第12练 电阻测量 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第12练，内容为：万用表法、伏安法和惠斯通电桥法测量电阻及误差分析。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第12练 电阻测量 一、单项选择题 1. 当电桥的桥臂电阻、、、满足时，电桥处于_____状态。（ ） A. 平衡 B. 不平衡 C. 临界 D. 故障 【答案】A 【解析】电桥平衡的条件是桥臂电阻满足 R1/R2=R3/R4（等价于 R1×R4=R2×R3）。当该条件成立时，电桥中检流计支路两端等电位，检流计无电流通过，电桥处于平衡状态，因此选 A。 2. 如图所示电桥电路，R1，R2，R3，R4为四个桥臂电阻，已知：R1=20，R2=60，R3=40，R5=50，R=2，电源E=6V，若要使电桥两端电压0V，则R4=（ ） A. 60 B. 120 C. 90 D. 80 【答案】B 【解析】当电桥平衡时，0V，电桥平衡的条件是对臂电阻之积相等，即R1R4= R2R3。代入数值计算R4的值，可得R4= 120Ω。故选B。 3. 电阻的测量原理基于哪个定律（ ） A. 法拉第定律 B. 麦克斯韦方程组 C. 奥姆定律 D. 皮亚诺定律 【答案】C 【解析】电阻的测量原理基于奥姆定律，即电压与电流成正比，电阻值为电压与电流之比。 4. 欧姆表测电阻的实质是（ ） A. 测电阻 B. 测交流电压 C. 测直流电压 D. 测电流 【答案】D 【解析】欧姆表内部含有电源，测量时将被测电阻接入表内电路，表头指针偏转大小由流过表头的电流决定。被测电阻不同，回路电流不同，因此欧姆表测电阻的实质是测电流，再把电流示数转换为电阻示数，故选 D。 二、填空题 5. 为了测量电阻，需要将万用表选择在______档位。 【答案】电阻 【解析】用万用表测量电阻时，需要选择电阻档位。 6. 伏安法测电阻电路如图所示，已知电压表的读数为10V，内阻为1kΩ，电流表的读数为0.1A。若电压表内阻增大为10 kΩ，则测量误差将______。（填“增大”或“减小”） 【答案】减小 7. 使用伏安法测量电阻时，应保证电流表的内阻远小于______的阻值。 【答案】待测电阻 【解析】伏安法测电阻时，若电流表串联在待测电阻支路中，电流表内阻会分压并产生误差。为减小电流表分压影响，应使电流表的内阻远小于待测电阻的阻值，因此填“待测电阻”。 8. 电桥平衡的条件是______。 【答案】邻臂电阻之比相等或对臂电阻乘积相等 【解析】电桥平衡的条件是邻臂电阻之比相等或对臂电阻乘积相等。 三、计算题 9. 实验室测量一只阻值约为100 Ω的电阻 。用万用表欧姆挡在断电状态下测得读数为106 Ω。随后采用伏安法测量，电压表内阻为1.00 kΩ，电流表测得总电流为105 mA，电压表两端电压为10.0 V。最后采用惠斯通电桥法测量，已知桥路平衡时 、、，且满足平衡关系 。求：（1）伏安法中流过被测电阻的电流，以及被测电阻的实际阻值；若忽略电压表分流，求测量值及其相对误差。（2）根据惠斯通电桥平衡条件，求被测电阻的阻值。（3）比较三种测量结果，指出伏安法产生较大误差的原因，并写出使用万用表欧姆挡时的一项操作要求。 【答案】（1）电压表分流电流为 。被测电阻电流为 ，实际阻值为 。忽略分流时测量值为 ，相对误差为 。（2）。（3）伏安法忽略电压表分流时误差较大，桥式测量结果与校正后的伏安法结果较接近，说明桥式测量准确度较高。万用表欧姆挡测量前应切断被测电路电源，并对电容器放电。 【解析】（1）电流表读数包含电压表分流电流，先用 求分流电流，再求 和 ；忽略分流会使电阻值偏小。（2）利用电桥平衡关系计算。（3）电桥采用零示法，能减小仪表内阻造成的影响；欧姆挡不得带电测量。 四、简答题 10. 请详细阐述直流电桥的工作原理，并且说明在平衡状态下，电桥各臂电阻之间的关系。如果电桥处于不平衡状态，会对测量结果产生怎样的影响？请举例说明在实际测量中如何避免电桥不平衡带来的误差。 【答案】工作原理：直流电桥由四个电阻R1、R2、R3、R4组成桥臂，在A、C两端接上电源E，B、D两端接上检流计G。当电桥平衡时，B、D两点电位相等，检流计中无电流通过。此时，电桥的平衡条件为R1/R2 = R3/R4 ，即对臂电阻的乘积相等。 平衡状态下电阻关系：R1×R4 = R2×R3 。 不平衡状态影响：若电桥不平衡，B、D两点存在电位差，检流计有电流通过，测量结果会出现偏差。例如在测量电阻时，电桥不平衡会导致测量出的电阻值与实际值不符。 避免误差方法：在测量前，要确保电桥的连接正确，各电阻元件无损坏；使用高精度的电阻元件；在测量过程中，仔细调节电桥，使检流计指针指零，确保电桥达到平衡状态。 【解析】直流电桥由四个桥臂电阻和电源、检流计组成，通过比较两分压支路中 B、D 两点的电位来判断是否平衡。平衡时检流计电流为零，B、D 等电位，桥臂电阻满足 R1/R2=R3/R4，等价于 R1×R4=R2×R3。若电桥不平衡，B、D 间存在电位差，检流计有电流通过，所测电阻会偏离真实值。实际测量中应正确连接电桥、检查桥臂元件，选择合适比例臂和比较臂，缓慢调节使检流计指零后再读数，以减小不平衡引起的误差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法。 本卷是《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第12练，内容为：万用表法、伏安法和惠斯通电桥法测量电阻及误差分析。 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第12练 电阻测量 一、单项选择题 1. 当电桥的桥臂电阻、、、满足时，电桥处于_____状态。（ ） A. 平衡 B. 不平衡 C. 临界 D. 故障 2. 如图所示电桥电路，R1，R2，R3，R4为四个桥臂电阻，已知：R1=20，R2=60，R3=40，R5=50，R=2，电源E=6V，若要使电桥两端电压0V，则R4=（ ） A. 60 B. 120 C. 90 D. 80 3. 电阻的测量原理基于哪个定律（ ） A. 法拉第定律 B. 麦克斯韦方程组 C. 奥姆定律 D. 皮亚诺定律 4. 欧姆表测电阻的实质是（ ） A. 测电阻 B. 测交流电压 C. 测直流电压 D. 测电流 二、填空题 5. 为了测量电阻，需要将万用表选择在______档位。 6. 伏安法测电阻电路如图所示，已知电压表的读数为10V，内阻为1kΩ，电流表的读数为0.1A。若电压表内阻增大为10 kΩ，则测量误差将______。（填“增大”或“减小”） 7. 使用伏安法测量电阻时，应保证电流表的内阻远小于______的阻值。 8. 电桥平衡的条件是______。 三、计算题 9. 实验室测量一只阻值约为100 Ω的电阻 。用万用表欧姆挡在断电状态下测得读数为106 Ω。随后采用伏安法测量，电压表内阻为1.00 kΩ，电流表测得总电流为105 mA，电压表两端电压为10.0 V。最后采用惠斯通电桥法测量，已知桥路平衡时 、、，且满足平衡关系 。求：（1）伏安法中流过被测电阻的电流，以及被测电阻的实际阻值；若忽略电压表分流，求测量值及其相对误差。（2）根据惠斯通电桥平衡条件，求被测电阻的阻值。（3）比较三种测量结果，指出伏安法产生较大误差的原因，并写出使用万用表欧姆挡时的一项操作要求。 四、简答题 10. 请详细阐述直流电桥的工作原理，并且说明在平衡状态下，电桥各臂电阻之间的关系。如果电桥处于不平衡状态，会对测量结果产生怎样的影响？请举例说明在实际测量中如何避免电桥不平衡带来的误差。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $