文档介绍:专题5 电阻、电表内阻、电源内阻的测量
一、定值电阻的测量方法
测定金属丝的电阻率和描绘小灯泡的伏安特性曲线这两个实验的关键是测量电阻。设计实验电路测量电阻成为高考命题的热点和重点。这类问题考查形式多样,变化无穷,但考查的原理均为欧姆定律R=U/I, 重点都是在用各种方法测量电压U和电流I。
最直接测电阻的仪表,但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效,也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。
【例1】设计一个用替代法测量未知电阻Rx(阻值约为几十欧)的电路。
要求:(1)画出电路图。(2)说明实验主要步骤。
解析:(1)如图所示
(2)先把双刀双掷开关S2扳到1,闭合S1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I(最好为一整数)。再把开关S2扳到2,调整电阻箱R0,使得电流表指针仍指到示数I,读出此时电阻箱的阻
值r,则未知电阻Rx的阻值等于r。
答案:见解析。
伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表时,可以用标准电阻(电阻箱或给一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/R,电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表使用。
器材
规格
待测电阻Rx
阻值在900~1 000 Ω之间
电源E
具有一定内阻, V
电压表V1
量程0~ V,内阻r1=1 000 Ω
【例2】如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:
电压表V2
量程0~ V,内阻r2=2 500 Ω
电流表A
量程0~ A,内阻r= Ω
滑动变阻器R
最大阻值约100 Ω, A
开关S、导线若干
为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的
器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路。