资源简介

8-6 电阻的测量
一、教学目标
掌握伏安法、惠斯通电桥和多用电表测量电阻的方法。
二、教学重点难点
重点：伏安法、惠斯通电桥和多用电表测量电阻。
难点：惠斯通电桥测量电阻原理。
三、教学器材
多用电表一块、电压计一块、电流计一块、电阻及导线若干、计算机、投影仪。
四、教学建议
教法建议
讲授法、讨论法、实物展示法、演示实验法。
教学设计方案
（一）引入新课
在电气设备检修中，往往通过测量它的电阻值是否正常，来确定设备的情况或故障的性质和部位。本节介绍测量电阻的三种常用方法。
（二）课程内容
1．伏安法
⑴定义：用电压计测出电阻两端的电压，再用电流计测出通过的电阻的电流，根据欧姆定律，就可以计算出电阻值，这种测量电阻的方法称为伏安法。
⑵连接方式：用伏安法测量电阻时，电压计和电流计有两种连接方法。如图1所示。
图1 伏安法测电阻
⑶分析误差的原因
用外接法时，由于电压表的分流作用，电流表测得的电流要比通过电阻R的电流大，这样计算出来的电阻值比它真实的值小。
用内接法时，由于电流表的分压作用，电压表测得的电压要比电阻R两端的电压大，这样计算出来的电阻值比它真实的值大。
那么，如何减小测量误差呢？
⑷减小误差的方法
当待测电阻的阻值远小于电压表的内阻时，由于电压表的分流作用甚小，测量带来的误差较小，可将电流表外接。
当待测电阻的阻值远大于的电流表内阻时，由于电流表的分压作用甚小，测量带来的误差较小，可将电流表内接。
2．电桥法
⑴电路
在实验室中要比较准确地测量电阻，常用惠斯通电桥，如图2所示（首先介绍惠斯通电桥）。当A、B两点电势相等时，检流计G中无电流，这种状态称为电桥平衡 。
⑵电桥平衡条件
电桥平衡时，A、B两点的电势相等，即。由电势差定义可知：。这时G中无电流，断开G对电路无影响。此时，和组成的两条并联支路。则可以得到
若为待测电阻，则
图2 电桥的结构原理图
可由其他三个电阻计算出来。如果是由相同材料和横截面均匀的电阻丝做成的，则之比就等于它们电阻丝长度之比。 即
测量的准确程度，只决定于三个电阻的准确程度和检流计的灵敏度。所以这种方法比伏安法或用多用表测得的电阻准确的多。
⑶例题
图3所示是滑线式电桥，AB是一条置于刻度尺上1 m长的均匀电阻丝，D是滑动触头。当=60，=20 cm时，电桥处于平衡状态，求。
解 已知l3=lAD=0.2 m，=60
l4=lDB=l-lAD=0.8 m，
则电桥平衡时，
图3 滑线式电桥
3．多用电表
⑴外形及用途
多用电表的外形如图4(a)所示，可以测量电流、电压、电阻、电容等多种物理量，它的体积小，质量轻，可以随身携带，用于检查电路、电器的故障。
⑵ 用多用表电阻挡检测电阻
①测试电路：用多用表电阻挡检测电阻电路如图4（b）所示。
图4 多用电表
两表笔不接触时，笔间电阻无限大，电流为零，此时指针应指最左边的刻度线上，如图5（a）所示。否则，要用小螺丝刀旋转调零螺丝，调准为止。若不能指到这个刻度，应更换电池。
②测电阻前，应先把两表笔接触，旋动调零电阻旋柄，使指针指在电阻刻度的零线上，如图5（b）所示。
③测电阻时，将两表笔分别与电阻两端接触，如图5（c）所示。更换量程时，需重新调零，才能测量。
⑶用多用表测电阻注意事项：
①使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。若有偏差，应调整机械零点；
②合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；
图5 用多用表测电阻
③待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；
④换用欧姆挡的量程时，一定要重新调整欧姆零点；
⑤要用欧姆挡读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；
⑥测试完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。长期不用，应将多用电表中的电池取出。
（三）小结
1．伏安法测电阻电路连接方式、产生误差的原因及解决误差的方法。
2．电桥法测电阻的电路、电桥平衡条件及计算公式。
3．用多用表测电阻的方法及注意事项。
（四）作业布置 熟悉多用电表的使用
（五）教学说明
1．用伏安法测电阻要根据所测电阻阻值大小选择连接方式，以减小误差。
2．用伏安法测电阻用两块表，不能直接读出R值，很不方便。同时误差较大，不能满足对直流电阻侧量的相对误差应小于1%的要求，特别不能测量小于1 Ω的电阻。在电工测量中，常用电桥法测量。
3．多用电表是日常生活中应用比较广泛的电学测量仪器，掌握多用电表的原理和使用方法，对提高学生科学素养具有重要的意义。教学中要十分重视学生动手操作和实践能力的培养。

展开更多......

收起↑