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1、电阻测量的基本方法电阻测量的基本方法1、多用电表测电阻、多用电表测电阻2、比较法测电阻、比较法测电阻3、桥式电路测电阻、桥式电路测电阻4、伏安法测电阻、伏安法测电阻1、多用电表测电阻、多用电表测电阻(1)多用电表的电路结构)多用电表的电路结构GRxR0ErRg0(2)表盘结构)表盘结构(3)表盘的刻度方法)表盘的刻度方法设满偏电流为设满偏电流为I Ig g,则有:,则有:1 1、两表笔短接时,、两表笔短接时,I Ig=g=E E/ /(r r+ +R Rg+g+R R0 0) ),测,测量电阻为量电阻为0 0,指针指示电流满偏位置,表盘,指针指示电流满偏位置,表盘刻度为刻度为0 0。2 2、两
2、表笔断开时,外电阻无穷大,指针不、两表笔断开时,外电阻无穷大,指针不偏转,指示电流为。表盘刻度为偏转,指示电流为。表盘刻度为。3 3、若指针指示刻度中央,则有、若指针指示刻度中央,则有I Ig/2=g/2=E E/ /(r r+ +R Rg+g+R R0 0 + +R RX X ) ),表示该处示数为,表示该处示数为R RX X = =R R内内4 4、若指针指示满偏的、若指针指示满偏的1/41/4或或3/43/4处,则分别处,则分别对应对应I Ig/4 g/4 ,3 3I Ig/4g/4,在相应的位置刻度相,在相应的位置刻度相应的数值。应的数值。(4)注意事项)注意事项A A、用多用电表测电
3、阻时,应注意量程的选、用多用电表测电阻时,应注意量程的选择,先选大倍率量程,再选小倍率量程。择,先选大倍率量程,再选小倍率量程。B B、表盘示数刻度不均匀,但电流值是均匀、表盘示数刻度不均匀,但电流值是均匀的。表盘中间刻度为中值电阻,表示该值的。表盘中间刻度为中值电阻,表示该值即为多用表在该量程时的内阻。即为多用表在该量程时的内阻。C C、多用电表测电阻只能是粗测,不能精确、多用电表测电阻只能是粗测,不能精确测量电阻值。精确测量需用其他方法。测量电阻值。精确测量需用其他方法。D D、测量结束时,应将选择开关拔至交流电、测量结束时,应将选择开关拔至交流电压的最高档或压的最高档或OFFOFF档。档
4、。2 2、比较法测电阻、比较法测电阻所谓比较法测电阻,即将未知电所谓比较法测电阻,即将未知电阻和已知电阻相比较,求得未知阻和已知电阻相比较,求得未知电阻的阻值。电路图如下:电阻的阻值。电路图如下:A12RXRA12RXRS比较法也可以选用如下电路比较法也可以选用如下电路RXR12RXRSV3 3、桥式电路测电阻、桥式电路测电阻根据电压的分配关系,组成惠斯通电桥,根据电压的分配关系,组成惠斯通电桥,应用比例关系测出电阻值。电路图如下:应用比例关系测出电阻值。电路图如下:GR3R1R2RXR1/R2=R3/RX4 4、伏安法测电阻、伏安法测电阻伏安法测电阻即为用电压表和电流表伏安法测电阻即为用电压
5、表和电流表组成电路,测量出被测电阻两端的电组成电路,测量出被测电阻两端的电压和流过被测电阻的电流。应用欧姆压和流过被测电阻的电流。应用欧姆定律计算出被测电阻的阻值。定律计算出被测电阻的阻值。 (1)依电流表的接入方式有电流表的内)依电流表的接入方式有电流表的内接法和外接法。接法和外接法。 (2)依滑动变阻器的接入方式有滑动变)依滑动变阻器的接入方式有滑动变阻器的分压作用和限流作用。阻器的分压作用和限流作用。(1 1)电流表的内接法和外接法)电流表的内接法和外接法A、内接法、内接法条件:条件:RXRA当当RARx时,采用图示电路。时,采用图示电路。此时此时RA引起的分压误差很小,引起的分压误差很
6、小,V的读数几乎的读数几乎就是就是Rx两端的电压,而两端的电压,而A的读数就是通的读数就是通过过Rx的电流。的电流。此时此时Rx=(UR+UA)/IR UR /IR, 较接近真实值。电路的误差是安较接近真实值。电路的误差是安培表的分压造成的。培表的分压造成的。AVB、外接法、外接法AV条件条件 :RVRX当当RvRx时(所谓时(所谓“远大于远大于”,一般是指大于一般是指大于100倍以上),采用上倍以上),采用上图所示电路。图所示电路。此时此时Rv引起的分流误引起的分流误差很小,差很小,A的读数几乎就是流过的读数几乎就是流过Rx的的电流,而电流,而V读数就是读数就是Rx两端的电压。两端的电压。此
7、时此时Rx=U/(IR+IV ) U/IR ,较,较接近真实值。此电路的测量误差是伏接近真实值。此电路的测量误差是伏特表的分流所引起的。特表的分流所引起的。(2 2)滑动变阻器的分压和限流作用)滑动变阻器的分压和限流作用A、限流作用、限流作用RX限流作用:控制电路中的电流,滑动变阻限流作用:控制电路中的电流,滑动变阻器使用时接滑杆的一端和电阻线圈的一端。器使用时接滑杆的一端和电阻线圈的一端。如图负载如图负载Rx的电压调节范围约为:的电压调节范围约为:ERX/(RX+R)E。在合上开关前一定要使变阻。在合上开关前一定要使变阻器所使用的阻值最大,因此在闭合开关前器所使用的阻值最大,因此在闭合开关前
8、一定要检查滑动触头一定要检查滑动触头p是否处在正确位置。是否处在正确位置。RB、分压作用、分压作用分压作用:如图所示电路,滑片分压作用:如图所示电路,滑片P自自a端向端向b端滑动时,负载电阻端滑动时,负载电阻Rx可分得从零变起可分得从零变起的所需所有电压(限流作用则不能),滑的所需所有电压(限流作用则不能),滑线变阻器作分压使用时,调节负载上电压线变阻器作分压使用时,调节负载上电压的范围比限流时调节范围大,调节范围为的范围比限流时调节范围大,调节范围为0 E ,合上开关前,滑片应在合上开关前,滑片应在a端,以使端,以使负载的电压和电流最小(均为零)。负载的电压和电流最小(均为零)。RXRa a
9、b 在下列几种情况下,都应采用滑动在下列几种情况下,都应采用滑动变阻器的分压使用。变阻器的分压使用。 当电路用滑线变阻器的限流作当电路用滑线变阻器的限流作用时,电路中的最小电流超过该支路用时,电路中的最小电流超过该支路中最大允许通过的电流时,必须用分中最大允许通过的电流时,必须用分压电路。如:压电路。如:IRX=1.0A,Im=2A. RXR若若RRx,以致于当滑动变阻器用作,以致于当滑动变阻器用作限流作用时,滑片限流作用时,滑片P滑到滑动变阻器的滑到滑动变阻器的两端时,电路中电流的变化范围不大,两端时,电路中电流的变化范围不大,要应用分压电路。如:要应用分压电路。如:RX=1000,R=10
10、 。滑动变阻器在电路中滑动时,。滑动变阻器在电路中滑动时,电路的总电阻几乎电路的总电阻几乎不变,电流表和电不变,电流表和电压表的示数几乎不压表的示数几乎不变,无法读取合适变,无法读取合适的数值进行计算。的数值进行计算。 RXR题目中已明确要求被测电阻两端的题目中已明确要求被测电阻两端的电压从零开始变化或变化范围尽可能电压从零开始变化或变化范围尽可能大,要用分压电路,又如电表改装后,大,要用分压电路,又如电表改装后,要求和标准电表逐一刻度进行校准,要求和标准电表逐一刻度进行校准,也要用分压电路。也要用分压电路。实验中已给出一组实验中已给出一组I、U数据或数据或IU图线,经过分析发现,有些数据不是
11、图线,经过分析发现,有些数据不是限流电路的结果时,要用分压电路。限流电路的结果时,要用分压电路。练习一、测电压表的内练习一、测电压表的内阻(且要求被测电压表阻(且要求被测电压表两端的电压从零开始变两端的电压从零开始变化)化)VA若测电流表的内阻,若测电流表的内阻,应选用什么样的电路应选用什么样的电路VA练习二、在测定金属的电阻率的实验中,金属导线在测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约长约0.8m,直径小于,直径小于1mm,电阻在,电阻在5左右,实验左右,实验步骤如下:(步骤如下:(1)用米尺测量金属导线的长度,测)用米尺测量金属导线的长度,测三次,求出平均值三次,求出平均值L。在金属导线三个
12、不同的位置。在金属导线三个不同的位置上用测量直径,求出平均值上用测量直径,求出平均值D。(。(2)用伏)用伏安法测量金属导线的电阻安法测量金属导线的电阻R,试把图中所给的器材,试把图中所给的器材连接成测量连接成测量R的合适的线路,图中安培表的量程为的合适的线路,图中安培表的量程为 0.6A,内阻接近,内阻接近1;伏特表的量程为;伏特表的量程为3V,内阻为,内阻为几千欧;电源的电动势为几千欧;电源的电动势为6V;变阻器的阻值为;变阻器的阻值为020。在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处于。在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。(正确位置。(3)用上面测得的金属导线长度)用上面测得的金属导线
13、长度L、直径直径D和电阻和电阻R,可根据电阻率的表达式,可根据电阻率的表达式算出所测金属的电阻率。算出所测金属的电阻率。 解析解析 (1)游标卡尺)游标卡尺 (2)金属导)金属导线电阻约线电阻约5,与安培表内阻接近,而,与安培表内阻接近,而远小于伏特表内阻,故应该采用远小于伏特表内阻,故应该采用A表表外接,如图所示。(外接,如图所示。(3)D2U/4IL(因为(因为RS/L=US/IL= D2U/4IL) 某学生在实验室测汽车用电热器的电功率,某学生在实验室测汽车用电热器的电功率,此电热器额定电压为此电热器额定电压为12V(车用蓄电池输出的最(车用蓄电池输出的最高直流电压),用学生电源代替蓄电
14、池,输出高直流电压),用学生电源代替蓄电池,输出电压为电压为16V,其他器材有,其他器材有A.03A电流表;电流表;B.00.6A电流表;电流表;C.03V电压表;电压表;D.015V电压电压表;表;E.010 ,0.5A滑动变阻器;滑动变阻器;F.010 ,2A滑滑动变阻器,导线、开关必备,测量数据记录如动变阻器,导线、开关必备,测量数据记录如下:下:U/V 2.43.05.08.010.0 12.0I/A0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50解题思路:解题思路:1、电表的选择:电流表选择、电表的选择:电流表选择B,电压表选择,电压表选择D。2、数据分析:、数据分析:2.
15、4/0.15=16,12/0。50=24 。3、如果用限流电路,则流过滑动变阻器的电流、如果用限流电路,则流过滑动变阻器的电流为为16/10=1.6A。(1)使用器材:电流表)使用器材:电流表_,电压表,电压表_,变阻器,变阻器_。(2)设计实验电路。)设计实验电路。(3)应用描点法做出电热器的伏安特性曲线。)应用描点法做出电热器的伏安特性曲线。(4)电热器的额定功率为)电热器的额定功率为_。ABIUOVA练习一:某学生欲测一未知电阻的阻值,可供练习一:某学生欲测一未知电阻的阻值,可供选择的器材有:电流表选择的器材有:电流表A1、量程、量程0-10mA,电,电流表流表A2、量程、量程0-0.6 A;电压表;电压表V1、量程、量程0-3V,电压表电压表V2、量程、量程0-15V;滑动变阻器一只,电;滑动变阻器一只,电源源4.5V,电键两只,如图所示电路,当,电键两只,如图所示电路,当S接接a时,时,两电表的指针都在满偏的两电表的指针都在满偏的4/5,当,当S接接b时,其中时,其中一个电表的指针位置几乎不动,另一个表的指一个电表的指针位置几乎不动,另一个表的指针偏转到满偏的针偏转到满偏的3/4,该同学所选的电压表的量,该同学所选的电压表的量程为程为,电流表的量程为,电流表的量程为,该电阻的阻,该电阻的阻值为值为。AVSab再见结束结束
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