内容正文:
微专题 测量电阻的常用方法
7个电学实验:
1.测绘小灯泡的伏安特性曲线(4/13)
2.探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系(6/13)
3.练习使用多用电表 (2/13)
4.测定电池的电动势和内阻 (4/13)
5.探究电磁感应的产生条件(0次)
6.探究感应电流方向的规律(2/13)
7.探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系(4/13)
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核心任务:
电阻测量
各类型电阻:
问:对于一个未知电阻,采用什么方法可以直接测得其阻值?
多用电表直测法
精确原则:减小误差、提高精度
粗略测量
(1)安全原则:仪器安全、人身安全
(2)精确原则:减小误差、提高精度
(3)简便原则:原理简单、操作方便
(4)节约原则:能源节约 、器材节约
电学实验设计的原则
方法一 伏安法
伏安法测电阻是电学实验的基础,是高考考查的热点,也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。
[例1] (2021·浙江6月选考·18)小李在实验室测量一电阻R的阻值.
(1)因电表内阻未知,用如图甲所示的电路来判定电流表该内接还是外接.正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置.单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.65 V,电流表的示数如图乙所示,其读数I1=______ A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=1.75 V,I2=0.33 A.由此可知应采用电流表____(填“内”或“外”)接法.
误差分析:
K接1时,测量值 ;K接2时,测量值 ;(填“偏大”或“偏小”)
偏小
偏大
0.34
外
伏安法测电阻
存在系统误差
精确原则:减小误差、提高精度
方法二 伏伏法(电压表的灵活选用)
伏安法测电阻之发散思维
已知内阻的电压表可做电流表使用,在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用,这是设计电路中的高频考点。
[例2] 用以下器材可测量电阻Rx的阻值。
待测电阻Rx,阻值约为600 Ω;
电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计;
电压表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1 000 Ω;
电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10 kΩ;
电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω;
定值电阻R0,R0=60 Ω;
滑动变阻器R,最大阻值为150 Ω;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。
(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx=________,式中各符号的意义是________________________。(所有物理量用题中代表符号表示)
U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻
[变式] 某待测电阻Rx的阻值约为20 Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150 mA,内阻约为10 Ω)
B.电流表A2(量程20 mA,内阻r2=30 Ω)
C.电压表V(量程15 V,内阻15 kΩ)
D.定值电阻R0=100 Ω
E.滑动变阻器R,最大阻值约为10 Ω
F.电源E,电动势E=4 V(内阻不计)
G.电键S及导线若干
(1)测量时要求电表读数不得小于其量程的,应选择的电表是________。(填电表前面的字母符号)(2)请你在线框内画出测量Rx的实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号标注)。(3)若实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表V的读数为U,请根据画出的实验原理图,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)
A、B
方法三 安安法(电流表的灵活选用)
[例3] 小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。
(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其它方法进行实验:
①器材间连线如图所示,请在虚线框中画出对应的电路图___________;
②先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关挪到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图所示。则待测电阻 ___________ 。
此方法