第10讲 测量导体的电阻 学案 (教师版 学生版)

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第10讲 测量导体的电阻 学案 (教师版 学生版)

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第10讲
测量导体的电阻
精讲1
伏安法测电阻
知识点1
测量电路的选择:电流表的内接法和外接法
?伏安法测电阻有a、b两种接法,a叫(电流表)外接法,b叫(电流表)内接法。当电表不能看作理想电表时,外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。如果无法估计被
测电阻的阻值大小,可以利用试触法:将电压表分别接在被测电阻两端以及被测电阻、电流表两端,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测
量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U)。
?知识点2??控制电路的选择:滑动变阻器的限流和分压接法
?滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法:a叫限流接法,b叫分压接法。限流法连接简单且能耗低,但电压调节范围小,分压接法被测电阻上电压的调节范围大,但能耗相对较高。当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的(注意电流大小);用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
?
知识点3
电表的改装
(1)电表量程的选择:使用大量程电表时,测量数据需达到量程的;若大量程电表和小量程电表都不符合题目要求时,考虑将小量程电表改装成量程合适的电表使用;
(2)改装电表的条件:①内阻已知的表头;②阻值合适的定值电阻。
巩固练习
【例1】定值电阻Rx,的阻值约为20kΩ,用下列器材组装成电路,尽可能准确地测量Rx的阻值。
A.微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω);
B.微安表μA(量程500μA,内阻约50Ω);
C.电压表V(量程3V,内阻约10KΩ);
D.电压表V(量程15V,内阻约50KΩ);
E.滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A);
F.电池组E(电动势4V,内阻不计);
G.开关S及导线若干。
(1)实验中应选用的器材是:__________。
(2)画出所用实验电路图。
【变式1】某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值.可选器材代号和规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为20Ω)
电流表A2(量程300mA,内阻r2约为15Ω)
待测电阻Rx(阻值约为100Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
电源E(电动势约为9V,内阻r约为1Ω)
单刀单掷开关S,导线若干.
①请在方框中画出实验电路原理图;
②需要直接测量的物理量是
,被测电阻的计算式为Rx=

【变式2】用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0-15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0-300μA,内阻为1000Ω
电压表V:量程15V,内阻约15kΩ
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω
定值电阻R2,阻值为
9000Ω
电键S、导线若干
请回答下面问题:
(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为__________(填写器材代号);
(2)在方框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是__________mA,电流表A2的示数是__________μA。
【变式3】在测量一电阻Rx(约为100Ω)的实验中已使用了如下器材:电源(电动势约3V,内阻不
计)、开关2只、导线若干。为完成测量还需要一个电流表和一个电阻箱,待选器材如下。
A.电流表
:量程10mA,内阻约为50Ω
B.电流表
:量程0.6A,内阻约为1Ω
C.电阻箱:最大电阻99.99Ω
D.电阻箱
:最大电阻999.9Ω
(1)上述器材中,电流表应选择________,电阻箱应选择_______(填器材前的字母)
(2)试画出测量电阻Rx的电路图。
(3)实验中需要测量的数据是_____________
______________。
用所测的物理量表示待测电阻Rx=___________。
精讲2
测电表内阻的方法
知识点1
伏安法
?用一个小量程的电压表测出电流表两端的电压U,由欧姆定律可求出;没有小量程的电压表时,可以用已知内阻的电流表当电压表使用,此时;
知识点2
替代法
(1)替代思想:测电压表或电流表的内阻时可以使用替代法,即用一个电阻箱来替代原电表,当调节电阻箱使主电路效果与替代之前相同时,电阻箱的读数即为所替代的电表的内阻;
(2)实验原理图如图所示,实验中,闭合S1,S2接a,调节R’,使两电表均有适当的示数,并记下电流表A的示数I;S2接B,保持R’不变,条件R使电流表A的示数仍为I,记下此时电阻箱的阻值R0,则待测电流表Ax的内阻r=R0。测电压表内阻方法与上述步骤相同。
知识点3
半偏法
(1)“半偏法”测电流表的内阻
①测量原理:电路如图所示,闭合S1,调节R1使电流表的指针满偏;在闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表的指针半偏,读出R2的值,则Rg=R2。
②误差分析:测量值相对真实值偏小。减小误差的方法有选用较大的R1、选用较大的电动势等。
(2)“半偏法”测电压表的内阻
①测量原理:电路如图所示,闭合S之前,电阻箱R的阻值调到零,滑动变阻器R’的滑片P滑到左端。闭合开关S,调节滑片P的位置使电压表示数为满刻度U0;保持滑动变阻器滑片位置不变,再调节电阻箱的阻值,使电压表指针半偏,在读取电阻箱的阻值R,则有Rv=R。
②误差分析:测量值相对真实值偏大。减小误差的方法有选用较小的R1(在安全的前提下)、选用较大的电动势等。
巩固练习
【例1】现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5
Ω~8
Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10
mA);
B.电压表V1(量程0.3
V,内阻约500
Ω);
C.电压表V2(量程3
V,内阻约3
kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻10
Ω);
E.滑动变阻器R2(最大电阻500
Ω);
F.定值电阻R3(阻值10
Ω);
G.电源E(电动势3
V);
H.开关S及导线若干.
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节.
(1)器材应选用________________(填器材序号字母);
(2)在框内画出实验电路图并标明符号;
(3)电流表A内阻的表达式为=______________,式中各符号的物理意义为________________.
【变式1】某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材(待测毫安表mA、开关及导线若干):
A.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)
B.滑动变阻器R1(0-10Ω,2A)
C.滑动变阻器R2(0-100Ω,50mA)
D.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5Ω)
E.标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01Ω)
F.定值电阻R3的阻值为5Ω
G.定值电阻R4的阻值为20Ω
①应选用的器材有
(只需填写所选器材序号,如ABCD…)
②画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.
③待测电流表的电流刻度值的表达式I=
.式中各物理量所表示的意义分别为
???.
【变式2】某同学测量电流表G1内阻r1的电路如图所示,供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);
②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);
③定值电阻R1(300Ω);
④定值电阻R2(10Ω);
⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);
⑦干电池(1.
5V);
⑧电键及导线若干。
(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选_______。(填写序号)
(2)完成实物图连接。
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动触头移至最________端(填“左”或“右”):
②闭合电键,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1,I2;
③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2的读数I1,I2;
④以I2为纵轴,I1为横轴,做出相应图线,如图所示。
根据I2-
I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻r1的表达式________。
【变式3】小华想要把一个表头G改装成一个电流表,表头的满偏电流、内阻均未知.为了能够顺利完成改装,他需先测定表头的内阻和满偏电流,然后再根据测量结果进行改装,小华的操作步骤如下:
(1)若采用如图所示的电路测表头G的内阻,其中R为电阻箱,R0为阻值合适的滑动变阻器,G0为标准电流表,S2为单刀双掷开关,测量步骤如下:
①调节滑动变阻器滑片,使其处在滑动变阻器的最左端;调节电阻箱的阻值,并使其阻值最大,然后闭合开关S1;
②把单刀双掷开关S2拨向A,调节滑动变阻器Ro的阻值,使表头G满偏,此时标准电流表Go的示数I1=2mA;
③把单刀双掷开关S2拨向B,保持滑动变阻器R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电流表Go的示数I2=2mA,读出此时电阻箱的阻值为R=59.8Ω.由上述实验可知,表头G的内阻Rg=
,满偏电流Ig=

(2)现在想把表头改装成量程为0.6A的电流表,小华需要将表头G
(填“串”或“并”)连一个阻值为
Ω的电阻.
电阻测量的六种方法
1.伏安法:
?特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量)
?
2.安安法
?若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.
(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知的内阻R1,则可测得的内阻
(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2?UA1时,串联一定值电阻R0后,同样可测得的电阻
?
3.伏伏法
?若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.
(1)如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻
(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1?IV2时,并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻
??
4.比较法测电阻
?如图所示,读得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2,可得
?
?如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2).
?
5.半偏法测电流表内阻
电路图如图所示
?步骤:
?(1)断开S2,闭合S1,调节R0,使表满偏为I0;
?(2)保持R0不变,闭合S2,调节R,使表读数为;
?(3)由上可得RA=R.
特别提醒
?当R0?RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.?
6.用等效替代法测电阻
如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.
课后作业
1.利用如图所示电路可测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知,闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R3时,电流表示数为零,则Rx阻值等于(

A.R2
B.
C.
D.
2.用伏安法测电阻时,待测电阻大约是10欧,电流表的内阻是1欧,电压表的内阻是5千欧,则(

用电流表外接法,此时测量值比真实值大
B.用电流表外接法,此时测量值比真实值小
C.用电流表内接法,此时测量值比真实值大
D.用电流表内接法,此时测量值比真实值小
3.如图,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为12V、0.15A,接b时得到数据为10V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是(

A.80Ω,大于真实值
B.50Ω,小于真实值
C.80Ω,小于真实值
D.50Ω,大于真实值
4.用伏安法测电阻的实验中提供了如下器材:
①待测电阻RX,(约200Ω);
②直流毫安表(量程0~20mA,内阻约50Ω);
③直流电压表(量程0~3V,内阻约5kΩ);
④直流电源(输出电压3V,内阻可不计);
⑤滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许最大电流1A);
⑥电键一个,导线若干条。
实验要求最大限度的减小误差,则毫安表的连接应选择________(填“内接”或“外接”)的连接方式;滑动变阻器的连接应选择________(填“限流”或“分压”)的连接方式。
5、现提供如下器材:
①电压表V1(量程6V,内阻约为30kΩ)
②电压表V2(量程3V,内阻约为3kΩ)
③电池E(电动势6V,内阻不计)
④定值电阻R1=3kΩ
⑤滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω)
⑥电键S一个,导线若干
(1)在所给的两只电压表中,能较准确地测出电压表
的内阻(选填“V1”或“V2”);
(2)根据你的选择,请在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
(3)实验中,要读出的物理量有
(写出物理量名称并用相应字母表示);
(4)请用已知量和测量量对应字母表示被测电压表内阻的表达式RV=

6.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
电流表A1(量程150mA,内阻r1约为10Ω)
电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
电压表V(量程15V,内阻约为10KΩ)
定值电阻R0=100Ω
滑动变阻器R,最大阻值为5Ω
电源E,电动势E=4V(内阻不计)
开关S及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注).
②实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知和测得的物理量表示Rx
=

7.(1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径,测得的结果如图1所示,则该金属丝的直径d=__________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图2所示,则该工件的长度L=__________cm。
(2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题:
A.量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1
B.量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2
C.滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A
D.滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A
E、阻值为59Ω的定值电阻R3
F、阻值为599Ω的定值电阻R4
G、电动势为6V的蓄电池E
H、电键S一个、导线若干
①根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)。
②实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的
电阻表达式Rx=
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第10讲
测量导体的电阻
精讲1
伏安法测电阻
知识点1
测量电路的选择:电流表的内接法和外接法
?伏安法测电阻有a、b两种接法,a叫(电流表)外接法,b叫(电流表)内接法。当电表不能看作理想电表时,外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。如果无法估计被
测电阻的阻值大小,可以利用试触法:将电压表分别接在被测电阻两端以及被测电阻、电流表两端,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测
量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U)。
?知识点2??控制电路的选择:滑动变阻器的限流和分压接法
?滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法:a叫限流接法,b叫分压接法。限流法连接简单且能耗低,但电压调节范围小,分压接法被测电阻上电压的调节范围大,但能耗相对较高。当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的(注意电流大小);用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
?
知识点3
电表的改装
(1)电表量程的选择:使用大量程电表时,测量数据需达到量程的;若大量程电表和小量程电表都不符合题目要求时,考虑将小量程电表改装成量程合适的电表使用;
(2)改装电表的条件:①内阻已知的表头;②阻值合适的定值电阻。
巩固练习
【例1】定值电阻Rx,的阻值约为20kΩ,用下列器材组装成电路,尽可能准确地测量Rx的阻值。
A.微安表μA(量程200μA,内阻约200Ω);
B.微安表μA(量程500μA,内阻约50Ω);
C.电压表V(量程3V,内阻约10KΩ);
D.电压表V(量程15V,内阻约50KΩ);
E.滑动变阻器R(最大阻值50Ω,额定电流1A);
F.电池组E(电动势4V,内阻不计);
G.开关S及导线若干。
(1)实验中应选用的器材是:__________。
(2)画出所用实验电路图。
答案(1)ACEFG;(2)
【变式1】某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值.可选器材代号和规格如下:
电流表A1(量程250mA,内阻r1为20Ω)
电流表A2(量程300mA,内阻r2约为15Ω)
待测电阻Rx(阻值约为100Ω)
滑动变阻器R(最大阻值10Ω)
电源E(电动势约为9V,内阻r约为1Ω)
单刀单掷开关S,导线若干.
①请在方框中画出实验电路原理图;
②需要直接测量的物理量是
,被测电阻的计算式为Rx=

答案(1);(2)两个电流表的读书I1、I2;
【变式2】用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程0-15mA,内阻约为100Ω
电流表A2:量程0-300μA,内阻为1000Ω
电压表V:量程15V,内阻约15kΩ
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω
定值电阻R2,阻值为
9000Ω
电键S、导线若干
请回答下面问题:
(1)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为__________(填写器材代号);
(2)在方框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号;
(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是__________mA,电流表A2的示数是__________μA。
答案(1)A1,A2;
⑵;

8.0mA,150μA
【变式3】在测量一电阻Rx(约为100Ω)的实验中已使用了如下器材:电源(电动势约3V,内阻不
计)、开关2只、导线若干。为完成测量还需要一个电流表和一个电阻箱,待选器材如下。
A.电流表
:量程10mA,内阻约为50Ω
B.电流表
:量程0.6A,内阻约为1Ω
C.电阻箱:最大电阻99.99Ω
D.电阻箱
:最大电阻999.9Ω
(1)上述器材中,电流表应选择________,电阻箱应选择_______(填器材前的字母)
(2)试画出测量电阻Rx的电路图。
(3)实验中需要测量的数据是_____________
______________。
用所测的物理量表示待测电阻Rx=___________。
答案:(1)AD(2)(3)闭合开关前电阻箱的读数R1,闭合开关后电阻箱的读数R2,RX=R2-R1
精讲2
测电表内阻的方法
知识点1
伏安法
?用一个小量程的电压表测出电流表两端的电压U,由欧姆定律可求出;没有小量程的电压表时,可以用已知内阻的电流表当电压表使用,此时;
知识点2
替代法
(1)替代思想:测电压表或电流表的内阻时可以使用替代法,即用一个电阻箱来替代原电表,当调节电阻箱使主电路效果与替代之前相同时,电阻箱的读数即为所替代的电表的内阻;
(2)实验原理图如图所示,实验中,闭合S1,S2接a,调节R’,使两电表均有适当的示数,并记下电流表A的示数I;S2接B,保持R’不变,条件R使电流表A的示数仍为I,记下此时电阻箱的阻值R0,则待测电流表Ax的内阻r=R0。测电压表内阻方法与上述步骤相同。
知识点3
半偏法
(1)“半偏法”测电流表的内阻
①测量原理:电路如图所示,闭合S1,调节R1使电流表的指针满偏;在闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表的指针半偏,读出R2的值,则Rg=R2。
②误差分析:测量值相对真实值偏小。减小误差的方法有选用较大的R1、选用较大的电动势等。
(2)“半偏法”测电压表的内阻
①测量原理:电路如图所示,闭合S之前,电阻箱R的阻值调到零,滑动变阻器R’的滑片P滑到左端。闭合开关S,调节滑片P的位置使电压表示数为满刻度U0;保持滑动变阻器滑片位置不变,再调节电阻箱的阻值,使电压表指针半偏,在读取电阻箱的阻值R,则有Rv=R。
②误差分析:测量值相对真实值偏大。减小误差的方法有选用较小的R1(在安全的前提下)、选用较大的电动势等。
巩固练习
【例1】现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5
Ω~8
Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10
mA);
B.电压表V1(量程0.3
V,内阻约500
Ω);
C.电压表V2(量程3
V,内阻约3
kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻10
Ω);
E.滑动变阻器R2(最大电阻500
Ω);
F.定值电阻R3(阻值10
Ω);
G.电源E(电动势3
V);
H.开关S及导线若干.
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节.
(1)器材应选用________________(填器材序号字母);
(2)在框内画出实验电路图并标明符号;
(3)电流表A内阻的表达式为=______________,式中各符号的物理意义为________________.
答案(1)ABDFGH;(2);(3),U为电压表读数,I为电流表读数
【变式1】某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材(待测毫安表mA、开关及导线若干):
A.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)
B.滑动变阻器R1(0-10Ω,2A)
C.滑动变阻器R2(0-100Ω,50mA)
D.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5Ω)
E.标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01Ω)
F.定值电阻R3的阻值为5Ω
G.定值电阻R4的阻值为20Ω
①应选用的器材有
(只需填写所选器材序号,如ABCD…)
②画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.
③待测电流表的电流刻度值的表达式I=
.式中各物理量所表示的意义分别为
???.
答案(1)ABDFG;(2);(3),为标准电流表的读数,为标准电流表的内阻,为待测毫安表的电阻,为定值电阻
【变式2】某同学测量电流表G1内阻r1的电路如图所示,供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);
②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);
③定值电阻R1(300Ω);
④定值电阻R2(10Ω);
⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);
⑦干电池(1.
5V);
⑧电键及导线若干。
(1)定值电阻应选________,滑动变阻器应选_______。(填写序号)
(2)完成实物图连接。
(3)补全实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动触头移至最________端(填“左”或“右”):
②闭合电键,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1,I2;
③多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2的读数I1,I2;
④以I2为纵轴,I1为横轴,做出相应图线,如图所示。
根据I2-
I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻r1的表达式________。
答案(1)③,⑥
(2)(3)①左
(4)
【变式3】小华想要把一个表头G改装成一个电流表,表头的满偏电流、内阻均未知.为了能够顺利完成改装,他需先测定表头的内阻和满偏电流,然后再根据测量结果进行改装,小华的操作步骤如下:
(1)若采用如图所示的电路测表头G的内阻,其中R为电阻箱,R0为阻值合适的滑动变阻器,G0为标准电流表,S2为单刀双掷开关,测量步骤如下:
①调节滑动变阻器滑片,使其处在滑动变阻器的最左端;调节电阻箱的阻值,并使其阻值最大,然后闭合开关S1;
②把单刀双掷开关S2拨向A,调节滑动变阻器Ro的阻值,使表头G满偏,此时标准电流表Go的示数I1=2mA;
③把单刀双掷开关S2拨向B,保持滑动变阻器R0不变,调节电阻箱R的阻值,使标准电流表Go的示数I2=2mA,读出此时电阻箱的阻值为R=59.8Ω.由上述实验可知,表头G的内阻Rg=
,满偏电流Ig=

(2)现在想把表头改装成量程为0.6A的电流表,小华需要将表头G
(填“串”或“并”)连一个阻值为
Ω的电阻.
答案(1)59.8Ω,2mA;(2)并联,0.2
电阻测量的六种方法
1.伏安法:
?特点:大内小外(内接法测量值偏大,测大电阻时应用内接法测量)
?
2.安安法
?若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.
(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知的内阻R1,则可测得的内阻
(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2?UA1时,串联一定值电阻R0后,同样可测得的电阻
?
3.伏伏法
?若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.
(1)如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻
(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1?IV2时,并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻
??
4.比较法测电阻
?如图所示,读得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2,可得
?
?如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2).
?
5.半偏法测电流表内阻
电路图如图所示
?步骤:
?(1)断开S2,闭合S1,调节R0,使表满偏为I0;
?(2)保持R0不变,闭合S2,调节R,使表读数为;
?(3)由上可得RA=R.
特别提醒
?当R0?RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.?
6.用等效替代法测电阻
如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.
课后作业
1.利用如图所示电路可测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知,闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R3时,电流表示数为零,则Rx阻值等于(

A.R2
B.
C.
D.
答案D
2.用伏安法测电阻时,待测电阻大约是10欧,电流表的内阻是1欧,电压表的内阻是5千欧,则(

用电流表外接法,此时测量值比真实值大
B.用电流表外接法,此时测量值比真实值小
C.用电流表内接法,此时测量值比真实值大
D.用电流表内接法,此时测量值比真实值小
答案B
3.如图,有一未知电阻Rx,为了较准确地测出电阻值,利用试触法得到两组数据,接a时得到数据为12V、0.15A,接b时得到数据为10V、0.2A,那么该电阻测得较为准确的数值及它与与真实值比较的情况是(

A.80Ω,大于真实值
B.50Ω,小于真实值
C.80Ω,小于真实值
D.50Ω,大于真实值
答案A
4.用伏安法测电阻的实验中提供了如下器材:
①待测电阻RX,(约200Ω);
②直流毫安表(量程0~20mA,内阻约50Ω);
③直流电压表(量程0~3V,内阻约5kΩ);
④直流电源(输出电压3V,内阻可不计);
⑤滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,允许最大电流1A);
⑥电键一个,导线若干条。
实验要求最大限度的减小误差,则毫安表的连接应选择________(填“内接”或“外接”)的连接方式;滑动变阻器的连接应选择________(填“限流”或“分压”)的连接方式。
答案
外接,分压
5、现提供如下器材:
①电压表V1(量程6V,内阻约为30kΩ)
②电压表V2(量程3V,内阻约为3kΩ)
③电池E(电动势6V,内阻不计)
④定值电阻R1=3kΩ
⑤滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω)
⑥电键S一个,导线若干
(1)在所给的两只电压表中,能较准确地测出电压表
的内阻(选填“V1”或“V2”);
(2)根据你的选择,请在方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
(3)实验中,要读出的物理量有
(写出物理量名称并用相应字母表示);
(4)请用已知量和测量量对应字母表示被测电压表内阻的表达式RV=

答案(1)V2,(2);(3)电压表V1的示数U1,电压表V2的示数U2.(4)
6.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
电流表A1(量程150mA,内阻r1约为10Ω)
电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
电压表V(量程15V,内阻约为10KΩ)
定值电阻R0=100Ω
滑动变阻器R,最大阻值为5Ω
电源E,电动势E=4V(内阻不计)
开关S及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注).
②实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知和测得的物理量表示Rx
=

答案(1);(2)
7.(1)小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径,测得的结果如图1所示,则该金属丝的直径d=__________mm。然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图2所示,则该工件的长度L=__________cm。
(2)然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题:
A.量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1
B.量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2
C.滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A
D.滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A
E、阻值为59Ω的定值电阻R3
F、阻值为599Ω的定值电阻R4
G、电动势为6V的蓄电池E
H、电键S一个、导线若干
①根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)。
②实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的
电阻表达式Rx=

答案(1)d=
3.206
(或3.205
、3.207

L=
5.015(2)①,

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