最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结Word文档下载推荐.doc
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如图2，其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。
在下列三种情况下，一定要使用分压电路：
①要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。
图4
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。
3、测量电路
由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：
即电流表内接和电流表外接。
（1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图3、图4
图3
（2）电流表内、外接法的选择，
①、已知RV、RA及待测电阻RX的大致阻值时可以利用相对误差判断
若＞，选用内接法，＜，选用外接法
②不知RV、RA及待测电阻RX，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；
电压表示数有明显变化，用外接法。
图5
（3）误差分析：
图7
内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即
R测＞R真（R测=RA+RX）;
外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即
R测＜R真（）
4、伏安法测电阻的电路的改进
图6
如图6、图7的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差，为什么？
怎样测量？
二、由伏安法演变而来的其他测量定值电阻的方法归纳
（一）电压表和定值电阻替代法（V-R法）
【例1】有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？
说出你的办法和理由。
解析：
1、如图所示，将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。
2、将电压表拆下，与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。
V
R
R0
K
3、求解：
由，得。
这种方法的缺点为：
需要进行两次电压表连接，实验时间加长。
优点为：
测量较为准确，元件使用较少。
（二）电压表和滑动变阻器替代法（V-RP法）
【例2】给你以下器材：
一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻Rx。
请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。
要求：
1、画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。
2、简要写出实验操作步骤。
3、根据你所测出的物理量写出表达式Rx＝_________。
1、电路如图3所示。
2、①如图3所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U1。
②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U2。
该方法的优点为：
使用电器元件少，连接简单。
缺点是：
因为电压表的分流作用，测量结果偏小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。
（三）电压表和开关替代法（V-K法）
【例3】给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线，请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。
1、如图4所示连接好电路，闭合“替代开关”S，记下电压表示数U1；
2、断开“替代开关”，记下电压表示数U2；
因为，所以。
由于没有使用滑动变阻器，电路中的电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。
（四）电流表和定值电阻替代法（A-R法）
【例4】现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0，没有电压表，你如何测出被测电阻的阻值？
1、如图5所示，将被测电阻R与定值电阻R0并联接入电路，用电流表测通过被测电阻R的电流I1；
2、将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路，测出通过定值电阻R0的电流I2；
由得。
需要进行两次电流表连接，实验时间加长。
（五）电流表和滑动变阻器替代法（A-RP法）
【例5】现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关，你如何测出被测电阻的阻值？
方法一：
1、如图6所示，将被测电阻与变阻器并联接入电路，滑片位于阻值最大位置，先用电流表测出通过变阻器电路I1；
2、将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路中，测出通过被测电阻的电流I2；
因为，
所以
该方法的定值电阻等效于一个定值电阻，其缺点为：
方法二：
1、如图7所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，记下电流表示数I1；
2、滑片位于阻值最大的位置，记下电流表示数I2；
因为
所以。
这种方法优点为：
使用元件少，操作简单；
不能进行多次测量以减小误差。
（六）电流表和开关替代法（A-K法）
【例6】有一个阻值看不清的电阻，我们要测它的阻值，但手边只有一只电流表，一个已知阻值的定值电阻，二个开关和几根导线：
1、画出实验电路图。
2、写出实验步骤。
3、用测出量和已知量写出未知电阻的表达式。
因题中只有电流表可测出电流，而无法测知电压，故可根据并联电路电流分配规律求解（并联电路中电流的分配跟电阻成反比）。
（1）实验原理图如图8。
（2）实验步骤：
①按图8连接好电路
②将电路瞬时接通，进行试触，若电流表指针偏转，不至过大，再接通电路。
③先闭合断开，测出通过的电流；
再断开，闭合，测出通过的电流。
④根据并联电路的分流规律进行计算：
即：
使用电器元件少，实验操作简单。
由于没有使用滑动变阻器，电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上，所以测量结果误差较大。
三、电表内阻的测量方法归纳分析
灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。
它有三个参数：
满偏电流、满偏时电流表两端的电压和内阻。
一般灵敏电流表的为几十微安到几毫安，为几十到几百欧姆，也很小。
将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻，根据提供的器材不同，可以设计出不同的测量方案。
练习用多种方法测定电流表的内阻，可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。
（一）电流表内阻测量方法归纳
1、半偏法
这种方法教材中已做介绍。
中学物理实验中常测定J0415型电流表的内阻。
此型号电流表的量程为，内阻约为，实验电路如图1所示。
操作要点：
按图连好电路，断开，闭合，调节变阻器R，使待测电流表G的指针满偏。
再将也闭合，保持变阻器R接在电路中的电阻不变，调节电阻箱使电流表G的指针半偏。
读出电阻箱的示值，则可认为。
实验原理与误差分析：
认为闭合后电路中的总电流近似不变，则通过电阻箱的电流近似为。
所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。
实际上闭合后电路中的总电流要变大，所以通过电阻箱的电流要大于，电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。
为了减小这种系统误差，要保证变阻器接在电路中的阻值，从而使S闭合前后电路中的总电流基本不变。
R越大，系统误差越小，但所要求的电源电动势越大。
实验中所用电源电动势为8-12V，变阻器的最大阻值为左右。
2、电流监控法
实验中若不具备上述条件，可在电路中加装一监控电流表，可用与被测电流表相同型号的电流表。
电源可用干电池，R用阻值为的滑动变阻器，如图2所示。
实验中，先将断开，接通，调节变阻器R的值，使被测电流表G指针满偏，记下监控表的示值。
再接通，反复调节变阻器R和电阻箱，使G的指针恰好半偏，而的示值不变。
这时电阻箱的示值即可认为等于G的内阻。
这样即可避免前法造成的系统误差。
用图2所示电路测量电流表G的内阻，也可不用半偏法。
将开关、均接通，读出被测电流表G的示值、监控表的示值、电阻箱的示值，则可根据
计算出电流表G的内阻。
3、代替法
按图3所示连接电路，G为待测电流表，为监测表，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关。
先将拨至与触点1接通，闭合，调节变阻器R，使监测表指针指某一电流值（指针偏转角度大些为好），记下这一示值。
再将单刀双掷开关拨至与触点2接通，保持变阻器R的滑片位置不变，调节电阻箱，使监测表恢复原来的示值，则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值。
用这种方法，要求监测表的示值要适当大一些，这样灵敏度较高，测量误差较小。
4、电压表法
原则上得知电流表两端的电压U和通过它的电流I，就可以利用计算出它的内阻。
但若测量J0415型电流表的内阻，满偏时它的电压才是，用J0408型电压表的3V量程测量，指针才偏转一个分度。
这样因读数会引起很大的偶然误差。
所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。
可用如图4所示电路，将待测电流表G与电阻箱串联后再与电压表并联。
闭合开关S，调节变阻器和电阻箱，使电流表和电压表的指针均有较大的偏转，读出电压表的示数U、电流表的示值I和电阻箱的示值，则据得出电流表的内阻。
电源要用2节干电池，电压表用3V量程，用最大阻值为左右的变阻器。
5、用内阻、量程已知的电流表代替电压表
按图5连接电路，G为待测内阻的电流表，为内阻、量程已知的标准电流表，E为的干电池一节，R为阻值为几十欧姆的滑动变阻器。
调节变阻器R，使两电流表的指针均有较大的偏转。
读出电流表的示值，设其内阻；
读出被测电流表G的示值，则据可得出电流表G的内阻值。
（二）电压表内阻测量方法归纳分析
电压表内阻的测量是近年来高考的热点和亮点，其实电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样，所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。
因此，在测量电压表内阻的实验中，要灵活运用所学过的实验方法，依据实验原理和实验仪器，按照题设要求和条件进行合理的测量。
1、利用伏安法测量
电压表是测定电路两端电压的仪器，理想电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电压表内阻并不是无限大。
为了测量某一电压表的内阻，给出的器材有：
A.待测电压表（，内阻在之间）；
B.电流表（）；
C.滑动变阻器；
D.电源（的干电池两节）；
E.开关和若干导线。
利用伏安法，测量电压表示数U和电流表示数I即可，由于滑动变阻器最大阻值远小于被测内阻值，为了满足多测几组数据，利用作图法求电压表的内阻，应选用滑动变阻器分压式电路，电路如图1所示。
2、利用欧姆表测量
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”，现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表，实验中应把欧姆表选择开关调至×
100挡，若欧姆表的读数如图2所示，则该电压表内阻阻值为。
3、利用半偏法测量
用如图3所示电路测量量程为1V的电压表的内阻（在之
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