11.4串联电路和并联电路之定值电阻测量方法总结 学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

定值电阻测量方法总结学案

一、伏安法

【例1】高中电学实验的核心是测电阻，当然所测的对象是不同的，有灯泡的电阻、电阻丝的电阻、电表的电阻、电源的电阻等；所有的方法也不同，有伏安法、半偏法、等效代替法等，其中最常用的是伏安法，测量电路如图示。

 

 

（1）为了减小电表内阻引起的误差，如果待测电阻和电表内阻未知，可观察电表的变化：当开关由a点变到接触b点时，电流表变化显著，则开关应接在     点，测量误差较小；当开关由a点变到接触b点时，电压表变化显著，则开关应接在     点，测量误差较小。

（2）如果已知待测电阻和电表内阻的大约值，为了减小测量误差，应进行的操作：当>时，开关应接在     点；当<时，开关应接在     点；当=时，开关应接在     点。

（3）如果已知电流表内阻的准确值，则开关应接在     点测量没有误差，如果已知电压表内阻的准确值，则开关应接在     点测量没有误差。

【例2】在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：

A．电压表V1(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)        B．电压表V2(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)

C．电流表A1(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)        D．电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)

E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)                  F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)

G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)       H．开关S，导线若干

(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________         (填代号)．

(2)为减小实验误差，应选用图中________(填“a”或“b”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把实物图用线连接起来．

          

二、伏安法变式——电表改装、改用

【例3】用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：

电池组E电动势3 V，内阻不计；                电流表A1量程0～15 mA，内阻约为100 Ω；

电流表A2量程0～300 μA，内阻为1 000 Ω；    滑动变阻器R1阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A；

电阻箱R2阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A；  开关S、导线若干．

要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：

(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表____(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到

______Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表．

(2)在图中画出完整测量Rx阻值的电路图，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，测得待测电阻Rx的阻值是________.

三、伏安法变式——定值电阻当电表

伏安法变式——定值电阻当电表用

电流表A1，A2内阻未知，定值电阻R作电压表使用

四、电桥法

电桥平衡法

电流计读数为零

电流相等：   电压相等：

【例4】用伏安法测电阻，不论是电流表内接法，还是电流表外接法，都有系统误差。由于电压表的内阻未知，小明设计了如图b所示的电路测量待测电阻阻值。具体步骤如下：

①闭合开关S，调节滑动变阻器R，使电流计的读数为零；

②记录电压表的读数U和电流表的读数I；

③待测电阻的阻值Rx＝________。

六、替代法：在保持外部电路相同条件下，若通过两个电阻的电流相同，则电阻相同．

           

 

 

【例5】某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．

                

(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图a和b所示，长度为____