电 学 实 验.doc

1、电 学 实 验测量电阻方法：1、伏安法2、替代法3、多用电表法知识点一 伏安法测电阴中安培表的内接法和外接法,在如图所示电路中，电流表电压的示数是什么意义？R= 测得是谁的阻值？1U在初中我们已经学过用理想电流表、电压表测电阻，但实际的电流表内阻不为零、电压表内阻也不是无穷大。用伏安法测电阻时，电表的内阻必定使测量产生误差，下面讨论误差来源及减小误差方法。（1）伏安法测电阻的原理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 1，由部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值（测量值）：R 。1（2）两种接法测电阻误差分析伏安法测电阻可采用如图所示的甲、乙两种测量电路：它们分别称为电流表的外

2、接法和内接法。以 R 真 和 R 测 分别表示待测电阻 Rx 的真实值和测量值，R A 和 RV 表示电流的内阻和电压表的内阻，U V 表示电压表读数，U A、U R 分别表示电流表、R x 两端电压，I R、I V 分别表示流过 Rx、电压表的电流。采用甲电路（外接法）时，电压表示的示数是待测电阻 Rx 上的电压，而电流表的示数是通过电阻的电流 IR 和通过电压表的电流 IV 之和，故实际测出的是 Rx 和 V 并联的总电阻，即测量值 R 测 VRVII真实值 R 真 UI可见用外接法时，测量值小于真实值，R 测 Rx ,可知 IV Rx .采用乙电路（内接法）时，电流表示的示数是待测电阻

3、Rx 中的电流，而电压表的示数是待测电阻上的电压 UR 和电流表上的电压 UV 之和，故实际测出的是 Rx 和 RA 串联的总电阻，即测量值 R 测 VARAVUII真真实值 R 真 I可见用内接法时，测量值大于真实值，R 测 R 真 .如果电流表的内阻远小于待测电阻的阻值，即 RA Rx，可知 UA UR，此方法的测量误差就很小。因此内接法的使用条件是：RA Rx.例 1、电流表的内电阻为约 0.1 ，电压表的内阻为约 10k ，若待测电阻约为 5 ，用伏安法测其电阻应采用电流表 接法；若待测电阻约为 500 ，用伏安法测其电阻应采用电流表 接法。例 2、如图所示：某同学用伏安法测一个未知电

4、阻的阻值，他先将电压表接在 b 点，读得两表示数分别为 然后将电压表接在 a 点，读得两表示数分别为113.0 .UVmA ， I ，由此可知电压表应接在 点，测得 Rx 值应为 .22.9 4 ， I 知识点二：滑动变阻器的限流接法和分压接法我们在做实验时一般把滑动变阻器与测量电阻串联，通过改变变阻器的电阻改变异体的电压 U 和电流 I，滑动变阻器这种接法移为限流接法。滑动变阻器的另一种接法如上右图所示，这种接法称为分压接法，它同样可以改变导体的电压 U 和电流 I。滑动变阻器的流接法和分压接法的连接方式和特点、优缺点比较：（设电源提供的电压始终等于电源电动势 E）限流式接法 分压式接法电路

5、图及特点待测电阻 Ro 与滑变阻器部分电阻串联，另一部分不起作用。待测电阻 Ro 与滑动变阻器的部分电阻并联后再与另一部分串联。AVRKR R VARo 上电流调节范围滑片 P 在 a 处时，用电器 Ro 上电流最小为 ，滑片 P 在 b 处时电流最大为oER。故用电器 Ro 上电流调节范围为o 。oE滑片 P 在 a 处时，用电器 Ro 上电流最小为 0，滑片 P 在 b 处时电流最大为 。ER故用电器 Ro 上电流调节范围为0E。Ro 上电压调节范围滑片 P 在 a 处时，用电器 Ro 上电压最小为 ,滑片 P 在 b 处时电压最大为oRE，故用电器 Ro 上电压调节范围 E。o滑片 P

6、在 a 处时，用电器 Ro 上电压最小 0，滑片 P 在 b 处时电压最大为E，故用电器 Ro 上电压调节范围为0E。限流式接法 分压式接法优点 电路简单，连接线路方便 用电器 Ro 上的电压、电流均可从 0 开始变化。用电器 Ro 上的电压变化范围较大。缺点 用电器 Ro 上的电压，电流均不能从 0 开始变化。 电路较复杂，连接线路较麻烦。安全措施开关 S 闭合前，滑动变阻器滑动头 P 应移到 a 点。 （电流从最小调起）开关 S 闭合前，滑动变阻器滑动 P 应移到 a 点。（电流从零调起）适用条件滑动变阴器 R 的总阻值是 Ro数倍，且不要求 Ro 上电压（或流过 Ro 的电流）从零调起。

7、1、要求电压调节从零开始；2、R 比 Ro 小很多，限流接法调节作用很小；3、电源电压过高，采用限流接法时，当 R 调至最大时流过 Ro 的电流仍超过额定电流。知识点三：电学实验器材的选择及电路的确定要遵循哪些原则？点拔：原则安全性原则方便性原则经济性原则（耗能小）不超过量程不超过允许通过的最大电流电表电源不接反便于调节便于读数（容易读，误差小）知识点四：如何进行实物连接？点拔：（1）画出实验电路图；（2）分析各元件连接方式，明确电表量程； （3）画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电

8、路中。（4）电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正极流入，负极流出；（5）变阻器触头的位置应保证电路中用电器安全为原则，即保证加在用电器两端电压应尽量小；（6）连线过程中尽量不交叉，所有连线必须连接到接线柱上。3、用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 )的值，已知电流表内阻约为 1 ，量程 0.6A，电压表内阻约为几千欧，量程为 3V，电源电动势为 9V，滑动变阻器阻值为 06 ，额定电流为 5A，试画出测量 Rx 的原理图。4、如下图 7-3-9 所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值所需的器材实物图，器材规格如下。（1）待测电阻 Rx（约 100 ） ；（2）直流毫安表（量程 010mA，内阻

9、约 50 ） ；（3）直流电压表（量程 03V，内阻约 50 ） ；（4）直流电源（输出电压 4V，内阻不计） ；（5）滑动变阻器（阻值范围 015 ，允许最大电流 1A） ；（6）开关 1 个，导线若干条，杜撰器材的规格和实验要求。画出电路图；在本题的实物图上连线；5、某电阻额定电压 3V（阻值大约为 10 ） 。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材。A: 电流表 A1（量程 300mA，内阻约 1 ）B: 电流表 A2（量程 0.6A，内阻约 0.3 ）C: 电流表 V1（量程 3.0V，内阻约 3k ）D: 电流表 V2（量程 5.0V，内阻约 5k ）E: 滑动变阻器 R1（最大

10、阻值为 50 ）F: 滑动变阻器 R 流表（最大阻值为 500 ）G: 电源 E（电动势 4V，内阻可忽略）H: 电键、导线若干。V +-+-0 1 2 3A0.630为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）电流表 ，电压表 ，滑动变阻器 。下列给出的测量电路中，最合适的电路是 。6、有一个待测电阻 Rx，其阻值约为 25k ,要求测量其阻值。电流表 A1， （量程 0-100 ，约 2k ）A电流表 A2， （量程 0-500 ，约 300 ）电流表 V1， （量程 0-10V，约 100k ）电流表 V2， （量程 0-50V，约 500k ）直流稳压电源 E（

11、15V，1A）滑动变阻器（1 k ，1W）开关 K 及导线若干试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图。7、为了测量阻值约为 1K 的电阻 Rx, 现有如下器材可供选择：A. 直流电源 E（电动势 16V，允许最大电流 1A）B. 滑动变阻器 R（050 ，额定电流为 1.5A）C. 电压表 V1（量程 12V，内阻约 40k ）D. 电压表 V2（量程 50V，内阻约 200k ）E. 电流表 A1（量程 200 ，内阻约 500 ）F. 电流表 A2（量程 15mA，内阻约 5 ）G. 开关 SH. 导线若干要较准确地测出 Rx的阻值，电压表应选 ；电流表应选 (填

12、器材前面序号)在方框中画出测 Rx的电路原理图，并标明各器材相应的符号。8、 （上海崇明县期终考试）有一待测的电阻器 R，其阻值约在 4050 这间，为测量该电阻值的实验器材有：电压表 V（量程 010V，内电阻约 20 k ） ；电流表 A1（量程 050mA，内电阻约 20 ） ；电流表 A2（量程 0300mA，内电阻约 40 ） ；滑动变阻器 R1（最大阻值为 20 ，额定电流为 1A）滑动变阻器 R2（最大阻值为 300 ，额定电流为 0.1A）直流电源 E（电动势为 9V，内电阻约为 0.5 ） ；AVRKA B C D开关；此外还有若干根供连线用的导线。实验要求电表读数从零开始变

13、化，并多次测出几组电流、电压值，以便画出电流电压的关系图线。为了实验能正常进行，减少测量误差，（1）电流表应选用 ；（2）滑动变阻器应选用 ；（以上均填实验器材的代号）（3）请在方框内画出实验电路。9、有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属材料重约 12N，长度约为 30m，电阻约为 10 。已知这种金属的电阻率为 ，密度为 。因管内中空部分截面o形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 。现有如下oS器材可供选择：A.毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表（量程 600mA, 内阻约 1 ）D.电流表（量程 3A，内阻约 0.1 ）E.电压表（量程 3V，内阻约 6k ）F.滑动变阻器（2000 ，0.3A）G.滑动变阻器（10 ，3A）H.蓄电池（6V，内阻较小）I.开关一个，带夹子的导线若干（1）画出测量电路图； （2）实验中要测量的物理量有 ；（3）计算金属管线内部中空部分截面积 的表达方式， = 。oSoS