电阻的基本测量方法归纳介绍.doc

PAGE  PAGE 15 电学实验专题（11.10） 一、电阻的基本测量方法归纳 高考要求考生具有一定实验设计能力，电阻测量的实验设计是一个热点问题，本文就这种问题进行归类分析。仪器的选择首先应考虑安全，其次是误差，最后是耗电。安全应考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等。 1、多用电表法 电流表可以看作一个能显示通过自身电流的电阻，电压表是一个可以显示其两端电压的电阻，欧姆表也就是将灵敏电流计进行了特殊的改装，用于测量电阻，不过其刻度是不均匀的，零刻度线在右端，而且值得注意的是它的黑表笔实际上与电源的正极相连。 『例1』如图为一正在测量中的多用电表表盘： （1）若用欧姆×1kΩ挡测量电阻，则读数为___________Ω； 1.3.5 （2）若用直流50mA挡测量电流，则读数为__________mA； （3）若用直流250V挡测量电压，则读数为___________V。 2、伏安法 （1）选择内接法与外接法 伏安法是最常用的测量电阻的方法，高考中经常会以伏安法为原型，做简单的变式，于是便有了安安法、伏伏法等，必须要掌握其设计电路的主线，大致可以概括为三步： 伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差（如图）。 为了尽量减小实验误差，必须要选择合适的接法。当内、外接法相对误差相等时，有，所以为临界值。当（即Rx为大电阻）时用内接法，当（即Rx为小电阻）时用外接法，这样所测的值误差相对较小。 （2）选择分压与限流 （1）通常情况下，由于限流电路能耗较小，在均能满足实验要求的情况下优先考虑以限流接法为主。 （2）在下面三种情况下必须要选择分压接法： ①待测电阻的电压要求从零开始连续变化； ②采用限流式，没有超过量程，若滑动变阻器总电阻远小于被测电阻，起不到调节电压或电流的作用，必须选择分压式； ③采用限流式，依然超过电表的量程，必须采用分压式，但是被测电压必须从零开始，接近电表量程时放慢，绝对不允许超量程。 （3）选择滑动变阻器 若电???采用限流接法，原则上滑动变阻器的阻值要求在被测阻值的5～10倍，如果没有办法满足，则以尽量接近为好；若电路采用分压接法，原则上滑动变阻器的阻值要求在被测阻值的0.5～1倍，同样如果没有办法满足，则以尽量接近为好。 『例2』为了测定一个“6V、1W”的灯泡在不同电压下的电功率，现有器材如下： 直流电源E 电动势6V 直流电流表A1 量程200mA 直流电流表A2 量程0～0.6A 直流电压表V1 量程0～3V 直流电压表V2 量程0～15V 滑动变阻器R 最大电阻15Ω 开关一个、导线若干 （1）测量时要求电灯两端电压从0V开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据．应选择电流表_______；电压表_______。（用序号表示） （2）在虚线框内画出测量的电路图。 3、等效替代法 采用等效替代的物理思想，用一个电阻箱取代待测电阻，而使电路中的各部分电压（或电流）不变，则电阻箱的读数即为该电阻的阻值，这样处理不仅方法简单，而且结果准确。 『例3』某同学准备用500?A的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图所示电路，参数如下： A．电流表G1(量程1.00mA，内电阻约100?) B．电流表G2 (量程500?A，内电阻约200?) C．电池组E(电动势为3.0V，内电阻未知) D．滑线变阻器R(0—25?) E．四旋钮电阻箱R1(总阻值9999?) F．保护电阻R2 (阻值约100?) G．开关S1，单刀双掷开关S2 （1）实验中该同学先合上开关Sl，再将开关S2与a相连，调节滑线变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持_______不变，调节_______，使电流表Gl的示数仍为I时，读取电阻箱读数r。 （2）由上述测量过程可知，电流表G2内电阻的测量值rg＝________。 （3）若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190?，他必须将一个_______k?的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为2.0V的电压表。 （4）该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V0的指针恰好如右图所示。由此可知，该改装电压表的百分误差为_______％。 4、半偏法 半偏法是电表内阻测量的常见方法，此方法注意适用的条件，尤其注意电阻箱的阻值要求，要通过分析电路学会讨论实验误差，尽量选择合适器材。 『例4』把电流表改装为电压表的实验中给出的器材有： A、电流表（量程0-300μA） B、标