高中物理测量电阻的四种种方法Word文档格式.docx

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（2）电流表G2的内阻与电阻箱的阻值相同，为r。

（n加油3）将电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R＝n加油

－rg＝3.81kΩ。

（n加油4）由题图乙可得，标准电压表V0的示数为1.90Vn加油，由此可知，该改装电压表的误差为

×

100%≈5.26%。

答案：

（n加油1）滑动变阻器R阻值　R1　

（2）r　（3）3.81　（4）5.26

2.某n加油同学现利用图甲所示的电路来测量一电阻Rxn加油的阻值。

（1）完成下列实验步骤中的填空：

　n加油①闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R和滑动变阻器R′，使电流表指针指向n加油一个适当的位置。

记下此时______________和电阻箱的阻值R1n加油。

此时电阻箱的读数如图乙所示；

②闭合开关S2，保持滑动变阻器的滑片位置n加油不变，然后________________，使______________，n加油

记下此时电阻箱的读数R2，此时电阻箱的读数如图丙所示；

（2n加油）在步骤①中电阻箱的读数为R1＝________Ω；

在步骤②中电阻箱的读数n加油为R2＝________Ω。

（3）电阻Rx的阻值为Rx＝n加油________Ω。

[解析]　

（1）略。

（2）由图乙和n加油图丙可知R1＝60Ω，R2＝80Ω。

（3）由于R1加上Rx在电路中所n加油起的作用与R2相同（电流表指针指示同一位置），则有R1＋Rx＝Rn加油2，故有Rx＝R2－R1＝80Ω－60Ω＝20Ω。

n加油

[答案]　

（1）①电流表的示数I　②调节电阻箱Rn加油的电阻　电流表的示数仍然为I　

（2）60　80　（3）20

3.为了测量一微n加油安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。

图中，A0是标准电流表，n加油R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单n加油掷开关，E是电池。

完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调n加油节____，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____n加油___________的读数I。

（2）然后将S拨向接点2，调节____，n加油使________________，记下此时RN的读数n加油。

（3）多次重复上述步骤，计算RN读数的________，此即为待测微n加油安表头内阻的测量值。

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指n加油针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I。

（n加油2）然后将S拨向接点2，调节RN，使标准电流表的读数仍为I，记下此时RN的n加油读数。

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，此即为待n加油测微安表头内阻的测量值。

（1）R0　标准电流表（或A0）　n加油

（2）RN　标准电流表（或A0）的读数仍为In加油　（3）平均值

4.小明用如图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值（约几百欧）。

R是n加油滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器n加油材规格图乙中已标出。

（1）根据图甲实验电路，在n加油图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。

（2n加油）正确连接电路后，断开S1，S2接1。

调节好多用电表，将两表笔接触Rx两n加油端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题__n加油________。

正确操作后，粗测出Rx的阻值为n加油R′。

（3）小明通过下列步骤，较准确测出Rx的阻值。

①将滑动变阻器的滑片n加油P调至图甲中的________（选填“A”或“B”n加油）端。

闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的n加油滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏。

②调节电阻箱n加油R0，使其阻值________（选填“大于R′”或“小于R′”）。

③将S2拨至n加油“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，n加油使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则n加油Rx＝________。

（4）实验中，滑动变阻器有两种规格可供选择，分别n加油是：

R2（0～10Ω）；

R3（0～5000n加油Ω）。

为了减小实验误差，滑动变阻器应选________（选填“R2”或n加油“R3”）。

（1）根据电路图连接实物图，如图所示：

（2）测量电阻时n加油，要把电阻与其他元件断开。

（3）①闭合开关前，将滑动变阻器的滑片n加油P调至图甲中的A端，使电压表示数都为零；

②调节电阻箱R0，使其n加油阻值小于R′；

③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值n加油，使电压表再次满偏，则此时并联部分的电阻相等，Rx的阻值等于电n加油阻箱的阻值，即Rx＝R1。

（4）由于电阻Rx的阻值约几百欧，为方便n加油调节，滑动变阻器应选R3。

（1）见n加油解析图　

（2）待测电阻未与其他元件断开　（3）①An加油　②小于R′　③R1　（4）R3

二．电表半偏法测电阻

【方法解读】n加油电表有着自己神奇的一面，那就是当它接入电路中时，可以显示n加油自己的读数，因此我们便可以利用它自身读数的变化（如半偏）巧妙地测量出它的内阻。

n加油半偏法常用于测量电表的内阻，对于半偏法测电表内阻有以下两种设置方法：

（n加油一）电流表半偏法

1．实验步骤

（1）按如图所示连接实验电路；

（2）断开n加油S2，闭合S1，调节R1，使电流表读数等于其量n加油程Im；

（3）保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读n加油数等于

Im，然后读出R2的值，若满n加油足R1≫RA，则可认为RA＝R2。

2.实验条件：

R1≫RA

3.测量结果：

n加油RA测＝R2<

RA

4．误差分析

当闭合S2时n加油，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电n加油流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电n加油流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻n加油偏小。

（二）电压表半偏法

（1）按如图连接实验n加油电路；

（2）将R2的值调为零，闭合S，调节R1的滑动触头，使电n加油压表读数等于其量程Um；

（3）保持R1的滑动n加油触头不动，调节R2，使电压表读数等于

Um，然后读n加油出R2的值，若R1≪RV，则可认为RV＝n加油R2。

R1≪RV

RV测＝R2>

n加油RV

当R2的值由零逐渐增大时，R2与n加油电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于

Um时，R2两端的电压将大于

Um，使R2>

RV，从而造成RV的测n加油量值偏大。

显然半偏电压法适于测量内阻较大的电压表的电阻。

【针对练习】1.如图n加油所示是用半偏法测量电压表内阻的电路图。

以下n加油是备用仪器：

A．待测电压表（3V，内n加油阻1500Ω左右）

B．电源E（4V,2An加油，内阻很小）

C．电阻箱（0～999.9Ω）

D．电阻箱n加油（0～9999.9Ω）

E．滑动变阻器（0n加油～20Ω，3A）

F．滑动变阻器（0～2000Ω，2A）n加油

G．开关两个，导线若干

（1）为保证测量精度，电阻箱应n加油选________；

滑动变阻器应选________。

（填代号）

（2）完善下n加油列实验步骤：

a．闭合开关K2并将滑动变阻器的滑片调至___n加油_____，然后闭合开关K1；

b．调节滑动n加油变阻器使电压表恰好满偏；

c．______n加油______________，使电压表的指n加油针恰好指在中间刻度（半偏），此时电阻箱的示数为R。

那么，该电压表内阻的n加油测量值为________。

测量值和真实值比较数值________（选填“偏n加油大”“偏小”或“相等”）。

（1）n加油在半偏法测电阻的实验中，电阻箱的阻值应与待测电压表的阻值相近，故电阻箱应选D，n加油而滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，故滑动变阻器应选最n加油大阻值较小的E。

（2）a.在测量数据时，电压n加油要从较小数值开始变化，因而滑动变阻器开始时n加油应在最左端。

c.由于采用半偏法测量，因而应断开开关K2，调节电阻箱的n加油阻值，使电压表的指针恰好在中间刻度，即半偏，由串联电路n加油知识可知，电压相等，电流相等，因而电压表的内n加油阻的测量值为R。

但开关K2断开，电阻增大，分压增大，而电压表示n加油数为原来的一半时，电阻箱分压要略大于一半，故电阻n加油箱的阻值即测量值比电压表的内阻要偏大。

（1）D　E　（n加油2）a.最左端　c．断开开关K2，调节电阻箱的阻值　R　偏大

n加油2.有一电流表A，量程为1mA，内阻rg约为1n加油00Ω，要求测量其内阻。

可选用的器材有：

电阻箱R0，最n加油大阻值为99999.9Ω；

滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ；

滑动n加油变阻器乙，最大阻值为2kΩ；

电源E1，电动势约为n加油2V，内阻不计；

电源E2，电动势约为6n加油V，内阻不计；

开关2个，导线若干。

采用n加油的测量电路图如图所示，实验步骤如下：

a．断开S1和n加油S2，将R调到最大；

b．合上S1，调节R使电流表A满偏；

c．合上S2，n加油调节R1使电流表A半偏，此时可以认为电流表n加油A的内阻rg＝R1。

试问：

（1）上述可供选择的器材中，可变电阻R1n加油应该选择________；

为了使测量尽量精确n加油，可变电阻R应该选择________；

电源E应该选择________。

（n加油2）认为内阻rg＝R1，此结果与真实值相比________。

（填“偏n加油大”“偏小”或“相等”）

（1）根据半偏法测电阻的原理，n加油R1必须选R0；

由于电流表的电阻很小，要n加油求R的阻值很大，故R应选滑动变阻器甲，电源选择电动势较大的E2，误差较小n加油。

（2）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得，合上S1，调节n加油R使电流表满偏，Ig＝

，合上S2n加油，调节R1使电流表半偏，电路中的总电流I＝

，故I>

Ig。

通过电阻箱的电流I1>

Ig，根据并联电路的特点知rg>

R1，故n加油认为内阻rg＝R1，结果比真实值偏小。

（1n加油）R0　滑动变阻器甲　E2　

（2）偏小

三．安安法、伏伏法测电表n加油的内阻

【方法解读】安安法、伏伏法测电表内阻的分析

实验原理

1.安安法测电n加油流表内阻

（1）如图甲所示，将两电流表并联，根据I1r1＝I2r2求出电流表n加油

（或

）的内阻r1（或r2）。

（2）如图乙所示，将电n加油流表

与定值电阻R0并联再与电流表

串联，根据I1r1＝n加油（I2－I1）R0，求出

的内阻r1（该法又称为电流n加油表差值法测电流表内阻）。

2.伏伏法测电压表内阻

（1）如图丙n加油所示，将两电压表串联，根据

＝

，求出电压表

）的内阻。

（2）如图丁所示，将电压n加油表

与定值电阻R0串联再与电压表

并联，根n加油据U2＝U1＋

R0，求出n加油电压表

的内阻（此法又称为电压表差值法测电压n加油表的内阻）。

方法分析

方法

电路

实验条件

实验n加油结果

安安法

图甲

①

、

的满偏电压相等或差不多

n加油②r1、r2已知其一

r1＝

r2或r2＝

r1

图乙

的量程大于

的量程

②n加油R0已知

伏伏法

图丙

的满偏电流相等或差不多

r2或r2＝n加油

图丁

的量程n加油

②R0已知

R0

【针对练习】1.实际电流表n加油有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。

测n加油量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。

n加油供选择的仪器如下：

①待测电流表G1（0～5n加油mA，内阻约300Ω），

②电流表G2（0～10mn加油A，内阻约100Ω），

③定值电阻R1（300Ω），

④定值n加油电阻R2（10Ω），

⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω），

⑥滑动变阻n加油器R4（0～20Ω），

⑦干电池（1.5V），

⑧开关S及导线若干。

n加油

（1）定值电阻应选________，滑动变阻器应选________。

（在空格内n加油填写序号）

（2）用连线连接实物图。

（3）补全实验步骤：

①按电n加油路图连接电路，____________________________；

②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1n加油、I2；

③__________________n加油_____________________________________n加油_________________；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，n加油作出相应图线，如图所示。

（4）根据I2I1图线的斜率n加油k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式___________n加油_。

[解析]　

（1）定值电阻R1阻值与待测电流表内阻大约相同，实验中两电流表n加油可同时达到满偏，读数误差较小；

滑动变阻器为分压式接法，R4阻值小，调节n加油方便。

（2）如图所示。

（3）为保证开关S闭合前n加油待测电流表电压为零，应将滑动变阻器滑动触头移至最左端；

实验中n加油要多次测量，减小偶然误差。

（4）由串并联规律n加油：

I2＝I1＋

＝I1

，图线斜率k＝1＋

，r1＝（k－1）R1。

[答案]　（n加油1）③　⑥　

（2）见解析图　（3）①将滑动触头移至n加油最左端　③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2　（4）r1n加油＝（k－1）R1

2.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。

n加油待测电阻Rx，阻值约为100Ω；

电源En加油，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；

电流表A1，量程为n加油0～50mA，内阻R1约为20Ω；

电流n加油表A2，量程为0～300mA，内阻R2约为4Ω；

定值电阻R0，阻值为20Ω；

滑动变阻器n加油R，最大阻值为10Ω；

单刀单掷开关S，导线若干。

（1）测量中要n加油求两电流表的读数都不小于其量程的

，试在方框中画出测量电阻Rx的实验电路原n加油理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）。

（2）若某次测量中电流n加油表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测量量计算n加油Rx的表达式为Rx＝________。

（1）在尝试设计电路中，很容易设n加油计出图甲所示的测量电路，通过代入已知数据估算可得，此时电n加油流表A2的最大电流值只能是70mA，远小于n加油其量程的三分之一，所以不满足实验要求。

另一种测量电n加油路如图乙所示，电流表A1和待测电阻的串联阻n加油值约是120Ω，和定值电阻R0的比是6∶n加油1，通过电流表A2的最大电流值接近量程最大值，所以这个电路符合要n加油求，然后连接滑动变阻器来进行调节测量多组n加油数据即可。

最终的电路图如图丙所示。

滑动变阻器用分压式、限流式接法都n加油可以。

（2）用字母表示待测电阻阻值可得Rx＝

R0－R1。

（1）见解析图丙（R作为限流电阻也可）n加油

（2）

R0－R1n加油

3.某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压n加油表V1的内阻，可选用的器材如下：

A．待测电压表V1：

量程3Vn加油，内阻约3kΩ

B．电压表V2：

量程15V，内阻约20kΩ

C．电流n加油表A：

量程3A，内阻约0.1Ω

D．定值电阻R0：

9.0kn加油Ω

E．滑动变阻器R1：

0～200Ω

F．滑动变阻器R2n加油：

0～2kΩ

G．电源E：

电动势约为12V，内阻忽略不计

H．开关、导n加油线若干

（1）现用多用电表测电压表V1的内阻，选择倍率“×

100”挡，其它n加油操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V1的内阻约为_n加油_______Ω。

（2）为了准确测量电压表V1n加油的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图实Ⅸ－8甲和乙两个测量电路，你n加油认为________（选填“甲”或“乙”）更合n加油理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充n加油完整。

（3）该实验中滑动变阻器应该选用________（选填“R1”或n加油“R2”）。

（4）用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来n加油表示电压表V1的内阻RV1＝________。

[解n加油析]　

（1）用多用电表测得的电压表的内阻为3n加油4×

100Ω＝3400Ω；

（2）甲图中，因为电压表V2的电阻与R0n加油阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通n加油过R0的电流作为通过V1的电路，则误差较大；

故用乙电路较合理；

电路连接如图；

（n加油3）实验中滑动变阻器要用分压电路，故应选取阻值n加油较小的R1；

（4）根据欧姆定律可知：

Rn加油V1＝

。

[答案]　（1n加油）3400　

（2）乙　连图如解析图　（3n加油）R1　（4）

4.要测量某电压表Vn加油1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ。

实验室提供的器n加油材有：

电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ωn加油；

电压表V2，量程5V，内阻约为5kΩ；

定值电n加油阻R1，阻值为30Ω；

定值电阻R2，阻值为3kΩ；

滑动变阻器n加油R3，最大阻值10Ω，额定电流1.5A；

n加油电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；

开关S一个，导线若干。

（n加油1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表Vn加油1内阻RV的实验电路。

要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出n加油所选元件的相应字母代号。

（2）写出电压表V1内阻RV的表达式__n加油______，式中各符号的物理意义是_______n加油_________________________n加油________________________________n加油________。

（3）若测得V1内阻RV＝1.8kn加油Ω，现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则n加油需在V1两端________联一个电阻，电阻n加油的阻值应为________。

电路如n加油图所示。

（2）电压表V1内阻RV的表达式为RV＝

，其中U1表示电压表V1的读数，U2表示V1和R2串n加油联的总电压即电压表V2的读数。

（3）要将V1改装一个与V2量程n加油相同的电压表，则需在V1两端串联一个电阻，电阻的阻值应为R＝

kΩ＝2.7kΩ。

n加油答案：

（1）见解析图　

（2）RV＝

　U1表示电压表V1的读数，U2表示V1和R2串联的总电n加油压（或电压表V2的读数）　（3）串　2.7kn加油Ω

四．电桥法测电阻

【方法解读】电桥法测n加油电阻的分析

电桥法是测量电阻的一种特殊方法，其测量电路n加油如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A、B两点的电势相等时，R1和R3两端的电压n加油相等，设为U1。

同时R2和Rx两端的电压也相等，设为U2，根据欧姆定n加油律有：

，

，由以上两式解得：

R1×

Rx＝R2×

R3n加油，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件也可求出被测电阻Rxn加油的阻值。

在上面的电路图中：

（n加油1）当

时，UAB＝0，IG＝0。

（2）当

n加油<

时，UAB>

0，IG≠0，且方向：

A→B。

（3n加油）当

>

时n加油，UAB<

0，IG≠0，且方向B→A。

注意：

在用电桥n加油法测电阻时要注意两点，一是要明确电路的结构n加油，电路中由四个电阻先两两串联，然后在中间串上电流计，那么串联n加油电流计的那部分就是“桥”，二是要明确电桥平衡的条件。

【针对练习】1.用n加油如图所示的电路可以测量电阻的阻值。

图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻n加油，Ⓖ是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。

闭合开关，改变滑n加油动头P的位置，当通过电流表Ⓖ的电流为零时，测得MP＝l1，n加油PN＝l2，则Rx的阻值为（　　）

A.

R0　　　n加油　B.

R0C.

R0D.

[解析]　根据电桥平衡的条件及电阻定律n加油可易知，当灵敏电流表的电流为零时，有

，可得Rxn加油＝

R0。

[答案]　n加油C

2.同学们测量某电阻丝的电阻Rx，所n加油用电流表的内阻与R