第十一章电路及其应用 专题：导体电阻的测量 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

专题 导体电阻的测量 第十一章 电路及其应用 人教版（2019）必修 第三册 学习目标 1.了解等效替代法测电阻的原理与步骤。 2.了解半偏法测电阻的原理与步骤，分析误差情况。 3.了解电桥法测电阻的原理。 导入新课 利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是外接都会对测量造成系统误差，除了伏安法外，还可以怎样测量？如果欲消除系统误差，应该怎样设计方案？ 实验时先连入某待测电阻，记下电路中电表的读数，然后把待测电阻换成电阻箱，调整电阻箱，使电路中电表的读数与原来一样，这样的电阻箱便是待测电阻的阻值。 用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量 P R0 V S1 Rx S2 一、等效替代法测电阻 1.原理 R0 Rx S1 S2 A 4 1.电流半偏法——测电流表内阻 ⑴原理 电流表能读出自身的电流，在总电流近似不变的条件下，其电流减半时，必有另一支路分掉另一半的电流，则该支路的电阻（电阻箱读出）等于电流表的电阻。 二、半偏法测电阻 ① R1要远大于Rg； ② 电源电动势要适当大些。 ⑵实验条件 ⑶步骤 ②先闭合S1 ，调节R1使电流表指针满偏。 ③再闭合S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值。 ④有Rg=R2 ①断开S1、S2，把滑动变阻器R1的阻值调到最大。 ⑷误差分析 当闭合开关S2时，调节R2使电流表半偏，即通过电流表的电流为Ig/2，此时干路总电流因回路中总电阻变小而变大，即比Ig稍大，这样通过R2的电流将大于Ig/2，因此电流表内阻的测量值小于真实值。 R测＜R真 2.电压半偏法——测电压表内阻 P R2 V b R1 a S1 ⑴原理 ⑵实验条件 Rv要远大于R1 ① 把滑动变阻器R1的触头P滑到b端，把电阻箱R2的阻值调到0。 ③ 保持滑动变阻器触头位置不变，调节R2使电压表指针半偏，记下R2的值。 ④ 有Rv=R2 ② 闭合开关S1，调节R1使电压表指针满偏。 R测>R真 ⑷误差分析 ⑶实验步骤 知道其中任意三个电阻就可以求出第四个电阻的阻值。 2.电桥特点： 1.原理 如图所示，在a、b间接一灵敏电流计，当其读数为零时Uab＝0，称为电桥平衡，此时相当于a、b间断路，此时φa=φb，有 三、电桥法测电阻 中间电流表示数为零 3.应用 针对练1 某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了三种测量方案。 ⑴用欧姆表测电阻 a、在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至“×1”挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在           （选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。 b、欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻R0的阻值为           Ω。 ⑵用伏安法测电阻：如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.80V，电流表的示数为85.0mA，则由此可得未知电阻R0的阻值为           Ω（结果保留三位有效数字），此测量值           （选填“大于”或“小于”）真实值。 ⑶用等效替代法测电阻 a、如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，使电流表示数为I0，电阻箱的示数R1=102Ω； b、断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I0，电阻箱的示数R2=68Ω； c、则未知电阻R0的阻值为       Ω。 参考答案：⑴ 右侧 36 ⑵ 32.9   小于 ⑶ 34 乙 丙 解析：⑵用伏安法测电阻,未知电阻R0的阻值为 电流表外接，测量值小于真实值； ⑶电流均为I0的情况下，两种电路连接中的总电阻相同，即R1=R0+R2， 代入数据解得 R0=34Ω 针对练2 用半偏法测电流表G的内阻Rg的电路如图所示。待测电流表满偏电流Ig=1mA，内阻100Ω左右，电源A（电动势E1=10.0V，内阻很小），电源B（电动势E2=1.5V，内阻很小），电阻箱R′（电阻范围0~300.0Ω），滑动变阻器R1(0~2000Ω)，滑动变阻器R2(0~10000Ω)。  ⑴本实验步骤如下： ①按图连接好电路； ②断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R 的阻值，使电流表G指针满偏； ③保持开关S1闭合，并保持        ，闭合开关S2， 调节电阻箱R′的阻值，使电流表G指针半偏； ④读出电阻箱R′的阻值是96.5Ω，则待测电流表的内阻是        Ω。 ⑵为了尽可能减小实验误差，电路中电源应该选择        （填“A”或“B”）；滑动变阻器应该选择        （填“R1”或“R2”）。 ⑶用本方法测量的电流表内阻的测量值        真实值（填“等于”“大于”或“小于”）。 参考答案：⑴滑动变阻器滑片位置不变   96.5 ⑵ A  R2   ⑶小于 课堂小结 效替代法 半偏法 电桥法 伏安法 电阻测量 …… 电流半偏法 电压半偏法 $$