图：实验电路图：3、开始时滑动变阻器的滑动触头应该、开始时滑动变阻器的滑
18、动触头应该在接入电路电阻最大的一端在接入电路电阻最大的一端.说明说明：1.被测电阻丝的电阻较小，被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；所以选用电流表外接法；2、本实验不要求电压调节范围，、本实验不要求电压调节范围，可选用限流电路可选用限流电路.（除一些特殊情（除一些特殊情况外或具体情况具体分析）况外或具体情况具体分析）4、本实验通过的电流不宜太大，、本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化热后电阻率发生明显变化.本讲稿第十八页，共六十一页思考思考1.本实验中正确选用电路后，所测得的金属的电阻率本实验中正确选用电路后，所测
19、得的金属的电阻率比真实值比真实值.小小思考思考2有一合金丝，横截面积为有一合金丝，横截面积为5.1107米米2，长，长L10米，米，要测其电阻率。现备有量程要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻伏，内阻3千欧的电压表，量程千欧的电压表，量程0.6安，内阻安，内阻0.1欧的电流表，两节干电池，欧的电流表，两节干电池，0100欧滑动变阻器，欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为表示数为2.4伏，电流表示数为伏，电流表示数为0.12安，所选取的是内接法还安，所选取的是内接法还是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧
20、？合金丝的电阻是外接法电路？被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？率是多少？（参考答案：内接法，（参考答案：内接法，19.9欧欧，1.010-6欧欧米）米）返回返回本讲稿第十九页，共六十一页千分卡千分卡（螺旋测微器）（螺旋测微器）1520510020253015109.694mm15205100202530151010.190mm返回返回本讲稿第二十页，共六十一页本讲稿第二十一页，共六十一页RXVA AV1989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，试把图中给出，试把图中给出的器材连接成测量的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电
21、路。图中安培表的量程为0.6A，内，内阻接近阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V，内阻为几，内阻为几K；电源的电动；电源的电动势为势为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。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。动触点应处于正确位置。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，变阻器电阻比较接，变阻器电阻比较大，可用大，可用限流限流接法，画出电路图如下：接法，画出电路图如下：+-返回返回本讲稿第二十二页，共六十一页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
22、材规格如下：材实物图，器材规格如下：待测电阻丝待测电阻丝R Rx x(约约100100).直直流毫安表流毫安表(量程量程0 010mA,10mA,内阻内阻5050).直流电压直流电压表表(量程量程0 03A,3A,内阻内阻5k5k).直流电源直流电源(输出输出电压电压4V4V，内阻可不计，内阻可不计).).滑动变阻器滑动变阻器(阻值阻值范围范围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.本讲稿第二十三页，共六十一页【解析解析】本实验要求多测几组数据，
23、并且有较大变化范围，本实验要求多测几组数据，并且有较大变化范围，由于由于R Rx x大于变阻器全部电阻，所以必须采用分压电路在电表接法大于变阻器全部电阻，所以必须采用分压电路在电表接法上因为上因为R Rx x与毫安表内阻与毫安表内阻(50(50)较接近，而远小于电压表内阻较接近，而远小于电压表内阻(50(50)，故应采用电流表外接法，故应采用电流表外接法.本讲稿第二十四页，共六十一页上海上海:如下图所示如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管电阻膜的长陶瓷管(其长度其长度l 为为50厘米左右厘米左右,直径直径D为为10厘米左右厘米左右),镀膜材
24、料的电阻率镀膜材料的电阻率已知已知,管的两端有导电箍管的两端有导电箍MN.现给你米尺现给你米尺,电压表电压表V、电流表、电流表A、电源、电源,滑动变阻滑动变阻器器R,电键电键K和若干导线和若干导线,请设计一个测定膜层厚度请设计一个测定膜层厚度d的实的实验方案验方案.实验中应测定的物理量是实验中应测定的物理量是:在右框内用符号画出测量电路图在右框内用符号画出测量电路图.计算膜层厚度的公式是计算膜层厚度的公式是:.PNMl,D,U,Id=II/DU.电流表内接、外接均可电流表内接、外接均可本讲稿第二十五页，共六十一页（三）测定电动势内阻电路（三）测定电动势内阻电路vAU1=E-I1rU2=E-I2
25、rAE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)vE=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2本讲稿第二十六页，共六十一页vA实验电路及其实物连线图实验电路及其实物连线图返回返回本讲稿第二十七页，共六十一页U/I/例例1.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在组数据见表。试根据这些数据在下图中画出下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势图线，并根据图线读出电池的电动势E=，电池的内阻，电池的内阻r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75返回返回本讲稿第二十八页，共六十一页ErAR1
26、R2例例2.如图示的电路中，如图示的电路中，R1、R2为标准电为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值然误差可以忽略不计，则电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值，内阻的测量值真实值，产真实值，产生误差的原因是生误差的原因是。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻例例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流
27、表和一只电压表一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱CD本讲稿第二十九页，共六十一页例例4.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；
28、D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流，由于电压表的分流作用，对于每个电压值作用，对于每个电压值U1，测得的电流测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，IA跟跟I1相差越大，相差越大，画出画出的图线应为虚线所示：的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值所以内电阻的测量值小于真实值;电动势也小于真实值电动势也小于真实值.C本讲稿第三十页，共六十一页本讲稿第三十一页，共六十一页本讲稿第三十二页，共六十一页欧姆表原理ERg+r+RI
29、g=ERg+r+RRx+Ix=I=0本讲稿第三十三页，共六十一页2、欧姆表、欧姆表RGErIgRg(1)原理原理闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=改变改变Rx，电流，电流Ix随之改变，随之改变，Rx与与Ix一一对应。一一对应。（2）中值电阻）中值电阻R=EIg中中Rg+r+R=注意注意：(1)欧姆表的刻度与其他表刻度相欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀反且刻度不均匀（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。零。不能带电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出
30、的电阻值有较大的误差。阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。所以欧姆表常用来粗测电阻。本讲稿第三十四页，共六十一页122 表1.50k 返回返回本讲稿第三十五页，共六十一页答答案案写写成成1.2103欧欧或或1200也也给给分分；不不写写单位不给分），单位不给分），95年高考试题：某人用多年高考试题：某人用多用表用表100档按正确步骤测档按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示量一电阻阻值，指针指示位置如图位置如图4，则这电阻值是，则这电阻值是如果要用这个多用表测如果要用这个多用表测量一个约量一个约200的电阻，为的电阻，为了使测量比较精确、选择了使测量比较精确、选择开关应选
31、的欧姆档是开关应选的欧姆档是_ 1.2010310返回返回本讲稿第三十六页，共六十一页例例1.如如图图所所示示，是是一一个个量量程程为为5mA的的电电流流改改装装成成的的欧欧姆姆表表，电电池池电电势势15V。改改装装后后，将将原原电电流流表表5mA刻刻度度处处的的刻刻度度确确定定为为0位位置置。在在图图中中括括号号内内标标出出欧欧姆姆表表的的、插插孔孔。若若在在两两表表笔笔之之间间接接入入一一未未知知电电阻阻Rx时时，表表针针恰好指在刻度盘正中位置，则恰好指在刻度盘正中位置，则Rx=_。左左右右300返回返回本讲稿第三十七页，共六十一页例例2.如图所示为一欧姆表原理图，灵敏电流表如图所示为一欧
32、姆表原理图，灵敏电流表G的满偏电的满偏电流为流为150A，内阻为，内阻为100，限流电阻，限流电阻R1为为2k，可变电阻，可变电阻R2为为10k（最大阻值），电源电动势（最大阻值），电源电动势为为1.5V，内阻可忽略。，内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度的使用时应使表针偏转在满刻度的1/3至至2/3范围内。因此这个范围内。因此这个欧姆表测量欧姆表测量_至至_范围内的电阻比较准确。范围内的电阻比较准确。与表内与表内电源负极相接的应是电源负极相接的应是_表笔（填表笔（填“红红”或或“黑黑”）5k20k红红返回返回本讲稿第三十八页，共六十一页高高考考试试题题：一一学学生生使使用用多多用用表表测测
33、电电阻阻，他他在在实实验验中中有有违违反反使使用用规规则之处他的主要实验步骤如下：则之处他的主要实验步骤如下：1把选择开关扳到把选择开关扳到“1K”的欧姆档上的欧姆档上2把把表表笔笔插插入入测测试试管管插插孔孔中中，先先把把两两根根表表笔笔接接触触，旋旋转转调调零零旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上旋扭，使指针指在电阻刻度的零位上3把把两两根根表表笔笔分分别别与与某某一一等等测测电电阻阻的的两两端端相相接接，发发现现这这时时指针读数较小指针读数较小4换用换用“100”的欧姆档，发现这时指针偏转适中随即的欧姆档，发现这时指针偏转适中随即记下欧姆数值记下欧姆数值5这这表表笔笔从从测测试试笔笔插插孔孔
34、中中拔拔出出后后，就就把把多多用用表表放放回回桌桌上上原原处，实验完毕处，实验完毕这这个个学学生生在在测测量量时时已已注注意意到到：待待测测电电阻阻与与其其他他元元件件和和电电源源断断开开，不用手碰表笔的金属杆不用手碰表笔的金属杆这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？这个学生在实验中违反了哪一或哪些重要的使用规则？答答：换换用用欧欧姆姆档档的的量量程程时时，要要重重新新调调整整调调零零旋旋扭扭多多用用表使用后不能把选择开关置于欧姆档表使用后不能把选择开关置于欧姆档本讲稿第三十九页，共六十一页使用中值电阻是使用中值电阻是25欧（欧（“1”挡）的万用表测量两个定值电阻（已挡）的万用表测量
35、两个定值电阻（已知它们的阻值约为知它们的阻值约为R1=20欧欧和和R2=30千欧），在下列的一系列操作千欧），在下列的一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。A.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“1K”挡挡B.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“100”挡挡C.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“10”挡挡D.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“1”
36、挡挡E.转动选择开关使其尖端对准转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡挡F.将两表笔分别接触将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开，的两端，读出阻值后，随即断开，G.将两表笔分别接触将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开，的两端，读出阻值后，随即断开，H.将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。刻度。所选操作的合理顺序是：所选操作的合理顺序是：。DHFAHGE本讲稿第四十页，共六十一页本讲稿第四十一页，共六十一页替代法测量电阻替代法测量电阻I2R=I1RxRx=I2R/I1RxRAI1ARRxARRxI2
37、比较法测量电阻比较法测量电阻(不计电源内阻不计电源内阻)返回本讲稿第四十二页，共六十一页vRXv甲、甲、乙乙甲图中的电压表的电压甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压乙图中的电压表的电压U2比较比较法测电压表电阻法测电压表电阻返回本讲稿第四十三页，共六十一页本讲稿第四十四页，共六十一页半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻GS1S2R1R2方法方法1.按图接线，图中按图接线，图中R1R2为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。以不计。2.先合下先合下S1，调节，调节R1使电流表指针满偏使电流表指针满偏.3.再合下再合下S2，保持电阻，保持电阻R1不变，
38、调节不变，调节R2使电流表使电流表指针半偏，记下指针半偏，记下R2的值的值.4.若若R1100R2，有，有Rg=R2思考思考:1、R1能否用阻值很大的滑动变阻器代替？能否用阻值很大的滑动变阻器代替？一般情况一般情况 R R测量测量R R真实真实2、要尽量减小实验误差，对实验器材有何要求？、要尽量减小实验误差，对实验器材有何要求？电源应选大一些的，使电源应选大一些的，使R1100R2本讲稿第四十五页，共六十一页本讲稿第四十六页，共六十一页上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤。若在步骤 中，读出中，读出R0的值为的值为2400
39、 2400 ，则电压表的内阻，则电压表的内阻RV=。用这种方法测出的内阻。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相与其真实值相比偏比偏 。E.调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V例例6.6.为了为了测量测量一个量程为一个量程为3.0V的的电压表的内阻电压表的内阻，可以采用图示，可以采用图示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：A.闭合开关闭合开关SB.将电阻箱将电阻箱R0的阻值调到最大的阻值调到最大F.断开开关断开开关SC.将电阻箱将电阻箱R0的阻值调到零的阻值调到零H.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑
40、动触头调到a端端G.将滑动变阻器的滑动触头调到将滑动变阻器的滑动触头调到b端端 D.调节电阻箱调节电阻箱R0的阻值，的阻值，使电压表示数为使电压表示数为 1.5V，读出此时电阻箱读出此时电阻箱R0的阻值，的阻值，VRabSR024002400大大返回本讲稿第四十七页，共六十一页例例1.为了测量电流表为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表的内阻，采用图示的电路，其中电流表A1的量程是的量程是0300A、内阻约为、内阻约为100（待测）；（待测）；A2是标准电流表，是标准电流表，量程量程0-200A；R1为电阻箱，阻值范围为电阻箱，阻值范围0999.9；为电池，电动为电池，电动势势3
41、V、内阻不计；、内阻不计；S1为开关为开关S2为单刀双掷开关。按电路图接好为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器电路后，将可变电阻器R2和电阻箱和电阻箱R1适当调节后，将单刀双掷适当调节后，将单刀双掷开关开关S2扳到接点扳到接点1处，接通开关处，接通开关S1，调节可变电阻，调节可变电阻R2，使两电表的，使两电表的读数都是读数都是150A；然后将开关；然后将开关S2扳到接点扳到接点2，调节电阻箱，调节电阻箱R1使标准使标准电流表的读数仍是电流表的读数仍是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：（1）电流表）电流表A1的内阻的内阻Rg=_.（2）为了保
42、证两电流表的安全使用，）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻限流电阻R3的阻值应选的阻值应选A.100；B.150；C.10K；D.15K。（。（）（3）可变电阻器）可变电阻器R2应选：应选：（）A.2K；B.5K；C.200；D.500。A1R1A212S1R3R2RgS23V本讲稿第四十八页，共六十一页1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A212S1R3R2RgS23V替代法测电阻替代法测电阻当当R2=0时时,要保证两个电流表都不超过量程要保证两个电流表都不超过量
43、程R3=E/Imin=3/0.2mA=15k选选DR2+R3=E/I=3/0.15mA=20kR2=5k选选BRg=92.8返回本讲稿第四十九页，共六十一页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，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（据。（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算，若选测量数据中的一组来计算，r1，则所用的表达式为，则所用的表达式为r1=_，式
44、中，式中各符号的意义是：各符号的意义是：_。器材（代号）规格电流表(A1)量程10mA，内阻r 1待测（约40）电流表(A2)量程500A，内阻r2=750 电压表(V)量程10V，内阻r3=10k 电阻(R1)阻值约100 ，作保护电阻用滑动变阻器(R2)总电阻约50 电池(E)电动势1.5V，内阻很小电键(K)导线若干2000年高考年高考197本讲稿第五十页，共六十一页解：解：电流表电流表I1m=10mA,r140R1=100R2=50若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA电流的变化范围很小，应该用电流的变化范围很小，
45、应该用分压器接法。分压器接法。因为电压表读数很小，因为电压表读数很小，Um=0.4V,不能用伏安法测量，不能用伏安法测量，根据根据并联电路两端电压相等并联电路两端电压相等，将两电流表并联，如图示：将两电流表并联，如图示：A1A2R1=100R2=50调节滑动变阻器的电阻，测调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，出多组两电流表的读数，由由I1r1=I2r2得得r1=I2r2I1评分标准评分标准.（1）如图所示（）如图所示（5分。若电阻分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，正确用作限流电阻，正确的同样给分。）（的同样给分。）（2）I1表示通过电流表表示
46、通过电流表A1的电流，的电流，I2表示通过电流表表示通过电流表A2的电流，的电流，r2表示表示电流表电流表A2的内阻。（的内阻。（3分，未说明分，未说明r2的不扣分。）的不扣分。）返回本讲稿第五十一页，共六十一页VA1伏安法测电压表电阻伏安法测电压表电阻电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因电压表是一个能够显示自身电压的特殊电阻，因此，可以用一个安培表测量其电阻。此，可以用一个安培表测量其电阻。返回本讲稿第五十二页，共六十一页VA1答：答：.如右图如右图(4分分,线路有错就不给这线路有错就不给这4分分)全国高考全国高考.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
47、现要测量其内阻测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材: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(最大阻最大阻1K)电源电源(电动势电动势4V)电键电键K.(2)为了尽量减小误差为了尽量减小误差,要求测多组数据要求测多组数据.试在方框中画出符合试在方框中画出符合要求的实验电路图要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线其中电源和电键及其连线返回A1(1)所提供的电流表中所提供的电流表中,应选用应选用_(填写字母代填写字母代号号).本讲稿第五十三页，
48、共六十一页4.把电流表改为电压表把电流表改为电压表（1）电流表的满偏电流）电流表的满偏电流Ig、内电阻、内电阻Rg和满偏电压和满偏电压Ug三者的关系三者的关系Ug=IgRg（2）电流表内电阻的测定）电流表内电阻的测定半偏法半偏法（不计电源内阻）（不计电源内阻）GS1S2R1R2返回返回测量值偏小测量值偏小注注:半偏法测电压表内阻时半偏法测电压表内阻时,偏大偏大.VRabSR0本讲稿第五十四页，共六十一页a.电流表量程的扩大电流表量程的扩大并联一个小电阻并联一个小电阻GIIgRgRI-Ig由由(I-Ig)R=IgRgR=IgRg(I-Ig)例例.若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000满偏电流
49、满偏电流Ig=100A怎样把它改装成量程为怎样把它改装成量程为10mA的电流表？的电流表？解：解：R=IgRg(I-Ig)=0.110009.9=10.1本讲稿第五十五页，共六十一页例例3.如图示是一个双量程电流表，如图示是一个双量程电流表，Ig=0.5mA，Rg=200，计算，计算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R110mA1mA解：解：（R1+R2）(I1-Ig)=IgRgR1+R2=IgRg(I1-Ig)=1000.5=200Ig（Rg+R2）=(I2-Ig)R1（Rg+R2）=(I2-Ig)R1Ig=19R1R1=20R2=180本讲稿第五十六页，共六十一页b.电压表量程的扩大电压表
50、量程的扩大串联一个大电阻串联一个大电阻GUUgU-UgRgR例例.若电流表的内阻若电流表的内阻Rg=1000满偏电流满偏电流Ig=100A怎样把它改装成量程为怎样把它改装成量程为U=3V的电压表？的电压表？解：解：Ug=IgRg=0.1VR=29k本讲稿第五十七页，共六十一页例例4.如甲、乙图示是一个双量程电压表，如甲、乙图示是一个双量程电压表，Ig=1mA，Rg=100，计算，计算R1和和R2的阻值。的阻值。GR2R115V3V甲甲3V15VR2R1G乙乙解解：甲图：甲图Ug=IgRg=0.1V，n1=30n2=150R1=（n1-1）Rg=2900R2=（n2-1）Rg=14900乙图乙图