1、 第第1616讲讲 电阻的测量电阻的测量 高三物理二轮专题复习 实验题在考试中的地位 物理学是一门实验科学物理学是一门实验科学, ,物理实验在高考中物理实验在高考中 一直占有相当重要的地位，分值为一直占有相当重要的地位，分值为1515分，占全卷分，占全卷 分数的分数的13.6%13.6%。然而，从每年高考得分统计结果然而，从每年高考得分统计结果 看看, ,实验题得分情况并不理想，实验题得分情况并不理想， 年份年份 2013 2014 2015 2016 平均得分 8.4 8.7 7.8 7.05 2012017 7年考试大纲实验能力要求“年考试大纲实验能力要求“6 6能”“能”“3 3会”会”
2、 能能独立完成独立完成 考试说明中要求的实验考试说明中要求的实验 能能明确明确 实验目的实验目的 能能理解理解 实验原理和方法实验原理和方法 能能控制控制 实验条件实验条件 会会使用使用 仪器仪器 会会观察、分析观察、分析 实验现象实验现象 会会记录、处理（能力）记录、处理（能力） 实验数据，并得出结论，对结论进行分析实验数据，并得出结论，对结论进行分析 和评价和评价 能能发现（探究）发现（探究） 问题、提出问题，并制定解决方案问题、提出问题，并制定解决方案 能能运用（能力）运用（能力） 已学过的物理理论、实验方法和实验仪器已学过的物理理论、实验方法和实验仪器 去处理问题，包括简单的设计性实验
3、去处理问题，包括简单的设计性实验 电电 学学 实实 验验 序号序号 内容（内容（2017年）年） 说明说明 实验实验8 测定金属的电阻测定金属的电阻 率率 1 1要求会要求会正确使用正确使用的的仪器仪器主要有：刻度尺主要有：刻度尺 、游标卡尺、天平、秒表、电火花计时器、游标卡尺、天平、秒表、电火花计时器 或电磁打点计时器、弹簧秤、或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电电流表、电 压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等等 。 2 2要求认识误差问题在实验中的重要性，要求认识误差问题在实验中的重要性， 了解误差的概念，知道系统误差和偶然误了解误差的概念，知道系统误差和
4、偶然误 差，知道用多次测量求平均值的方法减小差，知道用多次测量求平均值的方法减小 的偶然误差：能在某些实验中的偶然误差：能在某些实验中分析误差分析误差的的 主要来源；主要来源；不不要求计算误差。要求计算误差。 3 3要求要求知道有效数字知道有效数字的概念，会用有效数的概念，会用有效数 字字表达表达直接测量的结果，间接测量的有效直接测量的结果，间接测量的有效 数字运算数字运算不不作要求。作要求。 实验实验9 描绘小电珠的伏描绘小电珠的伏 安特性曲线安特性曲线 实验实验10 测定电源的电动测定电源的电动 势和内阻势和内阻 实验实验11 练习使用多用电练习使用多用电 表表 实验实验12 传感器的简单
5、使传感器的简单使 用用 测电阻的方法测电阻的方法 1. 1. 直测法直测法最简单最简单 直测法即通过多用电表的欧姆档直接测量电阻的阻值，直测法即通过多用电表的欧姆档直接测量电阻的阻值， 是最简单的方法，但只能对电阻进行粗测。操作和读数在高是最简单的方法，但只能对电阻进行粗测。操作和读数在高 考中考查频率很高。考中考查频率很高。 2.电阻定律测量法电阻定律测量法 用电压表测电压用电压表测电压 用电流表测电流用电流表测电流 外接法？外接法？ 内接法？内接法？ 为减小误差，多为减小误差，多 测几组数据，求测几组数据，求 平均值平均值 滑动滑动 变阻器变阻器 限流式？限流式？ 分压式？分压式？ A V
6、 A V (1).基本模型基本模型 U R I I U R “同一性”“同一性” 3.伏安法伏安法最常用最常用 例例1、下列器材为伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材， 器材规格如下： （1）待测电阻Rx（约为100）； （2）直流毫安表（量程020mA，内阻50 ）； （3）直流电压表（量程03V，内阻5k ）； （4）直流电源（输出电压6V，内阻不计）； （5）滑动变阻器（阻值范围015 ，允许最大电流1A）； （6）开关1个，导线若干。 根据器材规格及实验要求，设计出实验电路图。 创新创新1:找“电流”找“电流”-电压表测电流电压表测电流 例例2.电阻电阻Rx阻值约为阻值约为10
7、k，为尽可能准确测量其阻值，备，为尽可能准确测量其阻值，备 有以下器材有以下器材 A.电压表电压表V1（3V，内阻内阻r1=3k） B.电压表电压表V2（15V，内阻，内阻r2约约6K） C.电流表电流表A （量程（量程3A，内阻约，内阻约0.1) D.滑动变阻器滑动变阻器R1（10，额定电流，额定电流3A） E.直流电源直流电源E（12V，内阻约，内阻约2） F.开关、导线若干开关、导线若干 画出测量画出测量RX阻值的实验电路图并写出阻值的实验电路图并写出Rx的表达式：的表达式： 。 (2) 实验创新实验创新 变式训练变式训练1.欲测量一个电流表的内阻，备有下列器材欲测量一个电流表的内阻，备
8、有下列器材 A.待测电流表待测电流表A1 （量程（量程30mA，内阻约为，内阻约为50） B.电压表电压表V（量程（量程3V，内阻未知），内阻未知） C.电流表电流表A2（量程（量程15mA，内阻等于，内阻等于100） D.直流电源直流电源E（电动势（电动势1.5V，内阻忽略），内阻忽略） E.滑动变阻器（总阻值滑动变阻器（总阻值10，额定电流，额定电流0.5 A） F.开关、导线若干开关、导线若干 要求画出实验的电路图要求画出实验的电路图并写出并写出RA1的表达式：的表达式： 。 创新创新2: 2:找“电压”找“电压”-电流表测电压电流表测电压 先连入某待测电阻先连入某待测电阻Rx ，记下电
9、路中电表的读数，然后，记下电路中电表的读数，然后 把开关拨到把开关拨到 ，调整电阻箱，调整电阻箱R0 ，使电路中电表的读数与原，使电路中电表的读数与原 来一样，这时电阻箱来一样，这时电阻箱R0的阻值便是待测电阻的阻值便是待测电阻Rx的阻值的阻值 (1).原理原理 (2).电路电路 R0 RX A S1 S2 a b + R0 V S1 RX S2 a b P + 用电阻箱和电流表测量用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量用电阻箱和电压表测量 4.替代法替代法最精确最精确 a 半偏法测电压表的内阻半偏法测电压表的内阻 5、 、半偏法测电流表的内阻半偏法测电流表的内阻 电路电路 实验条件实验条
10、件 g RR 1 V RR 实验步骤实验步骤 1.把滑动变阻器的触头把滑动变阻器的触头P滑到滑到a端端把电阻把电阻 箱箱R0的阻值调到的阻值调到0 1.把滑动变阻器把滑动变阻器R1的电阻调到的电阻调到最大最大，把电，把电 阻箱阻箱R2的阻值调到的阻值调到0 2.闭合开关闭合开关S，调节，调节R使电压表指针使电压表指针满偏满偏. 2.先闭合先闭合S1 ，调节，调节R1使电流表指针使电流表指针满偏满偏. 3.再闭合再闭合S2，保持电阻保持电阻R1不变不变，调节，调节R2使使 电流表指针电流表指针半偏半偏，记下，记下R2的值的值,则则Rg=R2. 3.保持滑动变阻器保持滑动变阻器触头位置不变触头位置
11、不变，调节，调节 R0使电压表指针半偏，记下使电压表指针半偏，记下R0的值的值,则则 RV=R0. S1 S2 R1 R2 G V R a b S R0 P 例例3.3.有一电流表，量程为有一电流表，量程为 内阻内阻 。要求用半偏法测量其。要求用半偏法测量其 内阻，并改装成量程为内阻，并改装成量程为3V3V的电压表，可选用的器材有：的电压表，可选用的器材有： 电阻箱：电阻箱：R R1 1= 999.9= 999.9， R R2 2=99999.9=99999.9 变阻器：变阻器：R R3 3=20k=20k，R R4 4=20=20， 电源：电源：E E1 1=4.5V=4.5V，内阻不计；，
12、内阻不计；E E2 2=6V=6V， 内阻不计；内阻不计；E E3 3=12V=12V，内阻不计；，内阻不计； 标准电压表标准电压表“5v“5v，5k”5k” 开关开关2 2个，导线若干。个，导线若干。 设计电路和选择器材测出电流表的内阻，并按步骤完成实验。设计电路和选择器材测出电流表的内阻，并按步骤完成实验。 (1)(1)测量电路如图，上述可供选择的器材中，电源测量电路如图，上述可供选择的器材中，电源E E应该选应该选择择 ，可变电阻可变电阻R R0 0 应该选择应该选择 ，电阻箱，电阻箱R R0 0应选择应选择 。 (2)(2)测电流表的内阻：测电流表的内阻： 按要求调节按要求调节R R使
13、电流表半偏，此时电阻箱的示数为使电流表半偏，此时电阻箱的示数为 R=480R=480。 电流表内阻的测量值：电流表内阻的测量值： = = ， 实际上实际上r rg g ( (、) ) 。 AI003 g 500 g r 测 R 测 R 例例3.3.有一电流表，量程为有一电流表，量程为 内阻内阻 。要求用半偏法。要求用半偏法 测量其内阻，并改装成量程为测量其内阻，并改装成量程为3V3V的电压表，可选用的器材有：的电压表，可选用的器材有： (1)(1)测量电路如图，上述可供选择的器材中，电源测量电路如图，上述可供选择的器材中，电源E E应该选应该选择择 ， 可变电阻可变电阻R R应该选择应该选择
14、，电阻箱，电阻箱R R0 0应选择应选择 。 (2)(2)测电流表的内阻：测电流表的内阻： 按要求调节按要求调节R R使电流表半偏，此时电阻箱的示数为使电流表半偏，此时电阻箱的示数为 R=480R=480。 电流表内阻的测量值：电流表内阻的测量值： = = ， 实际上实际上rg (、) 。 AI003 g 500 g r 测 R 测 R E E3 3 R R2 2 R R1 1 480480 6.6.比较法比较法 电压比较法电压比较法测电阻，是将待测电阻与测电阻，是将待测电阻与 标准电阻串联，根据串联电路电压标准电阻串联，根据串联电路电压 与电阻成正比的分配关系，由标准与电阻成正比的分配关系，
15、由标准 电阻的阻值即可确定待测电阻的阻电阻的阻值即可确定待测电阻的阻 值。值。 电流比较法电流比较法测电阻，是将待测电阻与测电阻，是将待测电阻与 标准电阻并联，根据并联电路电流与标准电阻并联，根据并联电路电流与 电阻成反比的分配关系，由标准电阻电阻成反比的分配关系，由标准电阻 的阻值即可确定待测电阻的阻值。的阻值即可确定待测电阻的阻值。 7.电桥法电桥法-最边缘最边缘 电桥法测电阻原理电桥法测电阻原理：电流在：电流在R1前前 边的节点边的节点b分两个支路流进分两个支路流进R1和和R3， 电流流经电流流经R1和和R3之后，若电流表之后，若电流表G上上 电流为电流为0，则，则a、b两点电势相等。两点电势相等。 R1/R3=R2/R4 G 测电阻的七种方法测电阻的七种方法 伏安法伏安法 直测法直测法 替代法替代法 比较法比较法 半偏法半偏法 电桥法电桥法 电阻定律法电阻定律法 G
