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伏安法测电阻. 制作:王春胜. 测量原理: R=U/ I ,用电压表测定电阻两端的电压 U , 用电流表测定流过电阻的电流 I ,即可确定电阻。. (1) 安培表内接法 :. 条件:. (2) 安培表外接法:. 条件:. 例 1 、如图所示,在使用伏安法测量电阻 R x 时,有两种电路连接方法如图中 a 、 b 所示.以下说法中正确的是 A .当 R x<< R V 时,用 a 图测量误差较小 B .当 R x<< R V 时,用 b 图测量误差较小 C . R x 比 R V 小得越多,采用 b 图时,由于电流表分压而引起的误差越小
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伏安法测电阻 制作:王春胜
测量原理:R=U/I,用电压表测定电阻两端的电压U,测量原理:R=U/I,用电压表测定电阻两端的电压U, 用电流表测定流过电阻的电流I,即可确定电阻。 (1)安培表内接法: 条件:
(2)安培表外接法: 条件:
例1、如图所示,在使用伏安法测量电阻Rx时,有两种电路连接方法如图中a、b所示.以下说法中正确的是例1、如图所示,在使用伏安法测量电阻Rx时,有两种电路连接方法如图中a、b所示.以下说法中正确的是 A.当Rx<<RV时,用a图测量误差较小 B.当Rx<<RV时,用b图测量误差较小 C.Rx比RV小得越多,采用b图时,由于电流表分压而引起的误差越小 D.Rx比RV大得越多, 采用a图时, 由于电流表的分压而引起的误差越小 A
例2、用伏安法测电阻,按图(甲)方法测得为R1,按图(乙)方法测得为R2,若电阻的真值为R,则有例2、用伏安法测电阻,按图(甲)方法测得为R1,按图(乙)方法测得为R2,若电阻的真值为R,则有 A.R1>R>R2 B.R1<R<R2 C.R>R1,R>R2 D.R<R1,R<R2 A
A V A V R2 R1 甲 例3用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是60V,电流表的示数都是0.2A,则R1的测量值为 Ω,真实值是Ω,R2的测量值为 Ω,真实值是Ω。 300 290 300 333 乙
(3)若不知 的大约值 点触法: 看哪块表变化明显,来选择电路
例3、用伏安法测未知电阻RX时,若不知道RX的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图10一17所示连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么( ) A、若电流表示数有显著变化,S应接a B.若电流表示数有显著变化,S应接b C.若电压表示数有显著变化,S应接a D.若电压表示数有显著变化,S应接b BC
巩固提高 某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表 接b点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA, 然后将电压表接在a点,测得两表的示数分别为U1=2.9V,I1=4.0mA ,如图,由此可知电压表接到 ( )误差较小,测得值为( ) b 1000Ω
电阻箱 可以知道阻值的电阻
RX a b a b R。 RX R。 U U 一、两种接法的电路图 分压式接法 限流式接法
RX a b a b R。 RX R。 U 探究 U b端 0——U a端 都是为了保护 负载 分压接法调节范围大
二、两种接法的选用 分压接法和限流接法的比较: 分压接法的优点是:电压变化范围大,附加功率损耗较大。 限流接法的优点是:电路连接简便, 附加功率损耗较小。 a..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Rx 较小,变阻器总阻值R 较大是Rx 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 c. 当负载电阻Rx 较大是R 的几倍时,变阻器总阻值R 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 d. 当要求电压从0 变起,一定用分压接法.
× A V 例 、测定“3.0V,0.9W”的灯泡的功率,并研究小灯泡的电流随电压变化关系的实验。器材有 安培表(0.6A,0.15Ω) 蓄电池(6V,内阻不计 ) 伏特表(3V, 3000Ω) 滑动变阻器 导线 开关. 试画出符合实际要求的实验电路图
RX A V R 反馈练习 1、用伏安法测金属电阻RX(约为50Ω)的值。 已知:电流表(内阻约为1Ω,量程为0.6A) 电压表(内阻约为5KΩ,量程为3V) 电源电动势为9V, 滑动变阻器R(阻值为0~6Ω,额定电流为5A) 导线、开关。 试画出测量RX的电路图
二. 伏安法测电阻基本情景变式 1. 无电流表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可,比如: (1)已知电阻与理想电表并联替代电流表(如图1所示) (2)用已知内阻的电压表替代电流表(如图2所示) (3)无电流表时的半偏法(测量电压表内阻)(如图3所示)。
2. 无电压表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可,比如: (1)已知电阻与理想电流表串联替代电压表(如图4所示); (2)无电压表时的等效替代法(如图5所示); (3)无电压表时的半偏法(测表头内阻)(如图6所示)。
纵向:伏安法及变式 1°电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻 2°两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻 3°两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻
RX a b A R。 V 2、用伏安法测量一个电阻.器材有: 待测电阻RX(约为50Ω); 电流表(量程为100mA,内阻5Ω) 电压表(量程为3V,内阻5kΩ) 电源(E=4V,r=0), 滑动变阻器R(最大值100Ω,允许最大电流1A) 开关1个,导线若干, 根据器材规格和实验要求画出实验电路图
A V R 3、某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列器材:待测电压表(量程为3V) 电流表(量程为200μA) 滑动变阻器R(最大阻值为1kΩ), 电源(E=4V,内阻不计)开关、导线若干. 为了尽量减小误差,要求测量多组数据,试画出符合要求有电路图.