实验一伏安法测电阻基本原理

电路实验一:伏安法测电阻

学习目标:

1、理解伏安法测电阻的原理,学会测量电路和控制电路的选择

2、理解实验误差产生的原因并进行

一、伏安法测电阻原理

根据部分电路欧姆定律 可知,只要测出被测电阻两端的 和流过该电阻的 ,就可求出电阻 R 的大小。

二、伏安法测电阻的电路组成

1:测量电路:测量待测电阻两端与流过的电路

电流表内接:电压表接 两点,此时有R测R真

电压表外接:电压表接 两点,此时有R测R真

例题一:有一未知电阻RX,为较准确地测出其阻值,先后用图(a)、(b)两种电路进行测试,利用(a)测得数据为“2.7V, 5.0mA”,利用(b)测

得数据为“2.8V,4.0mA”,那么,该电阻测得值较准确

的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是

A.560Ω,偏大 B.560Ω,偏小

C.700Ω,偏小 D.700Ω,偏大

拓展一: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。

规律与方法:R

X时选用内接法,

R

X时选用外接法。

2:控制电路(虚线框内):控制电路中电流或电压大小

(1)滑动变阻器限流接法

电源电动势E(内阻不计)滑动变阻器最大阻值R0,待测电阻

阻值RX,待测电阻两端的电压变化范围是(2)滑动变阻器分压接法

电源电动势E(内阻不计)滑动变阻器最大阻值R0,待测电阻阻值RX,待测电阻两端的电压变化范围是

例题:如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:

(1)待测电阻;

); (2)直流毫安表(量程0~20mA,内阻

(3)直流电压表(量程0~3V,内阻);

(4)直流电源(输出电压6V,内阻不计);

(5)滑动变阻器(阻值范围0~

(6)开关1个,导线若干。

根据器材规格及实验要求,在本题的方框内画出实验电路图并

在实物图上连线。

拓展二:一个未知电阻Rx,阻值大约为10k—20k.为了较为准确的测定其电阻值,实验室中有如下器材:

电压表V1 (量程3V、内阻约为3k)

电压表V2 (量程15V、内阻约为15 k)

电流表A1 (量程200A、内阻约为100)

电流表A2 (量程5mA、内阻约为10)

电流表A3 (量程0.6A、内阻约为1)

电源 电动势为3V

滑动变阻器R的最大阻值为200

开关S

a.在实验中电压表量程应选 , 电流表应选 。

b.为了尽可能减少误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图。

规律与方法:

(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法。

,允许最大电流1A);

(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法。

(3)若采用限流接法,电路中实际电压(电流)总是超过实验仪器的量程时,只能采用分压接法。

三:课堂练习

1: 用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。下列说法中正确的是( )

A. 若,用外接法测得的值误差较小

B. 若,用外接法测得的值误差较小

C. 若,用内接法测得的值误差较小

D. 无论之值如何,用外接法测得的值总比真值小,用内接法测得的值比真值大 2:某同学用伏安法测量电阻,所测阻值与真实值,分别用电流表内接法和外接法,测得

之间的关系是( )

的阻值分别为:A.

B.

C.

D.

3:欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求多测量几组数据,现备有以下器材:

A.电池组(3V,内阻1Ω);

B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);

C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω);

D.电压表(0~3V,内阻3kΩ):

E.电压表(0~15V,内阻15kΩ,);

F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);

G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A);

H.开关、导线。

(1)上述器材中应选用的是 (填写各器

材的字母代号)。

(2)实验电路应采用电流表___ _接法(填“内”或“外”),

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在方框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。

4:一待测电阻,阻值在100—200Ω之间,额定功率为0.25W,现用伏安法进一步测量其电阻,可供器材如下:

A.电流表(量程为50mA,内阻约20Ω);

B.电流表(量程为3A,内阻约为0.1Ω);

C.电压表(量程为3V,内阻约为10KΩ);

D.滑动变阻器(阻值20Ω,额定电流3A);

E.电池组(电动势为12V,内阻不计);

F.电键S,导线若干。 请分析:

(1)供电电路采用______电路(分压 or 限流);

原因_______________________________________。

(2)测量电路应为什么采用电流表_____接法(内 or 外);

原因_________________________________。

(3)在右边的方框中画出电路图。

5:用伏安法测量某电阻RX的阻值,现有实验器材如下,待测电阻RX(阻值约为100Ω)直流电流表A(0—10 mA,50Ω);电压表V(0---3V,5 KΩ);滑动变阻器R(0---15Ω,1A);直流电源(电动势3V,内阻不计)开关导线若干。根据器材规格画出测量电路图

若:电流表改为0—50 mA,滑动变阻器改为0---200Ω,试画出电路图。

电路实验一:伏安法测电阻

学习目标:

1、理解伏安法测电阻的原理,学会测量电路和控制电路的选择

2、理解实验误差产生的原因并进行

一、伏安法测电阻原理

根据部分电路欧姆定律 可知,只要测出被测电阻两端的 和流过该电阻的 ,就可求出电阻 R 的大小。

二、伏安法测电阻的电路组成

1:测量电路:测量待测电阻两端与流过的电路

电流表内接:电压表接 两点,此时有R测R真

电压表外接:电压表接 两点,此时有R测R真

例题一:有一未知电阻RX,为较准确地测出其阻值,先后用图(a)、(b)两种电路进行测试,利用(a)测得数据为“2.7V, 5.0mA”,利用(b)测

得数据为“2.8V,4.0mA”,那么,该电阻测得值较准确

的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是

A.560Ω,偏大 B.560Ω,偏小

C.700Ω,偏小 D.700Ω,偏大

拓展一: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。

规律与方法:R

X时选用内接法,

R

X时选用外接法。

2:控制电路(虚线框内):控制电路中电流或电压大小

(1)滑动变阻器限流接法

电源电动势E(内阻不计)滑动变阻器最大阻值R0,待测电阻

阻值RX,待测电阻两端的电压变化范围是(2)滑动变阻器分压接法

电源电动势E(内阻不计)滑动变阻器最大阻值R0,待测电阻阻值RX,待测电阻两端的电压变化范围是

例题:如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:

(1)待测电阻;

); (2)直流毫安表(量程0~20mA,内阻

(3)直流电压表(量程0~3V,内阻);

(4)直流电源(输出电压6V,内阻不计);

(5)滑动变阻器(阻值范围0~

(6)开关1个,导线若干。

根据器材规格及实验要求,在本题的方框内画出实验电路图并

在实物图上连线。

拓展二:一个未知电阻Rx,阻值大约为10k—20k.为了较为准确的测定其电阻值,实验室中有如下器材:

电压表V1 (量程3V、内阻约为3k)

电压表V2 (量程15V、内阻约为15 k)

电流表A1 (量程200A、内阻约为100)

电流表A2 (量程5mA、内阻约为10)

电流表A3 (量程0.6A、内阻约为1)

电源 电动势为3V

滑动变阻器R的最大阻值为200

开关S

a.在实验中电压表量程应选 , 电流表应选 。

b.为了尽可能减少误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图。

规律与方法:

(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法。

,允许最大电流1A);

(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法。

(3)若采用限流接法,电路中实际电压(电流)总是超过实验仪器的量程时,只能采用分压接法。

三:课堂练习

1: 用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。下列说法中正确的是( )

A. 若,用外接法测得的值误差较小

B. 若,用外接法测得的值误差较小

C. 若,用内接法测得的值误差较小

D. 无论之值如何,用外接法测得的值总比真值小,用内接法测得的值比真值大 2:某同学用伏安法测量电阻,所测阻值与真实值,分别用电流表内接法和外接法,测得

之间的关系是( )

的阻值分别为:A.

B.

C.

D.

3:欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求多测量几组数据,现备有以下器材:

A.电池组(3V,内阻1Ω);

B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);

C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω);

D.电压表(0~3V,内阻3kΩ):

E.电压表(0~15V,内阻15kΩ,);

F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);

G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A);

H.开关、导线。

(1)上述器材中应选用的是 (填写各器

材的字母代号)。

(2)实验电路应采用电流表___ _接法(填“内”或“外”),

(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在方框中画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。

4:一待测电阻,阻值在100—200Ω之间,额定功率为0.25W,现用伏安法进一步测量其电阻,可供器材如下:

A.电流表(量程为50mA,内阻约20Ω);

B.电流表(量程为3A,内阻约为0.1Ω);

C.电压表(量程为3V,内阻约为10KΩ);

D.滑动变阻器(阻值20Ω,额定电流3A);

E.电池组(电动势为12V,内阻不计);

F.电键S,导线若干。 请分析:

(1)供电电路采用______电路(分压 or 限流);

原因_______________________________________。

(2)测量电路应为什么采用电流表_____接法(内 or 外);

原因_________________________________。

(3)在右边的方框中画出电路图。

5:用伏安法测量某电阻RX的阻值,现有实验器材如下,待测电阻RX(阻值约为100Ω)直流电流表A(0—10 mA,50Ω);电压表V(0---3V,5 KΩ);滑动变阻器R(0---15Ω,1A);直流电源(电动势3V,内阻不计)开关导线若干。根据器材规格画出测量电路图

若:电流表改为0—50 mA,滑动变阻器改为0---200Ω,试画出电路图。


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