2022年高三物理電阻測量方法歸類例析人教版

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1、2022年高三物理電阻測量方法歸類例析人教版 一、直接測量方法——?dú)W姆表法 1、測量的基本步驟：（1）選擇適當(dāng)?shù)牧砍?（2）電阻調(diào)零 （3）測量讀數(shù) （4）將選擇開關(guān)置于交流電壓最高檔或OFF檔 2、 意選擇量程時(shí)應(yīng)能使指針指在表盤1/2——2/3的范圍內(nèi) 例1、 某人用多用電表按正確的步驟測量一個(gè)電阻，電表的指針指中央位置，若所選的量程 是”×100”,且此檔相應(yīng)的內(nèi)阻為1500Ω,則此電阻的阻值為 ，如果用多電表測量一個(gè)阻約為200Ω的電阻，為使測量結(jié)果盡量精確選擇開關(guān)應(yīng)選歐姆表的量程是 。 答案:1500Ω

2、 ×10檔 二、間接測量法 RX 間接測量法是先測出電流、電壓等這些物理量，再求出電阻的方法，這種方法應(yīng)確定實(shí)驗(yàn)原理及測量電路圖，然而根據(jù)要求選擇器材進(jìn)行測量的方法。 1、 滑動(dòng)變阻器的連接方式 RX 甲：限流電路 乙：分壓電路 2、 電路選擇規(guī)則： （1） 若題中要求電壓從零開始調(diào)節(jié),則選用分壓電路 （2） 在待測電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大阻值時(shí)，必須選分壓電路。 （3） 題目中明確規(guī)定應(yīng)多測幾組數(shù)據(jù)時(shí)，必須選分壓電路 （4） 若作限流電路時(shí),電路中的最小電壓、最小電流超過待測電阻額定電壓、電流或表的量程不夠時(shí)，

3、必須選分壓電路。 3、 電表的兩種接法 V A V A 安培表外接法 安培表內(nèi)接法 （1） 選用內(nèi)接法或外接法的基本原則： 若安培表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測電阻的阻值時(shí),用安培表內(nèi)接法;若待測電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻時(shí),用安培表外接法. 例2、 如圖所示為伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，所需的器材規(guī)格如下： （1） 待測電阻（阻值約為100Ω） （2） 直流電流表（量程0 ～ 10mA，內(nèi)阻為50Ω） （3） 直流電壓表（量程0 ～ 3V，內(nèi)阻為5Ω） （4） 直流電源（輸出電壓為4V，內(nèi)阻不計(jì)） （5） 滑動(dòng)變阻器（最大民阻為15Ω

4、允許通過的最大電流為1A） （6） 開關(guān)一個(gè) ，導(dǎo)線若干 根據(jù)器材規(guī)格和要求在本題的實(shí)物圖上連線 V ＋ － 三、電流表的非常規(guī)接法 1、要求測量電壓表的內(nèi)阻時(shí)，可以把電壓表當(dāng)做待測電阻串聯(lián)在電路里，此時(shí)電壓表的示數(shù)就是它兩端的電壓；若用電流表與它串聯(lián)，由電流表的讀數(shù)即為通過電壓表的是流，由RV=U/I可計(jì)算出內(nèi)阻，此法避免伏安法測電阻時(shí)，由安培表、伏特表的內(nèi)阻產(chǎn)生的影響。同理也可將是流表并接在電路里。 例3、 實(shí)驗(yàn)室中有如下規(guī)格的器材： 電池E（電動(dòng)勢若為10V，內(nèi)阻約為1Ω） 電流表A3（量程為10A，內(nèi)阻約為

5、0.2 Ω） 電流表A2（量程為300mA，內(nèi)阻約為5 Ω） A, A 電流表A1（量程為250mA，內(nèi)阻約為5 Ω） 電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω，最小電阻為1/10Ω） 滑動(dòng)變阻器R2（最大電阻為100Ω） 開關(guān)，導(dǎo)線若干 (1) 在所給的三個(gè)電表中，哪幾個(gè) 能用此電路精確地測量出內(nèi)阻 。 （2） 你要讀出的物理量是 用這些物理量表述待測內(nèi)阻的計(jì) 算公式 （3） 在可測量的電流表中任選一個(gè)作為測量對(duì)象，在實(shí)物圖中連成測量電路 A21 ＋ － A11 ＋ － R1 A31 ＋

6、－ 分析與解：（1）A2與A1 （2）A1與A2及電阻箱的值 （3）若測r1，則可將A1與電阻箱并聯(lián)后再與A2串聯(lián)，使用半偏法或關(guān)取分流法測內(nèi)阻 例4、（半偏法測電阻）如圖所示E為電源，其電動(dòng)勢為ε，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，A為電流表，用此電路經(jīng)下列步驟可近似測量A的內(nèi)阻RA：1、閉合K1，斷開K2調(diào)節(jié)R1使A達(dá)到滿偏電流I0/2、閉合K2，保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表的讀數(shù)等于I0/2，然而讀出R2的值，即為電流表的內(nèi)阻。 R2 A R2 K2 R1 K1 A ＋ － K2

7、 R1 K1 （1） 按圖將實(shí)物圖用導(dǎo)線連接 （2） 真實(shí)值與測量值之間的差值除以真實(shí)值叫做測量結(jié)果的相對(duì)誤差，即（RA─R2）/RA試導(dǎo)出它與電源電動(dòng)勢ε、電流表的量程I0及電流表的內(nèi)阻RA之間的關(guān)系 （3） 若I0 = 10mA真實(shí)值RA約為30?，要想使測量結(jié)果的相對(duì)誤差不大于50/0，電源電動(dòng)勢最小應(yīng)為多大？ 分析與解：（2）∵I0 = ε/（R1 + RA），而K2閉合時(shí)，由并聯(lián)分流可得 ε × R2 = I0/2 R1 +RAR2 R2+RA R2+RA ∴（RA─R2）/RA

8、 = I0R1/ε （3）6V 例五、用下列器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000）； 電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢約為9.0V 電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻為r1=750歐 電壓表V1,量程為5V,內(nèi)阻為r2=2500歐 滑動(dòng)變阻器R最大電阻約為100歐; 單刀雙擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干 V1 V2 (1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)明) 或者將V1先與待測電阻串聯(lián)再與V2并聯(lián)也可 (2)根椐你所選的電路原理圖在題中給定的實(shí)物圖上畫出連線. V2

9、 ＋ － V1 ＋ － (3)若電壓表V1的示數(shù)為U1, 電壓表V2的示數(shù)為U2,則由已知量和測得量表示待測電阻阻值人公式為: 答案: Rx =U1r1r2/( U2r1－ U1r2) 思考與練習(xí) 1、 有一只電壓表，量程已知，內(nèi)阻為RV已知，另有一蓄電池（電動(dòng)勢不知，但不會(huì)超過電壓表的量程，內(nèi)阻可不計(jì)），請(qǐng)用這只電壓表和蓄電池，再用一個(gè)單刀雙擲開關(guān)和一些導(dǎo)線，設(shè)計(jì)測量某一高值電阻R的實(shí)驗(yàn)方法。（待測電阻與電壓內(nèi)阻相差不大） （1） 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 （2） 根據(jù)實(shí)測得的數(shù)據(jù)，推出待電阻R的表達(dá)式 V (1)

10、 (2)Rx = (U0－U)Rv/U 2、 從列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測量阻值約為15KΩ的電阻的阻值，要求方法簡便，盡可能提高測量的精度。 電流表A1，量程為1mA，內(nèi)阻約為50Ω， 電流表A2，量程為300μA，內(nèi)阻約為300Ω， 電流表A3，量程為100μA，內(nèi)阻約為500Ω， 電壓表V1，量程10V，內(nèi)阻為15KΩ 電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻為10KΩ 滑動(dòng)變阻器R1，總電阻為50Ω，額定電流為1A 滑動(dòng)變阻器R2，總電阻為500Ω，額定電流為1A 電池組（電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻很小但不可不計(jì)） 開關(guān)及導(dǎo)線若干。 （1）測量電路中電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 （2） 畫出測量R的電路圖 （3） 在所測的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)計(jì)算R，計(jì)算表達(dá)式為 A2 V2 表達(dá)式中各符號(hào)的意義 分析與解：（1）A2、V2、R1、R2均可 （2） （3）讀出兩表的讀數(shù)后，利用并聯(lián)分流可得電阻值