6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 實驗七實驗七 測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率 目錄目錄 課前預習基礎落實課前預習基礎落實 課堂互動考點突破課堂互動考點突破 課前預習基礎落實課前預習基礎落實 【實驗目的】 1掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。 2掌握螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數(shù)方法。 3會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。 【實驗原理】 1螺旋測微器的構造、原理及讀數(shù) (1)螺旋測微器的構造 如圖實1 所示是常用的螺旋測微器。它的測砧 A 和固定刻度 S 固定在尺架 F 上。旋鈕 K、微調旋鈕 K和可動刻度 H、測微螺桿 P 連在一起，通過精密螺紋套在 S 上。 (2)螺旋測微器的原理 測微螺桿 P 與固定刻度 S 之間的精密螺紋的螺距為 0.5 mm，即旋鈕 K 每旋轉一周，P 前進或后退0.5 mm，而可動刻度 H 上的刻度為 50 等份，每轉動一小格，P 前進或后退 0.01 mm。即螺旋測微器的精確度為 0.01 mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。 (3)讀數(shù)：測量時被測物體長度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。 測量值(毫米)固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(毫米)。 2游標卡尺的構造原理及讀數(shù) (1)構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內外測量爪)，游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘。 (2)用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑。 (3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。 不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少 1 mm。常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有 10 個的、20 個的、50 個的，見下表： 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 (4)讀數(shù)：若用 x 表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K 表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(xK精確度) mm。 3伏安法測電阻 (1)電流表的內接法和外接法的比較 (2)兩種電路的選擇 阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內接法簡單概括為“大內，小外” 。 臨界值計算法： RxRVRA時，用電流表外接法。 RxRVRA時，用電流表內接法。 實驗試探法：按圖實3 所示接好電路，讓電壓表一根接線柱 P 先后與 a、b 處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則采用電流表內接法。 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 4電阻率的測定原理 由RlS得RSl，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率。 (1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(RUI)。電路原理如圖實4 所示。 (2)用毫米刻度尺測量金屬絲的長度l，用螺旋測微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。 (3)將測量的數(shù)據(jù)代入公式RSl求金屬絲的電阻率。 5電壓表、電流表的讀數(shù) 對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可。 (1)03 V 的電壓表和 03 A 的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是 0.1 V 或 0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位。 (2)對于 015 V 量程的電壓表，精確度是 0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到 0.1 V。 (3)對于 00.6 A 量程的電流表，精確度是 0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀” ，即讀到最小刻度的一半 0.01 A。 【實驗器材】 毫米刻度尺，螺旋測微器，直流電流表和直流電壓表，滑動變阻器(阻值范圍 050 )，電池組，開關，被測金屬絲，導線若干。 【實驗過程】 一、實驗步驟 1求導線橫截面積S：在準備好的金屬絲上三個不同位置用螺旋測微器各測一次直徑，求出其平6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 均值d，Sd24。 2按圖實4 所示電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。 3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量 3 次，求出其平均值 l。 4把滑動變阻器的滑片調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關 S。改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù) I 和 U 的值，填入記錄表格內，斷開開關 S，求出導線電阻 Rx的平均值。 5整理儀器。 二、數(shù)據(jù)處理 1在求Rx的平均值時可用兩種方法 (1)第一種是用RxUI算出各次的數(shù)值，再取平均值。 (2)第二種是用UI圖線的斜率求出。 2計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值，代入電阻率計算公式RxSld2U4lI。 【誤差分析】【誤差分析】 1金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量是產生誤差的主要來源之一。 2采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏小。 3金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。 4由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。 【注意事項】【注意事項】 1為了方便，測量直徑應在導線連入電路前進行，為了準確測量金屬絲的長度，應該在連入電路之后在拉直的情況下進行。 2本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法。 3電流不宜太大(電流表用 00.6 A 量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大。 課堂互動考點突破課堂互動考點突破 考點一考點一 基本儀器的讀數(shù)基本儀器的讀數(shù) 例 1 (1)如圖實5 所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為 9 mm 長 10 等分、19 mm 長 20 等分、49 mm 長 50 等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm，_mm。 (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖實6 所示，則金屬絲的直徑是_mm。 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 (3)圖實7 使用 0.6 A 量程時，對應刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)是_A；當使用 3 A 量程時，對應刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針示數(shù)為_A。 圖實8 使用較小量程時，每小格表示_V，圖中表針的示數(shù)為_V。若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示_V，圖中表針示數(shù)為_V。 (4)旋鈕式電阻箱如圖實9 所示，電流從接線柱 A 流入，從 B 流出，則接入電路的電阻為_。今欲將接入電路的電阻改為 2 087 ，最簡單的操作方法是_。若用兩個這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為_。 解析解析 (1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是 17，不足 1 毫米數(shù)是 70.1 mm0.7 mm，最后結果是 17 mm0.7 mm17.7 mm。 中間圖讀數(shù)：整毫米是 23，不足 1 毫米數(shù)是 170.05 mm0.85 mm，最后結果是 23 mm0.85 mm23.85 mm。 最下面圖讀數(shù)：整毫米是 3，不足 1 毫米數(shù)是 90.02 mm0.18 mm。最后結果是 3 mm0.18 mm3.18 mm。 (2)固定刻度示數(shù)為 2.0 mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為 15.0，最后的讀數(shù)：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。 (3)使用 0.6 A 量程時，刻度盤上的每一小格為 0.02 A，表針示數(shù)為 0.44 A；當使用 3 A 量程時，每一小格為 0.1 A，表針示數(shù)為 2.20 A。 電壓表使用 3 V 量程時，每小格表示 0.1 V，表針示數(shù)為 1. 70 V；使用 15 V 量程時，每小格為 0.5 V，表針示數(shù)為 8.5 V。 (4)電阻為 1 987 。最簡單的操作方法是將“1 k”旋鈕調到 2，再將“100”旋鈕調到 0。每個電阻箱的最大阻值是 9 999 ，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是 29 999 19 998 。故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為 019 998 。 答案答案 (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150 (3)0.02 0.44 0.1 2.20 0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 將“1 k”旋鈕調到 2，再將“100”旋鈕調到 0 019 998 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 規(guī)律總結規(guī)律總結 游標卡尺的讀數(shù)應注意以下幾點游標卡尺的讀數(shù)應注意以下幾點 (1)(1)看清精確度：看清精確度：例如 易錯成(1140.1)mm11.40 mm 正確的應為 11.4 mm，游標卡尺不需估讀，后面不能隨意加零。 例如 易錯成(10120.05) mm10.6 mm，正確的應為 10.60 mm，游標卡尺的最后一位是精確的，不要隨意把最后一位的零去掉。 (2)(2)主尺上的單位應為厘米主尺上的單位應為厘米 主尺上標識的 1、2、3 等數(shù)字通常是指厘米，讀數(shù)時應將毫米和厘米分清，游標卡尺主尺上的最小刻度是 1 mm。 例如 易錯成(540.05) mm5.20 mm 正確的應為(5040.05) mm50.20 mm (3)(3)區(qū)分零刻度與標尺最前端區(qū)分零刻度與標尺最前端 例如 易錯成(1390.05) mm13.45 mm 正確讀數(shù)為(1490.05) mm14.45 mm。 考點二考點二 實驗原理與操作實驗原理與操作 例 2 (浙江理綜)小明對 2B 鉛筆芯的導電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值。 (1)圖實10 甲是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖甲中畫出。 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 (2)小明用電流表內接法和外接法分別測量了一段 2B 鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到 UI 圖上，如圖實10 乙所示。在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用_(填“”或“”)表示的。 (3)請你選擇一組數(shù)據(jù)點，在圖乙上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為_。 答案答案 (1)如圖甲所示 (2) (3)如圖乙所示；用“”表示的數(shù)據(jù)連線時：1.2(1.11.3均可)；用“”表示的數(shù)據(jù)連線時：1.6(1.51.7 均可) 規(guī)律總結規(guī)律總結 實物圖連線注意事項實物圖連線注意事項 (1)(1)總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負。總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負。 (2)(2)對限流電路，只需用筆畫線當做導線，從電源正極開始，把電源、開關、滑動變阻器、 “伏安對限流電路，只需用筆畫線當做導線，從電源正極開始，把電源、開關、滑動變阻器、 “伏安法”部分依次串聯(lián)起來即可法”部分依次串聯(lián)起來即可( (注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調到阻值最大處注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應調到阻值最大處) )。 (3)(3)對分壓電路，應該先把電源、開關和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后對分壓電路，應該先把電源、開關和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動頭的電勢高低，根據(jù)“伏安法”在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動頭的電勢高低，根據(jù)“伏安法”部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間。部分電表正負接線柱的情況，將“伏安法”部分接入該兩點間。( (注意滑動變阻器注意滑動變阻器應調到使“伏應調到使“伏安法”部分所接兩點間阻值最小處安法”部分所接兩點間阻值最小處) ) 考點三考點三 儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理 例 3 為測量某一玩具電動機 M 中導線圈導線的電阻率，某實驗小組的部分實驗方案如下： 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 (1)用螺旋測微器測得與導線圈導線同種規(guī)格的導線的直徑 d 如圖實11 所示，則 d_mm； (2)用多用電表測量電動機中導線圈的電阻 Rx： 選擇“1 ”歐姆擋，并按正確步驟操作后，指針的位置如圖實12 所示(此過程電動機不轉動)，則 Rx _。 (3)為了提高精度，他又用以下儀器再次測量導線圈的電阻 Rx： 電流表 A1(03 A、約 5 )；滑動變阻器 R1(01 k)； 電流表 A2(030 mA、約 10 )； 滑動變阻器 R2(050 )； 定值電阻 R060 ；電源(4 V、約 1 )及開關等，導線若干。 實驗小組為使測量過程中電動機不轉動而采用了如圖實13 所示的電路圖， 應選擇的電流表是_，滑動變阻器是_；(填寫符號) 按照實驗要求，多用電表已選擇“直流電壓 2.5 V”擋作為電壓表使用，請依據(jù)圖實13 將圖實14 所示的實驗電路中的實物圖用筆畫線代替導線將欠缺的兩處補完整； 圖實15 是該實驗小組用測得的數(shù)值描繪出的圖象，其斜率表示的是_(填選項)。 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 A導線圈的電阻 B導線圈的電阻與 R0阻值之和 解析解析 (1)螺旋測微器的讀數(shù)： d0.01 mm15.50.155 mm。 (2)多用電表的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻的阻值，即Rx251 25 。 (3)選擇電流表時需先估算電路中的電流，設電動機和定值電阻R0串聯(lián)的電壓為電源電動勢，則 I425.060 A0.047 A47 mA 實際實驗時可通過滑動變阻器調節(jié)電壓使流過電流表的電流不超過 30 mA，所以電流表選 A2。 滑動變阻器應選擇便于調節(jié)的R2。 由于電流表 A2的電阻較大，為減小實驗誤差，應采用電流表外接法為有效地控制電路中的電壓和電流，應采用滑動變阻器分壓電路，所以電路圖連接如圖所示。 答案答案 (1)0.155(0.003 范圍內均可) (2)25 (3)A2 R2 見解析圖 B 規(guī)律總結規(guī)律總結 儀器選擇的基本思路儀器選擇的基本思路 (1)(1)優(yōu)先考慮安全因素優(yōu)先考慮安全因素 各電表的實際讀數(shù)不能超過其量程，電阻類元件中的實際電流(或電壓)不能超過其允許的最大電流(或電壓)。實際處理過程中，需要估算回路中的最大電流(一般按滑動變阻器采用限流接法進行估算)。如：用伏安法作出標有“6 V，0.6 W”字樣的小燈泡的 UI 圖象，而實際加在小燈泡兩端的電壓不能超過 6 V。 (2)(2)考慮讀數(shù)誤差因素考慮讀數(shù)誤差因素 一般要求各電表的實際讀數(shù)不小于其量程的 13，以減小讀數(shù)誤差。 (3)(3)儀器選擇的一般步驟儀器選擇的一般步驟 首先選擇唯一性的器材； 粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)； 估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度偏轉但不超過其量程的情況下，結合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材。 考點四考點四 創(chuàng)新實驗剖析創(chuàng)新實驗剖析( (物理思想方法物理思想方法) ) 用替代法和比例法測電阻 本實驗的關鍵是電阻的測量。除用伏安法測電阻外，還可用替代法或比例法進行測量。 1替代法 替代法的測量思路是等效的思想，可以是利用電流等效，也可以是利用電壓等效。替代法測量電阻精度高，不需要計算，方法簡單，但必須有可調的標準電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱)。6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 替代法是用與被測量的某一物理性質等效，從而加以替代的方法。 如圖實16 所示，先把雙刀雙擲開關 S2扳到 1，閉合 S1，調整滑動變阻器，使電流表指針指到某一位置，記下此時的示數(shù) I(最好為一整數(shù))。再把開關 S2扳到 2，調整電阻箱 R0，使得電流表指針仍指到示數(shù) I。讀出此時電阻箱的阻值 r，則未知電阻 Rx的阻值等于 r。 2比例法 如果有可以作為標準的已知電阻的電表。可以采用比例法測電表的電阻。用比例法測電表內阻時。兩個電流表一般是并聯(lián)(據(jù)并聯(lián)分流原理)，兩個電壓表一般是串聯(lián)(據(jù)串聯(lián)分壓原理)。 例如，測電流表和電壓表的內阻，如果有可以作為標準的已知電阻的電表，都可以使用比例法，采用比例法測電阻的依據(jù)是：串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，并聯(lián)電路電流與電阻成反比，電壓表可顯示電阻兩端的電壓值，電流表可顯示電阻中通過的電流，所以測電流表內阻應把兩電流表并聯(lián)。測電壓表內阻應把兩電壓表串聯(lián)，電路圖分別如圖實17 甲、乙所示。 假設 A2和 V2為待測電表。根據(jù)分壓原理或分流原理計算出 A2和 V2的內阻分別為rA2I1I2rA1，rV2U2U1rV1。 例 4 (四川理綜)如圖實18 是測量阻值約幾十歐的未知電阻 Rx的原理圖，圖中 R0是保護電阻(10 )，R1是電阻箱(099.9 )，R 是滑動變阻器，A1和 A2是電流表，E 是電源(電動勢10 V，內阻很小)。 在保證安全和滿足要求的情況下，使測量范圍盡可能大。 實驗具體步驟如下： ()連接好電路，將滑動變阻器 R 調到最大； 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 ()閉合 S，從最大值開始調節(jié)電阻箱 R1，先調 R1為適當值，再調節(jié)滑動變阻器 R，使 A1示數(shù)I10.15 A，記下此時電阻箱的阻值 R1和 A2的示數(shù) I2； ()重復步驟()，再測量 6 組 R1和 I2值； ()將實驗測得的 7 組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點。 根據(jù)實驗回答以下問題： (1)現(xiàn)有四只供選用的電流表： A電流表(03 mA，內阻為 2.0 ) B電流表(03 mA，內阻未知) C電流表(00.3 A，內阻為 5.0 ) D電流表(00.3 A，內阻未知) A1應選用_，A2應選用_。 (2)測得一組 R1和 I2值后，調整電阻箱 R1，使其阻值變小，要使 A1示數(shù) I10.15 A，應讓滑動變阻器 R 接入電路的阻值_(選填“不變” 、 “變大”或“變小”)。 (3)在坐標紙上畫出 R1與 I2的關系圖。 (4)根據(jù)以上實驗得出 Rx_。 解析解析 (1)由電路圖可知I1(R0R1RA1)I2(RxRA2)，即R1RxRA2I1I2(R0RA1)，在I10.15 A 保持不變時R1I2圖線是一條直線，當由其斜率kRxRA2I1求Rx時RA2必須是已知的。因兩支路的阻值在同一數(shù)量級，則兩支路中電流亦必在同一數(shù)量級，再結合I10.15 A，可知 A1只能選用 D，A2只能選用 C。 (2)要保持I10.15 A 不變，當R1阻值減小時需減小并聯(lián)支路兩端的電壓，即需增大滑動變阻器分得的電壓，需增大滑動變阻器接入電路中的阻值。 (3)R1與I2的關系曲線如圖。 (4)由圖線可求得斜率k240 /A。結合kRxRA2I1得RxkI1RA231 。 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 答案答案 (1)D C (2)變大 (3)圖見解析 (4)31 規(guī)律總結規(guī)律總結 電阻測量的五種方法電阻測量的五種方法 (1)伏安法 電路圖外接法：內接法： 特點：大內小外(內接法測量值偏大，測大電阻時應用內接法測量，外接法測量值偏小，測小電阻時應用外接法測量)。 (2)安安法 若電流表內阻已知，則可將其當做電流表、電壓表以及定值電阻來使用。 如圖實20 甲所示，兩電表的滿偏電流接近時，若已知 A1的內阻R1，則可測出 A2的內阻R2I1R1I2。 如圖乙所示，兩電表的滿偏電壓UA2UA1時，A1串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得 A2的內阻RI1（R1R0）I2。 (3)伏伏法 若電壓表內阻已知，則可將其當做電流表、電壓表以及定值電阻來使用。 如圖實21 甲所示，兩電表的滿偏電流接近時，若已知 V1的內阻R1，則可測出 V2的內阻R2U2U1R1。 如圖乙所示，兩電表的滿偏電流IV2IV1時，V1并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得 V2的內阻R6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 6 E D B C 3 1 9 1 F 2 3 5 1 D D 8 1 5 F F 3 3 D 4 4 3 5 F 3 7 5 U2U1R1U1R0。 (4)比較法測電阻 如圖實22 甲所示，讀得電阻箱R1的阻值及 A1表、A2表的示數(shù)I1、I2，可得RxI2R1I1。 如果考慮電表內阻的影響，則 I1(RxRA1)I2(R1RA2)。 (5)半偏法測電流表內阻 電路圖如圖實22 乙所示 步驟： 斷開 S2，閉合 S1，調節(jié)R0，使 A 表滿偏為I0； 保持R0不變，閉合 S2，調節(jié)R，使 A 表讀數(shù)為I02； 由上可得RAR。 特別提醒特別提醒 當 R0RA時，測量誤差小，此方法比較適合測小阻值的電流表的內阻，且測量值偏?。浑娫措妱觿輵x大些的，這樣 A 表滿偏時 R0才足夠大，閉合 S2時總電流變化才足夠小，誤差才小。