07届高三研讨会物理课：电阻的测量.ppt

校准电路如下图所示： E R r R分 V G S 伏安法测电阻 根据部分电路欧姆定律 可知，只要测出被测电阻两端的电压 U 和流过该电阻的电流I ，就可求出电阻 R 的大小。 一、伏安法测电阻的原理 R = U I 二、伏安法测电阻的电路组成 测量电路 控制电路 三、伏安法测电阻的方法 (1)电流表和电压表各一个，知道其内阻的大约值 若 时，选用电流表内接法。由于该电路中电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数 I 表示通过Rx的电流，所以使用该电路所测电阻 ，比真实值Rx大了RA 1．测量电路的选择 ①内接法 Rx V A ②外接法 若 时，选用电流表的外接法，如上图所示。由于该电路中电压表的读数U表示 Rx 两端电压，电流表的读数 I 表示通过 Rx 与 RV 并联电路的总电流，所以使用该电路所测电阻 ，比真实值 Rx 略小些。 Rx V A (2) 两只同种电表，已知其内阻 已知内阻的电流表可以当电压表使用，一般用来测阻值较小的电阻两端电压(小电压)，已知内阻的电压表也可以当电流表使用，一般用来测小电流。 或 或 Rx A1 A2 Rx A1 A2 Rx v2 v1 Rx v1 v2 (3) 两只同种电表，内阻都未知，需要一个电阻箱或一定值电阻就能测量电表的内阻 Rx A1 A2 Rx v2 v1 2．控制电路的选择 控制电路分为限流式和分压式两种 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、方便性、节能性原则综合考虑，灵活择取。 E S R r E R r S 下列三种情况必须选用分压接法 (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。 (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。 若没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流接法。 四、应用举例 例1、用伏安法测量定值电阻的阻值，备用器材如下： 待测电阻 Rx (阻值约为25KΩ) 电流表 A1 (量程 100μA，内阻约为 2KΩ) 电流表 A2 (量程 500μA，内阻约为 300Ω) 电压表 V1 (量程 10V，内阻约为 100 kΩ) 电压表 V2 (量程 50V，内阻约为 500 kΩ) 电 源 E (电动势 15V，允许通过的最大电流 1A) 滑动变阻器 R (最大阻值 1 kΩ) 电 键 S，导线若干 为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。 (1)电流表应选_________，电压表应选__________。 (2)画出实验电路图。 解析：(1)器材选择(测量电路) 从减小电表读数引起的偶然误差的角度考虑，两电表及电表与电源间的配置要合理。注意到电源电动势远小于电压表V2的量程，而跟电压表V1的量程较接近，若选用电压表V2来测量电压，其最大偏转量达不到量程的1/3，读数时偶然误差太大，所以选用V1较恰当；而此时通过电流表的最大电流 ，因此，电流表A2与V1配置较好。又因为 所以测量电路应选内接法。 E R r Rx v1 A2 S (2)电路选择(控制电路) 电路选择主要从滑动变阻器对电路的控制和调节的角度考虑。若采用限流电路控制，注意到测量部分的总电阻约为25kΩ ，远大于滑动变阻器的总电阻(1 kΩ)，要保证电表安全，变阻器分得的电压至 少为5V， 阻值应调到12.5 kΩ， 显然， 限流不能起到保证电表 安全的作用，更不能进行有效 调节，所以，只能采用分压电路 控制，实验电路如图所示。 E R r Rx v1 A2 S 器材名称 器材代号 器材规格 电流表 A1 量程 300mA，内阻约为 5Ω 电流表 A2 量程 600mA，内阻约为 1Ω 电压表 V 量程 15V，内阻约为 3kΩ 定值电阻 R0 5Ω 滑动变阻器 R1 0～10Ω ，额定电流为 1A 滑动变阻器 R2 0～250Ω