1、伏安法測電阻實驗問題綜合1、伏安法測電阻原理分析：(1測量原理:根據歐姆定律，得到，用電壓表測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，就可以求出電阻，這種測量電阻的方法叫伏安法。ir： rIt -；L：牡況 J的bhfl MffjjVUR - W g R - 一K詆h.拡犠近S刈|我迫Jb'J m.'刈門極小慮咆呂朮角刖火iv,i.；u,即Rag伏樸鑫T名U，d=TJe* A = Ijt + Iv 畀JLB U” £Ue tU.S It 蠱】A 5ry k也j i汕也M況汕i" R洌十” Ifii R技珀【丸g -»-f -H晉丄B叫們毎 n門列五打衛卜

2、呪也1：1尺W題型1、伏安法實驗原理問題：1=2R用伏安法測電阻，當被測電阻的阻值不能估計時，可采用試接的辦法,如圖所示。讓電壓表一端先后接到b點和C點,觀察兩個電表的示數,若電流表的示數有顯著變化,則待測電阻的阻值跟表的內阻可以比擬。電壓表的兩端應接在a、兩點;若電壓表的示數有顯著變化，則待測電阻的阻值跟表的內阻可比擬，電壓表應接在a、兩點。答案:電壓c電流b變式:用伏安法測金屬電阻（約為的值。已知電流表內阻為,量程為0.6A ,電 壓表內阻為幾千歐，量程為3V ,電源電動勢為9V，滑動變阻器的阻值為，額定電流為 5A ,試畫出測量R x的原理圖。解析:解法一:當待測電阻的阻值 比電壓表的內

3、阻 小很多時，采用電流表外接 的 方法，如圖a所示，當待測電阻的阻值 比電流表的內阻大很多時,采用電流表內接的方法如圖b所示。此題為幾千歐,很顯然，應采用電流表外接法。下面分析應用分壓還是限流電 路。若用限流接法，兩端電壓的變化范圍是，之間,而題目所給電壓表的量程為3V ,所以應用分壓接法，如圖所示。4尺X UuR.廿解法二：當遇到被測電阻的阻值既不很大，也不很小的時候，可用臨界電阻方法 判斷。即先算出臨界電阻為大電阻,應采用電流表內接法,若為小電阻,應采用電流表外接法。如此t |HS>，所以為小電阻，應采用電流表外接法。后邊的分壓和限流電路的選擇同解法。通常當用肉眼直接可以判斷出 的大

4、小時，就不必借助于臨界電阻判斷了。2、實驗誤差分析：(1電流表內接法:所測電阻的電流為真實值，所測電壓大于 兩端的真實值(由于電流表的分壓，所以由算出的值大于真實值。電流表內接法測大電阻時，誤 差較小。(2電流表外接法：所測電阻 兩端電壓為真實值，所測電流大于通過 的真實電流(由于伏特表的分流 所以由算出的值小于真實值，測小電阻時，用電流表夕卜接 法，誤差較小。3、實驗電路及器材的選擇原則與方法：(1實驗電路的選擇原則：在高中物理階段常見的電路選擇問題有兩種。選擇滑動變阻器的限流和分壓接法；選擇電流表和電壓表的內接和外接法。滑動變阻器的限流和分壓接法的選擇原則：一般情況下全部選限流接法，除非有

5、 特殊要求。特殊要求如下：負載兩端電壓由零開始變化：用限流接法時，負載能 承受的電流 小于用限流接法所能達到的最小電流；所用電流表和電壓表的量程小 于用限流接法所能達 到的最小電流和分到的電壓。電流表和電壓表的內接和外接法的選擇原則：在不知電流表和電壓表內阻的情 況下,兩種選法沒有區別，在知道電流表和電壓表的內阻的情況下，首先計算。式中分別為電壓表和電流表的內阻。若負載電阻，應選擇電流表外接法；若負載電阻應選擇電流表內接法。(2電路器材的選擇。電流表和電壓表的選擇原則是第一要安全，第二要準確。準確是指在可用的電流表、電壓表測量范圍內，盡可能選用量程小一些的電表，因為 電流表、電壓表在測量時指針

6、偏轉角越大，誤差越小。例如電流電壓為6V ,可供選擇的電壓表有3V和15V兩個電壓表。從安全考慮只能選15V電壓表。如電源電 壓為4 ,可供選擇的電壓表 有6V和9V兩個電壓表。則應選6V電壓表。電源的選擇原則是第一能用，第二是經濟。例如為保證6V、6W的用電器能正 常工作,可供選擇的電源有6V、的兩個電源。則應選9V的電源。若兩電源都是 內阻極 小而可忽略不計的電源。則應選 6V的電源。滑動變阻器的選擇原則第一是能用，第二是方便。所有滑動變阻器的銘牌上都標明該 滑動變阻器的最大阻值和允許通過的最大電流。因此，滑動變阻器的選擇首 先看實驗時通過 滑動變阻器的電流是否在其允許范圍之內，然后看滑動

7、變阻器的電 阻和電路中其他總電阻是 否相當，例如電路總電阻約為，選擇滑動變阻器連接限流電 路,可供選擇的滑動變阻 器的最大電阻有、則應選擇太小，可調范圍小,太大，調節極不方便，滑動觸頭稍稍一動，電阻變化就是幾百上千歐。 連接成分 壓器電路時原則也是一樣。題型2、實驗器材的選擇及實驗電路的設計問題如圖所示為用伏安法測定一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規格如下:R W尺0R A R 0300C陰30kn2OOC,0feOQ(1待測電阻；(2直流毫安表(量程020mA,內阻；(3直流電壓表(量程03V,內阻；(4直流電源(輸出電壓6V ,內阻不計;(5滑動變阻器(阻值范圍0,允許最大電流

8、1A ;(6開關1個,導線若干。根據器材規格及實驗要求，在本題的實物圖上連線。解析:先確定采用電流表內接電路還是外接電路。，不滿足內接的要求。又，滿足電流表外接的要求，電流表應外接。再確定變阻器是采用限流還是分壓。若采用限流式，則滑動變阻器阻值達到最大時，電路中電流達到d最小.=A= 3 6 X 10" A= 3riniA卜R盟十 R+Ra 100 + 15 + 50，已超過電流表量程，故必須采用滑動變阻器分壓式電路。實驗電路如圖所示。=+ K + R 魯1016實物連線如圖所示。£變式:欲用伏安法測定一段阻值為 左右的金屬導線的電阻 , 要求測量結果盡量 準確, 備有以下

9、器材 :A. 電池組(3V、B. 電流表(C. 電流表(D. 電壓表(03V、E. 電壓表(015V、F. 滑動變阻器 (0G. 滑動變阻器 (0H. 開關、導線(1上述器材中應選用的是(2 實驗電路應采用電流表接法 (填“內”或“外”。(3畫出實驗電路圖。答案:(1 A 、 C 、 D 、 F 、 H (2外 (3如圖所示。題型 3、電表內阻的巧妙測量問題 :(全國高考題從下列器材中選出適當的實驗器材 ,設計一個電路來測量電流表 的 內阻 ,要求方法簡捷 ,有盡可能高的精確度 ,并能測得多組數據。電流表 ,量程 10mA ,內阻待測 (約 ;電流表，量程，內阻；電壓表，量程10V，內阻；電阻

10、，阻值約為；用中記錄的數據表示 的公式為0，式中各符號的V的內阻。圖滑動變阻器，總阻值約；電源E ,電動勢1.5V ,內阻很小;開關S導線若干。(1畫出實驗電路圖，標明所用器材的代號。(2若選取測量中的一組數據來計算，則所用的表達式 意義是。答案：(1電路如圖所示。(2式中分別是電流表、的讀數，分別是電流表、的內阻。變式:(2005全國卷III禾用下圖所示中給定的器材測量電壓表 中B為電源(內阻可忽略不計,R為電阻箱，S為開關。將圖中實物連接為測量所用的電路。寫出實驗中必須記錄的數據(用符號表示，并指出各符號的意son也= 也解析:連線如圖所示，閉合開關,兩次調節電阻箱的電阻，讀出其電阻阻值、

11、和電 壓表所對應的電壓，則由串聯電路電流相等可得：、式聯立得:q -止題型4、伏安法測電阻原理的拓展與創新：、伏安法測電阻原理的拓展與創 新：（2006南通）伏安法”測電阻時，由于電壓表、電流表內阻的影響，使得測 量結果 總存在誤差，而按如圖所示電路進行測量，則由電壓表、電流表內阻所造 成的誤差可消除。（1）請你在題中橫線上簡要寫出還未完成的主要操作步驟，并 用字母表達出相應的測 量值。閉合開關，開關接2,調節、；，使電壓表和 電流表的讀數盡可能大，讀 出電流表和電壓表的讀數 保持不變，。_ （2）請你推導出待測電阻 的表達式。3）如圖所示：（ 3）用線把實物圖按電路圖連成測量電路，請將圖中未

12、連的線連完整。 答案： 答 案：（1）閉合 壓表和電流表的讀數 、接 1，調節 。使電壓表和電流表的讀數盡 可能大，讀出此時電 （ 2）由歐姆定律得： 聯立 得：器材（代號）與規 待測電阻 （量程變式：（2007西安）用以下器材測量一待測電阻的阻值， 格如下： 電流表 （量程 ，內阻 ）； 約為 ）； 標準電流表 300mA，內阻（阻值約為）；）；滑動變阻器（最大阻值電源E （電動勢約為 10V，內阻r約為）；單刀單擲開關S,導線若干。（1）要求方法簡捷，并能測 多組數據，畫出實驗電路原理圖，并標明每個器材的代號。（2）實驗中，需要直接測量的物理量是 ，用測的量表示待測電阻 的計算公式是 答案

13、： 答案：（ 1）實驗電路如圖所示。 的阻值（2）兩電流表 、的讀數為 ，待 測電阻 阻值的計算公式是 上流過的實際電流，故 。 ， 點撥： 即為 兩端的實際電 壓， 點撥： 本實驗避免了伏安法的系統誤差。模擬試題】 模擬試題】 1. 關于電流表，下列敘述中不正確的是（ ） A. 電流表必須與電路串聯 B. 電流表所測得的值比真實值小 C. 電流表的內阻越大，則測 量越準確 D. 電流表的內阻越小，則測量越準確 2. 用伏安法測電阻有電流表外接法 與電流表內接法兩種方法。下列說法中正確的是（ A. 若 B. 若 C. 若 D. 無論 ，用 外接法測得 ，用外接法測得 ，用內接法測得 的值誤差較

14、小 的值誤差較小 的值誤 差較小 的值總比真值小，用內接法測得 的值比真 ） 之值如何，用外接法測得 值 大 3. 某學生在測電燈泡的電阻時，不慎把電流表（量程03A） 與電壓表（量程250V）的位置交換了，如圖所示，這樣將造成（）A.電流表燒壞C.燈泡燒壞4.兩個定值電阻 、 B. 電壓表燒壞 D. 燈泡不亮 串聯后接在輸出電壓 U 穩定于 12V 的 直 流電源上，有人把一個內阻不是遠大于 的電壓表接在 的 兩端，電壓表的示數為 8V，如圖所示，如果把此電壓表改接在 R2兩端，則電壓表的示數將（）A.小于4V B.等于4V C.大于4V，小于8V D.等于或大于8V 5.某同學用伏安法測量

15、電阻 ，所測阻值與真實值 A. C. 6. 將一塊內阻為 該（ ） A. 串聯一個 ，分別用電流 表內接法和外接法，測得 之間的關系是（ B. D. ，滿偏電流為 的電阻 的電流表 G 改裝成量程為 0.6A 的電流表，應 ）的阻值分別為 B. 并聯一個 的電阻 C. 串聯一 個 的電阻 D. 并聯一個 的電阻 7. 量程為 15V 的電壓表，當給它串聯一個 的電阻后 測量實際電壓為 15V 的電路時， 指針指在刻度盤上 12V 處，此電壓表的內阻為多 少？若此表的量程擴大為100V，應串聯一個阻值為多少的電阻？ 8. 一阻值約為 的電阻 ，欲用伏安法較準確地測出該電阻的阻值。備選器材有： a

16、. 電源（電動勢 16V，內阻）b.電源（電動勢3V，內阻C.伏特表（量程d.伏特表（量程03V， 內阻 ） ） ）e. 安培表（量程 ） f. 安培表（量程 ） g. 滑動變阻器（阻值 ，額定電流0.5A） ，額定電流 2A） h. 滑動變阻器（阻值 試從上述器材中選出合適器材并畫 出電路圖。9.用伏安法測電阻，可接成如圖所示的兩個電路。當用（a）圖的電路測量時，電壓表和 電流表的示數分別為5V、0.6A ;用（b）圖的電路測量時，電 壓表和電流表的示數分別為4.6V、0.8A。電源兩端的電壓不變，則被測電阻的準 確值為多少？ 【試題答案】 試題答案】 1. C 2. B、 C、 D 提示見知識點 5。 3.D 提示由于電流表內阻很小，會造成燈泡短路。 4. A 提示由于電壓表的內阻不是遠大于、R2,當電壓表并接在R1兩端時，串聯的電路中，有 相當于是 一個電阻與 并聯，且 。在 。 。 當電壓表與 R2 并聯時，由串聯電路電壓分配關系 可知，R1兩端電壓應大于總電壓的三 分之二，即大于8V。因此電壓表的示數小 于4V，選項A正確。5. A 提示內接法的測量值比真實值偏大，外接法的測量 值比真實值偏小。 提示 6. D ，并聯。 的電阻后接到 15V 的電路