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电学实验测量未知电阻专题

电学实验测量未知电阻专题
电学实验测量未知电阻专题

初中物理电学专题测未知电阻

测电阻的几种特殊方法

1.只用电压表,不用电流表

方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法是先用电压表测出Rx两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。根

据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为:

用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。

方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。

根据分压公式可计算出Rx的值:

方法三:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图5所示的电路可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电压表示数U1;把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电压表示数U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值:

以上方法,需要测量两次电压,所以也叫“伏伏法”;根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻R0,所以又叫“伏阻法”。

2.只用电流表,不用电压表

方法一:如果只用一只电流表,用图6所示的电路可以测出未知Rx的阻值。先后用电流表测出通过R0和Rx的电流分别为I0、Ix,根据测得的电流值I0、Ix和定值电阻的阻值R0,根据分流公式可计算出Rx的值为

方法二:用图7所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。

根据分流公式可计算出Rx的值:

方法三:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图8所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法:是先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再同时闭合S1、S2,读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。

计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合S1时,根据欧姆定律的变形公式U=I(Rx+R),可得U=I1(Rx +R0)①;当再同时闭合S1、S2,R0被短路,这时有:U=I2Rx②。

联立①②解方程组得

方法四:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图9所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法:把滑动变阻器的滑片P 调至A端,读出电流表的示数为I A,再把滑动变阻器的滑片P调至B端,读出这时电流表的示数为I B。根据测得的电流值I A、I B和定值电阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:

以上方法,需要测量两次电流,所以也叫“安安法”;根据所给器材有电流表和一个已知阻值的电阻R0,所以又叫“安阻法”。

总之,用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器材(电流表或电压表)的情况下,我们可用间接的方法得到电压值或电流值,仍然可以测量电阻的阻值。因此,在进行实验复习时要特别重视原理的理解,这是实验设计的基础。

3.等效替代法

方法一:用图10所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I,再将S 扳到B时,调节R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为I,即R X = R0。

方法二:若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图11所示。先合上开关S 1,把单刀双掷开关S 2打到1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数U 0。再把单刀双掷开关S 2打到2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U 0,则此时电阻箱的示数即为待测电阻R x 的阻值,即R X = R 0。

等效法虽然也有一块电压表或一块电流表,但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流,而是起到标志作用。

测量未知电阻巩固习题

1. 如图9所示,电源电压恒定不变。只闭合开关S 时,电压表的示数为U 1;开关S 和S 1都闭合时,电压表的示数为U 2,R 0阻值已知,则R X = 。

2. 小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0测量电阻R X 的阻值。他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了部分实验电路,如图22所示。请你把电路和实验步骤补充完整,并写出电阻R X 的表达式。

(1)闭合开关S 1,断开S 2,读出电流表的示数为I 1;

(2)____ ,读出电流表的示数为I 2;

请用测量量I 1、I 2和已知量R 0表示R X ,R X = 。

3. 小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R 0测量未知电阻R X 的阻值。小明选择了满足

这个实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图17所示。

(1)为了测出电阻R X 的阻值,请你只添加两根导线.......

完成图17所示的实验电路的连接。 (2)只闭合开关S 1,电流表的示数用I 1表示;开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数用I 2表示。请你用I 1、I 2和R 0表示R X 。R X = 。

4.现有如下器材:电源(电压未知但符合实验要求),三个开关,

一个已调零图22 S 2 R 0 S 1 R x 图17 S 2 S 1 R x R 0

的电压表,一个已知阻值为R 0的定值电阻,待测电阻R x ,一个符合实验要求的滑动变阻器和若干导线。利用上述器材测量待测电阻R x 的阻值,图16是某同学连接的部分电路。

(1)请只添加两根导线把电路补充完整。(2)先闭合开关S 1和S 2,断开开关S 3,读出电压表示数为U 1;保持滑动变阻器滑片P 位置不动,断开开关S 2,再闭合开关S 3,

读出电压表示数为U 2;请用R 0、U 1和U 2表示R x 。

R x = ________。

5.小明利用电压表和阻值为R 0的定值电阻,测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时的电阻R L 。他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图15所示。

(1)为了测量出R L 的阻值,请只添加两条导线....

完成图15所示的实验电路的连接; (2)请把小明的实验步骤补充完整:

①断开开关S 2、闭合开关S 1、S 3,移动滑动变阻器的滑片P ,使 ;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S 3、闭合开关S 2,记录电压表的示数为U ;

②请用R 0及实验数据表示出R L 。R L = 。

2 U /V

4 6 0.2

I /A 0.4

0.6

0.8 1.0 0 1.2 1.4 图14 1 3 5 7 图15 S 2 R 0 L

P S 3 S 1

大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)

电桥实验试题标准答案 [采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理 答:惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。电桥法测电阻,实质是把被测电阻 与标准电阻相比较,以确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。 1.惠斯登电桥的线路原理 惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。它是由四个电阻R1 R1,,R2 R s R x 联成一个四边形ACBD,在对角 线AB 上接上电源E,在对角线CD 上接上 检流计P组成。接入检流计(平衡指示)的 对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥 臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电 流通过,因而检流计的指针有偏转。若适当 调节某一电阻值,例如改变R s 的大小可使C、D 两点的电位相等,此时流过检流计P 的电流I=0,称为电桥平衡。则有图 1 单臂电桥连线图 V C = V D(1) I R1 = I Rx = I1(2) I R2 = I Rs = I2(3)由欧姆定律知 V AC = I R1 1 = V AD = I R2 2(4) V CB = I R1 x = V DB = I R2 s(5)由以上两式可得 R1 R x = R s(6)

此式即为电桥的平衡条件。若R 1, ,R 2 R s 已知,R2 R x 即可由上式求出。通常取 、 为标准 R 1 R 2 电阻,称为比率臂,将R R 1 / 2 称为桥臂比; 为可调电阻,称为比较臂。改变 使电桥 达R s R s 到平衡,即检流计P 中无电流流过,便可测出被测电阻 之值。R x 2.用交换法减小和消除系统误差 分析电桥线路和测量公式可知,用惠斯登电桥测量R x 的误差,除其它因素外,与标准电阻R 1,R 2 的误差有关。可以采用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥电路,调节 使R s P 中无电流,可由式(6)求出R x ,然后将 与 交换位置,再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流,记下此时的 ,可得R s ′ R R x = 2 R s ′ (7) R 1 式(6)和(7)两式相乘 得 R = R R s s ′ 或 R x = RR ′ (8)这样 就消除了由R 1,R 2本身的误差对R x 引入的测量误差。R x 的测量误差只与电阻箱R s 的仪器误差有关,而R s 可选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 二、 实验仪器 答:电源,滑线变阻器,电阻箱(3 个),灵敏检流计,待测中值电阻,带保护电阻的开关,开关,导线若干。 三、 实验步骤 答: 1、 把检流计的开关打开,对其进行机械调零,完成后关闭开关。 2、 按照图 1 所示的电路连接好线路,设定电源电压为 5V ,滑线变阻器处于安全位置。

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

高密度电阻率法实验报告

工程物探实验报告 实验一:高密度电阻率法勘探 班级: _________________________ 姓名: _________________________ 学号: _________________________ 贵州理工学院资源与环境工程学院 2016年11月

1实验目的 了解电阻率法(高密度电阻率法)的方法原理、野外工作布置及装置形式;掌握高密度 电阻率法数据的采集、处理和解释,熟练操作高密度电阻率法软件。 2高密度电阻率法原理 高密度电阻率法属于直流电阻率法的范畴,它是在常规电法勘探基础上发展起来的一 种勘探方法,仍然是以岩土体的电性差异为基础,研究在施加电场的作用下,地下传导电 流的变化分布规律。相对于传统电法而言,高密度电阻率法其特点是信息量大。利用程控 电极转换器,由微机控制选择供电电极和测量电极,实现了高效率的数据采集,可以快速 采集到大量原始数 据。具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高等特 点。一次布极可以完成 纵、横向二维勘探过程,既能反映地下某一深度沿水平方向岩土体 的电性变化,同时又能提供 地层岩性沿纵向的电性变化情况,具备电剖面法和电测深法两 种方法的综合探测能力。 该观测系统包括数据的采集和资料处理两部分,现场测量时,只需将全部电极设置在 一定间隔的 测点上,测点密度远较常规电阻率法大,一般从 1m~10m 。然后用多芯电缆将 其连接到程控式多路电 极转换开关上,电极转换开关是一种由单片机控制的电极自动换接 装置,它可以根据需要自动进行电 极装置形式、极距及测点的转换。测量信号 由电极转换 开关送入微机工程电测仪, 并将测量结果依次存入随 机存储器。将数据回放 送 入微机,便可按给定程序 对数据进行处理。高密度电 阻率法现场工作时是在 预先选定的测线和测点 上,同时布置几十乃至上 百个电极,然后用多芯电缆 将它们连 接到特制的电极转换装置,电极转换装置将这些电极组合成指定的电极装置和 电极距,进而用自动电测仪,快速完成多种电极装置和多电极距在观测剖面的多个测点上 的电阻率法观测。再配上相应的数据处理、成图和解释软件,便可及时完成给定的地质勘 | 説据处返邮分 説孫輕野汨分

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”)

2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是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I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。

2、误差分析 (1)、电流表外接法 由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)

( 2)、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即" 大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。 3、电路的选择 (一)比值比较法 1、“大内”:当 R >> RA 时, ,选择电流表内接法测量,误差更小。

接地电阻测量实验报告范文

接地电阻测量实验报告范文 为了了解接地装置的接地电阻值是否合格、保证安全运行,同时根据配电设备维护规程的有关规定,我部于20xx 年3月1日上午8:00 对乐民原料部弓角田煤矿各变配电点的接地及其各变压器对地绝缘情况进行测量试验。试验过程及试验结果分析报告如下: 一、试验前的准备: 1、制订试验方案: 前期,我们组织机电队人员一起到现场查看接地装置,查找接地极的适合试验的位置,制订、讨论、修改试验方案,提出试验中的注意事项。 2、试验方法: 接地电阻表本身备有三根测量用的软导线,可接在E、P、C三个接线端子上。接在E端子上的导线连接到被测的接地体上,P端子为电压极,C端子为电流极(P、C都称为辅助接地极),根据具体情况,我们准备采用两种方式测量:(1)、将辅助接地极用直线式或三角线式,分别插入远离接地体的土壤中;(2)、用大于25cm×25cm的铁板作为辅助电极平铺在水泥地面上,然后在铁板下面倒些水,铁板的布放位置与辅助接地极的要求相同。两种方法我们都采取接地体和连接设备不 断开的方式测量,接地电阻电阻表将倍率开关转换到需要的量程上,用手摇发电机手柄,以每分钟120转/分以上的速度转时,使电阻表上的仪表指针趋于平衡,读取刻盘上

的数值乘以倍率即为实测的接地电阻值。 3、试验工具: 我们准备好ZC29B-2型接地电阻测试仪、ZC110D-10(0~2500MΩ)型摇表、万用表、铜塑软导线(BVR 1.5mm2)、测电笔、接地极棒和接地板等试验用具及棉纱等辅助材料。 二、试验过程: 1、3月1日上午,现场试验人员进行简单碰头,并进行分工:由帅锐进行测量、值班人员蔡富贵和彭余坤配合操作、陈应沫记录、班长方兴华负责监护; 2、8:45试验开始; 3、测量辅助接地极间及与测量接地体间的距离; 4、采取第一种方法,将接地极棒插入到土壤中并按照图纸接好线; 5、将测量接地体连接处与连接端子牢靠连接; 6、将导线与接地电阻表接好; 7、校正接地电阻表; 8、测量并记录数据;(试验数据见附表) 9、采取第二种方法,测量并记录数据; 10、整个试验过程结束。 恒鼎实业弓角田煤矿春季预防性试验设备外壳接地测试记录 恒鼎实业弓角田煤矿春季预防性试验变压器绝缘测试记录 使用仪器: ZC29B-2型接地电阻测试仪

南昌大学低电阻测量实验报告

南昌大学物理实验报告 课程名称:大学物理实验 实验名称:低电阻测量 学院:专业班级: 学生姓名:学号: 实验地点:座位号: 实验时间:

其中r1、r2 分别是连接安培表及变阻器用的两根导线与被测电阻两端接头处的接触电阻及导线本身的接线电阻,r3、r4 是毫伏表和安培表、滑线变阻器接头处的接触电阻和接线电阻。通过安培表的电流I 在接头处分为I1、I2 两支,I1 流经安培表和R 间的接触电阻再流入R,I2 流经安培表和毫伏表接头处的接触电阻再流入毫伏表。因此,r1、r2 应算作与R 串联;r3、r4 应算作与毫伏表串联。由于r1、r2 的电阻与R 具有相同的数量级,甚至有的比R 大几个数量级,故毫伏表指示的电位差不代表R 两端的电位差。也就是说,如果利用毫伏表和安培表此时所指示的值来计算电阻的话,不会给出准确的结果。 为了解决上述问题,试把连接方式改为如图2(a)所示的式样。同样用电流流经路线的分析方法可知,虽然接触电阻r1、r2、r3 和r4 仍然存在,但由于其所处位置不同,构成的等效电路改变为图2(b)。由于毫伏表的内阻大于r3、r4、R,故毫伏表和安培表的示数能准确地反映电阻R 上的电位差和通过的电流。利用欧姆定律可以算出R 的正确值。

由此可见,测量电阻时,将通电流的接头(电流接头)a、d 和测量电位差的接头(电压接头)b、c 分开,并且把电压接头放在里面,可以避免接触电阻和接线电阻对测量低值电阻的影响。 这结论用到惠斯通电桥的情况如果仍用单臂电桥测低值电阻R X,则比较臂R b 也应是低值电阻,这样才能在支路电流增大时,从而使R X 的电位差可以跟R1 上的电位差相等。设R1 和R2 都是10Ω以上的电阻,则与之有关的接触电阻和接线电阻的影响可以忽略不计。消除影响的只是跟R X、R b 有关的接触电阻和接线电阻。我们可以这样设想,如图3 所示。应用上面的结论在R X 的A 点处分别接电流接头A1 和电压接头A2;在R b 的D 点处分别接电流接头D1 和电压接头D2。则A 点对R X 和D 点对R b 的影响都已消除。关于C 点邻近的接线电阻和接触电阻同R1、R2、R g 相比可以略去不计。但B1、B3 的接触电阻和其间的接线电阻对R X、R b 的影响还无法消除。为了消除这些电阻的影响,我们把检流计同低值电阻的接头也接成电压接头B2、B4。为了使B2、B4 的接触电阻等不受影响,也象R1、R2 支路一样,分别接上电阻R3、R4 譬如10Ω,则这两支路的接触电阻等同R3、R4 相比较可略去。这样就在单电桥基础上增加两个电阻R3、R4,从而构成一个双臂电桥。但是B1、B3 的接触电阻和B1、B3 间的接线电阻无处归并,仍有可能影响测量结果。下面我们来证明,在一定条件下,r 的存在并不影响测量结果。

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

实验报告册

实验一、实训台电气主接线模拟图的认知 【实验目的】 1.熟悉本实训装置电气主接线模拟图; 2.理解本实训装置电气主接线模拟图的设计理念; 【主要仪器设备】 THSPGC-1型工厂供电技术实训装置 【实验原理】 整个系统模拟图可分为以下两个部分(按电压等级): (1)35kV总降压变电所主接线模拟部分: 此部分采用两路35kV进线,其中一路正常供电,另一路作为备用,两者互为明备用,通过备自投自动切换。在这两路进线的电源侧分别设置了“WL1模拟失电”和“WL2模拟失电”按钮,用于模拟外部电网失电现象。 35kV母线有两路出线,一路送其他分厂,还在该段线路上设置了故障设置按钮,并在此输电线路上装设微机线路保护一台,通过设置线路选择及故障(三相短路)模拟单元,可以完成高压线路的微机继电保护实训内容。另一路经总降变降压为10kV供本部厂区使用。 10kV高压配电所中的进线也有两路:来自35kV总降压变电所的供电线路和从邻近变电站进来的备用电源。这两路进线之间互为暗备用关系。总降变T是按有载调压器设计的,通过有载调压分接头控制单元(模拟按钮、工业触摸屏)实现有载调压。在10kV母线上还接有无功自动补偿装置,母线上并联了4组三角形接法的补偿电容器组,对高压母线的无功进行集中补偿。 当低压负荷的变化导致10kV母线的功率因数低于设定值,通过无功功率补偿控制单元,实现电容器组的手动、自动补偿功能。除此外在10kV高压配电所的1#和2#母线上还有四路出线:一条线路去一号车间变电所;一条线路去二号车间变电所;一条线路去三号车间变电所;一条线路直接给高压模拟电动机使用,还在高压电动机进口处设置了进线故障(三相短路)并且于电动机供电线路上装设了微机电动机保护装置以及短路故障设置单元,可以完成高压电动机的继电保护实验内容。 该装置还配备微机备自投装置,可以完成进线备投和母联备投等功能。通过操作面板上的按钮和选择开关可以接通和断开线路,进行系统模拟倒闸操作。本装置用一对方形按钮来模拟断路器:当按下面板上的红色按钮时,红色指示灯亮,表示断路器合闸;当按下面板上的绿色按钮时,绿色指示灯亮,表示断路器分闸。用长柄带灯开关模拟隔离开关:当把开关拨至竖直方向时,红色指示灯亮,表示隔离开关处于合闸状态;当把开关逆时针旋转30度,指示灯灭,表示断路器处于分闸状态。 【实验/实训/实习步骤】 (1)按照正确顺序启动实训装置:依次合上实训控制柜上的“总电源”、“控制电源Ⅰ”和实训控制屏上的“控制电源Ⅱ”、“进线电源”开关。 (2)把无功补偿方式选择开关拨到自动状态。本节实训要求HSA-531微机线路保护装置、HSA-536微机电动机保护装置中的所有保护全部退出,微机备自投装置设置成应急备投状态。 (3)依次合上实训装置控制屏上的QS111、QS113、QF11、QS115、QF13、QS213、QF21、QS211、QS212、QF22、QS214、QS215、QF24、QS216、QF25给10kVⅠ段母线上的用户供电,接下来依次合上实训装置控制屏上的QS217、QF26、QS218、QF27给10kVⅡ段母线上的用户供电,在装置的控制柜上把电动机启动方式选择开关打到直接位置,然后按下电

伏安法测电阻实验专题附练习及问题详解

一. 教学内容: 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标: 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。 三. 重难点解析: 1、伏安法测电阻原理分析: (我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。) (1)测量原理:根据欧姆定律 R U I = ,得到I U R = ,用电压表测出电阻两端的电压和通 过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。

题型1、伏安法实验原理问题: 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。 答案:电压 c 电流 b 变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。已知电流表内阻为Ω1,量程为0.6A ,电压表内阻为几千欧,量程为3V ,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为Ω6~0,额定电流为5A ,试画出测量R x 的原理图。 解析:解法一:当待测电阻的阻值x R 比电压表的内阻V R 小很多时,采用电流表外接的方法,如图a 所示,当待测电阻的阻值x R 比电流表的内阻A R 大很多时,采用电流表内接的方法,如图b 所示。 此题V A x R ,1R ,5R Ω=Ω≈为几千欧,很显然V x R R <<,应采用电流表外接法。 下面分析应用分压还是限流电路。 若用限流接法,x R 两端电压的变化范围是V 9~V 659 5,E ~R R E R x x +?+即, V 9~V 09.4∴之间,而题目所给电压表的量程为3V ,所以应用分压接法,如图所示。

大学物理实验多种方法测量直流电阻

用多种方法测量直流电阻 一、实验目的 1、熟悉各种电学仪器及电路技巧; 2、掌握多种方法测量直流电阻 3、巩固不确定度的评定方法 二、仪器 DH6108赛电桥综合实验仪,直流稳压电源,万用电表,电阻箱,两个待测电阻,千分尺,直流电流表,直流电压表,滑线变阻器,检流计等 三、实验原理 电阻是电磁学实验工作中的常用元件,可分为高值电阻(兆欧以上)、中值电阻(10欧~兆欧)、低值电阻(10欧以下)。测量电阻的方法有许多种,常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。 (一)伏安法测量电阻的原理(适用于测中值电阻) 1、实验线路的比较和选择 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。 图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路 被测电阻的阻值为: I V R = 。 但实际的电流表具有一定的内阻,记为R I ;电压表也具有一定的内阻,记为R V 。因为R I 和R V 的存在,如果简单地用I V R = 公式计算电阻器电阻值,必然带来附加测量误差。为了减少这种附加误差,测量电路可以粗略地按下述办法选择:

比较(R/R I )和(R V /R )的大小,比较时R 取粗测值或已知的约值。如果前者大则选电流表内接法,后者大则选择电流表外接法。 如果要得到测量准确值,就必须按下(1)、(2)两式,予以修正。 即电流表内接测量时,I R I V R -= (1) 电流表外接测量时, V R V I R 11-= (2) 2、测量误差与不确定度的评定 实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时,可以估算出U V 、U I ,再用简化公式I R I V R -= 计算时的相对不确定度 (3) 式中U R 表示测量R 的不确定度,并非指R 的电压值。 可见要使测量的准确度高,应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程,因为这时的V 、I 值大,U R /R 就会小些。 当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时,可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值,相对不确定度由下式求出: 电流表内接时: (4) 电流表外接时: (5) 这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时,线路方案和参数的选择应使U R /R 尽可能最小(选择原则3)。 (二)惠斯通电桥测量未知电阻的原理 (适用于测中值电阻) 现代计量中直流电桥正逐步被数字仪表所替代. 以往在电阻测量中电桥起了重要作用。 惠斯通电桥(Wheatstone ,s bridge )沿用了近二百年,1833年由克里斯泰(Cheistie )首先提出,后来以惠斯通名字命名. 电桥产生的背景是: 1)在数字仪表发展之前的时期,如果用伏安法测量电阻/R V I =,需要同时准确测量电压V 和电流I ,当时0.2级模拟式电表的制造成本与价格就已经显著高于准确度约0.05% 6位旋转式电阻箱. 2)伏安法测量的条件要求较高,如0.2级电表的使用与检定的条件要求较高,对电源 2 2?? ? ??+??? ??=I U V U R U I V R ?? ????-??? ?????? ??+??? ??+??? ??=I V R I V R R U I U V U R U I I I R I V R I /1/2222????? ?-???? ?????? ??+??? ??+??? ??=V V V R I V R R I V R I V R U I U V U R U V /1/222 2

实验报告材料(双臂电桥测低电阻)

实验报告(双臂电桥测低电阻) 姓名:齐翔 学号:PB05000815 班级:少年班 实验台号:2(15组2号) 实验目的 1.学习掌握双臂电桥的工作原理、特点及使用方法。 2.掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。 3.学习利用双臂电桥测低电阻,并以此计算金属材料的电阻率。 实验原理 测量低电阻(小于1 利用四端接法可以很好地做到这一点。 根据四端接法的原理,可以发展成双臂电桥,线路图和等效电路如图所示。 Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx 的电流头接触电阻为 R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx 电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R 1、R 2、R 3、R 相串连,故其影响可忽略。

G 的电流I G = 0, C 和 D 两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1) ()() ? ?? ??+=-+=+=2321232 23123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1) 解方程组得 ??? ? ??-+++= R R R R R R R RR R R R R X 3121231 11 (2)

通过联动转换开关,同时调节R 1、R 2、R 3、R ,使得 R R R R 3 12= 成立,则(2)式中第二项为零,待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内,则有 1 Rx n R R R = (3) 但即使用了联动转换开关,也很难完全做到R R R R //312=。为了减小(2)式中第二项的影响,应使用尽量粗的导线,以减小电阻R i 的阻值(R i <0.001), 使(2)式第二项尽量小,与第一项比较可以忽略,以满足(3)式。 参考: 铜棒:1.694×10-8Ω·m 铝棒:2.7×10-8Ω·m 所用到的器材: 直流复射式检流计、0.02级QJ36型双臂两用电桥、059-A 型电流表、电源、单刀双掷开关,导线若干 实验数据处理: 直流电桥:0.02级 标准电阻:Rn=0.0010.01级 △估(L)=2mm 一、 铝棒的平均值和不确定度的计算 铝棒的直径和A 类不确定度: n=6 x 1 =5.000 x 2=5.002

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析 云大附中星耀校区物理教研组杨国平 【摘要】电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法,期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。 【关键词】电阻测量,伏安法,电表内阻 【电阻测量的新理念】 纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中,以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个,涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验,每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清,思路不广,在运用伏安法时,生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法,帮助考生开阔思路,提高创新能力。 【电阻测量方法归纳与分析】 一、基本方法-----伏安法(V-A法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明,在这只做简述。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择

控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从 可变电阻的两个接线柱引出导线。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。 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 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法, A X R R < X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,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 图 1 图2 图 3 图4

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院: 国际软件学院专业: 数字媒体技术2011 年 6 月3日 实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号25 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1、了解测量低电阻的特殊性。 2、掌握双臂电桥的工作原理。 3、用双臂电桥测金属材料(铝、铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻与接触电阻就是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表与毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3与R i4,因此她们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻就是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1与R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)就是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图与等效电路图5与图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5与图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G= 0, C与D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》 目录 一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) (一)实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) (二)典型例题 (3) 二、伏安法测未知小灯泡的电阻 (5) (一)实验探究——伏安法测未知小灯泡电阻 (5) (二)典型例题 (6)

一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (一)实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx 1.实验原理图 Rx 2.实验步骤 ①按电路图连接电路,滑动变阻器阻值处于最大处; (注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。) ②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到合适位置,记下电压表的示数U,记下电流表的示数I,把数据记录在表格中; ③保持电路不变,移动滑动变阻器的滑片,记下电压表的示数U,记下电流表的示数I,把数据记录在表格中; ④重复上述实验步骤③,共完成6组实验测量。 ⑤断开开关,整理实验器材。 3.实验数据记录表 4.评估交流 请问,上述实验测量6数据的目的是什么?

(二)典型例题 例1.(2018年顺义一模)22.小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx 的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图11所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则下列四个选项中,Rx 的表达式正确的是 A .实验过程中,通过R0的电流始终相同 B .Rx 的表达式为 1 1 2X R U U U R -= C .Rx 的表达式为 2 12 X R U U U R -= D .若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出Rx 的阻值 例2.(2017年北京中考)如图 所示是小成测量未知电阻 Rx 的实验电路,电源两端电压不变,其中 R0 为阻值 已知的定值电阻。当开关 S 、S1 闭合,开关 S2 断开时,电流表示数为 I1;当开关 S 、 S2 闭合,开关 S1 断开时,电流表示数为 I2。则下列四个选项中,Rx 的表达式正确的是 A .RX= I2?I1I2 R0 B .RX=I2 I1 R0 C .RX=I1 I2 R0 D .RX=I1I2?I1 R0

电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案

电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计 一、教学目的 1、掌握一种测定金属电阻率的方法 2、会使用螺旋测微器进行读数 3、培养理论联系实际的能力 二、学情分析: 学生对实验的兴趣较高,但往往缺乏认真的态度,同时初中的思维习惯还在头脑中作怪,把电表都当作理想的,这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍,也会对实验中的误差分析形成干扰,因此在高三的实验复习中只要正确的引导,抓住学生对实验课的热情,有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。 三、教学方法 1、主体引导法:高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验,所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。 2、讨论法:测量金属电阻率的实验电路设计有四种,通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法,通过学生的讨论,加深学生对电路设计的掌握程度。 四、教学重点和难点 重点:伏安法测电阻 难点:实验电路的设计 五、教学过程 详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》 六、教学流程图

默写电阻定律公式,并提出问题:如何求电阻率 根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。 根据原理,引出需要的准备知识。 根据原理设计电路图,确定实验步骤。 学生动手实验,并进行数据处理与误差分析。 例题讲解。 课后练习。 七、板书设计 电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 1、实验目的 2、实验原理 螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数 3、实验步骤 4、数据处理、误差分析 5、注意事项 一、实验目的: (1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法,掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。 (2)学会使用螺旋测微器,并会读螺旋测微器的读数. (3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差. (4)间接测定金属的电阻率. 二、实验原理: 由电阻定律R= 可知,金属的电阻率为ρ= ,因此,由金属导线的长度l、横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R= ,便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = . 三、实验前知识准备 1、螺旋测微器的构造原理及读数

电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

电学实验 电流表和电压表、伏安法测电阻 要点一电流表与电压表的改装和使用 即学即用 1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流 是 A, 对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A;当使用电流表的“+”和“-3”两接 线柱时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A. 图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V. 答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0 要点二伏安法测电阻 即学即用 2.用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量 程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图. 答案见右图 题型1 测量电路的选择问题 【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω. (1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路. (2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω, 真实值为Ω. 答案(1)甲(2)20 20.08 题型2 滑动变阻器接法的选择 【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下: ①待测电阻R x(约100Ω) ②直流毫安表(量程0~10 mA,内阻50Ω)

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

恒定电流 电阻测量方法归纳 电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏,高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架,实际上电阻的测量方法很多,了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。 一、基本方法-----伏安法(V-A 法) 伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。 1、原理:根据部分电路欧姆定律。 2、控制电路的选择 控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的 电流,但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可 以选择的时候,优先考虑限流电路。 (2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引 出导线。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。 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 (2)电流表内、外接法的选择, ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断 若A X R R >X V R R ,选用内接法,A X R R <X V R R ,选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ,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。 (3)误差分析: 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=R A +R X ); 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(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进 图5 图 6 0 图 1 图2 图 3 图 4 图 7 0

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