电阻的测量1111.pptx

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1、专题讲座专题讲座过娥孙过娥孙第十七章第十七章 欧姆定律欧姆定律知识回顾：n1、电路的三个基本物理量：、电路的三个基本物理量：n 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具： ；n 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具： ；n 物理量：物理量： ，测量工具：，测量工具： ；电流电流I电压电压U电阻电阻R2、 欧姆定律欧姆定律内容：内容： 。表达式：表达式： 。变形式：变形式： 、 。 一段导体中的电流，与这段导体两端一段导体中的电流，与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。伏安法测电阻：n一、原理：一、原理： ；n二、电路图：二、电路图：n三、

2、器材：三、器材：欧姆定律欧姆定律AVRRS1、连接电路时，开关应、连接电路时，开关应 ，滑动变阻，滑动变阻器应器应 。2、滑动变阻器的作用：、滑动变阻器的作用：（1） ；（2） 。3、本实验中多次测量的目的是：、本实验中多次测量的目的是： 。断开断开处于最大阻值位置处于最大阻值位置改变电路中的电压或电流大小改变电路中的电压或电流大小限制电流、保护电路限制电流、保护电路多次测量求平均值从而减小误差多次测量求平均值从而减小误差四、注意点四、注意点：实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。能提供的器材：干电池两节、学生用电压表（量程为0-3v、0-15V）、电流表（量程为0-0.6A、0-3A）、滑

3、动变阻器（100、2A）和电阻箱（0-9999、 5A）各一个，开关、导线若干。请写出你的实验方案（用相应的字母表示各个测出的物理量）。实验思路：电路图：实验器材：实验步骤：写出待测电阻Rx的表达式 。实际做一做，验证自己的实验设计是否正确。想一想，是否还有其他的实验设计？千方百计测电阻千方百计测电阻等效法测电阻等效法测电阻双伏法测电阻双伏法测电阻伏关法测电阻伏关法测电阻伏滑法测电阻伏滑法测电阻双安法测电阻双安法测电阻安关法测电阻安关法测电阻安滑法测电阻安滑法测电阻伏安法测电阻伏安法测电阻方法方法1：伏安法：伏安法AVR1R21URI 方法方法2：双伏法：双伏法V1R1R2V21122URRU

4、 方法方法3：双安法之一：双安法之一2121IRRI R2R1A1A2方法方法4：双安法之二：双安法之二R2R1A1A1121IIRRI 方法方法5：单伏法之一：单伏法之一1121URRUU V1R1R2方法方法6：单伏法之二：单伏法之二VR1R01101URRU U 方法方法7：单安法之一：单安法之一2121IRRI R2R1 A方法方法8：单安法之二：单安法之二R2R1 A1121IIRRI 方法方法9：单安法之三：单安法之三1121IRRII R1R2 A返回一、伏安法测电阻一、伏安法测电阻RxA VIxUx（1）测出通过）测出通过Rx的电流为的电流为Ix；实验步骤实验步骤:（2）测出）

5、测出Rx两端的电压为两端的电压为Ux；（3）则）则Rx=_。Ux/Ix方法方法1：伏安法：伏安法AVR1R21URI I（1）用电流表测出通过）用电流表测出通过Rx的电流为的电流为I；AIRUARx U实验步骤实验步骤:二、等效替代法测电阻二、等效替代法测电阻（2）接上电阻箱）接上电阻箱R调节阻值使电流调节阻值使电流表的示数乃为表的示数乃为I；（3）则）则Rx=R。方法的拓展方法的拓展p 等效法测电阻一：等效法测电阻一： RXR0AS1S2R步骤一：步骤一：闭合闭合S S1 1，测出电流表示数，测出电流表示数I I1 1步骤二：步骤二：断开断开S S1 1，闭合闭合S S2 2，调节变阻箱，使

6、，调节变阻箱，使I I2 2=I=I1 1步骤三：步骤三：读出变阻箱阻值读出变阻箱阻值R R0 0， R RX X=R=R0 0方法的拓展方法的拓展p 等效法测电阻二：等效法测电阻二： RXR0VRS1S2步骤一：步骤一：闭合闭合S S1 1，测出电压表示数，测出电压表示数U U1 1步骤二：步骤二：断开断开S S1 1，闭合闭合S S2 2，调节变阻箱，使，调节变阻箱，使U U2 2=U=U1 1步骤三：步骤三：读出变阻箱阻值读出变阻箱阻值R R0 0， R RX X=R=R0 0出示电路元件符号：出示电路元件符号：R0AVRx最大阻最大阻值为值为R0电源电源开关开关 电流表电流表 电压表电

7、压表思考思考 前面我们学了用前面我们学了用伏安法伏安法测电测电阻，可是在实际电路中有时阻，可是在实际电路中有时只有电流表或电压表，又该只有电流表或电压表，又该如何测出待测电阻如何测出待测电阻Rx呢？呢？三、只有电流表（无电压表）如何三、只有电流表（无电压表）如何测电阻测电阻（1）分析讨论）分析讨论（2）电路设计）电路设计（3）实验步骤）实验步骤出示电路元件符号：出示电路元件符号：ARx开关开关电源电源电流表电流表R0最大阻最大阻值为值为R0AR0RxI0IxA1.电路设计电路设计2.实验步骤实验步骤:（a）S闭合测出闭合测出R0的电流为的电流为I0;（b）在测出）在测出Rx的电流为的电流为Ix

8、 ;（c）Rx=_。3.讨论改进讨论改进U=I0R0U=IxRxI0R0/Ix（双安法一）（双安法一）实验改进方案（实验改进方案（1）：）：（a）S1、S2 闭合闭合测出电流表的示数分别为测出电流表的示数分别为I、I1; （b） S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：闭合测出电阻的电压分别为：（c）则待测电阻）则待测电阻Rx= _.I1RX=(I-I1)R0; Rx = (I-I1) R0/I1.R0RxS1S2（I-I1）R0/I1U=I1RxU=(I -I1 ) R0实验步骤实验步骤:AA1A（双安法二）（双安法二）实验改进方案（实验改进方案（2）：）：R0RxAS1S2(1)S1合，合，S

9、2开电流表的示数为开电流表的示数为I1；（U=I1Rx）（2） S2合，合，S1开电流表的示数为开电流表的示数为I2；（ U=I2R0 ）（3）Rx= _I2R0/I1实验步骤实验步骤:（单安法一）（单安法一）实验改进方案（实验改进方案（3）：）：（a） S1闭合，闭合，S2打开测出电流表的示数为打开测出电流表的示数为I1; （b） S1、S2闭合测出电流表的示数为闭合测出电流表的示数为I；（c）则待测电阻）则待测电阻Rx= _.I1R0=(I-I1)Rx; Rx = I1 R0/ (I-I1).R0RxAS2S1（I-I1）R0/I1U=I1R0U=(I-I1)Rx实验步骤实验步骤:（单安法

10、二）（单安法二）实验改进方案（实验改进方案（4）：）：R0RxASab（1）S接接a时电流表的示数为时电流表的示数为Ia；（2）S接接b时电流表的示数为时电流表的示数为Ib；U=Ia R0U=IbRx(3)则则Rx=_IaR0/Ib实验步骤实验步骤:（单安法三）（单安法三）若没有定值电阻若没有定值电阻R0,有一个最大有一个最大阻值为阻值为R0的滑动变阻器的滑动变阻器,能否测能否测出待测电阻出待测电阻Rx 呢呢?（有电流表）（有电流表）（1）分析讨论）分析讨论（2）电路设计）电路设计（3）实验步骤）实验步骤R0Rx电源电源开关开关 电流表电流表A最大阻最大阻值为值为R01.电路设计电路设计ARx

11、 R0 Sab2.实验步骤实验步骤:(1)P到到a时电流表的示数为时电流表的示数为Ia; (2)P到到b时电流表的示数为时电流表的示数为Ib;U=IaRxU=Ib (Rx+R0)(3)则则Rx=_.IbR0/(Ia-Ib)P（安滑法测电阻）（安滑法测电阻）只有电流表和定值电阻串接只有电流表和定值电阻串接能否测出待测电阻能否测出待测电阻Rx呢？呢？再思考？再思考？R0Rx电源电源开关开关 电流表电流表A只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx1、电路设计：、电路设计：R0RxS1S2A2、实验步骤：、实验步骤：（a）S1、S2合电流表的示数为合电流表的示数为I

12、1；（b）S1合合S2开电流表的示数为开电流表的示数为I2；U=I1RxU=I2 (Rx+R0）（c）Rx=_。I2R0/（I1-I2）（安关法测电阻）（安关法测电阻）四、只有电压表（无电流表）如何测四、只有电压表（无电流表）如何测电阻电阻（1）分析讨论）分析讨论（2）电路设计）电路设计（3）实验步骤）实验步骤R0VRx电源电源开关开关电压表电压表最大阻最大阻值为值为R0R0RxU0UxS2.实验步骤实验步骤:（a）S闭合测出闭合测出R0的电压为的电压为U0;（b）再测出）再测出Rx的电压为的电压为Ux ;（c）Rx=_。3.讨论改进讨论改进I = U0 /R0I=Ux/RxUxR0/U01.

13、电路设计电路设计V1V2（双伏法）（双伏法）实验改进方案（实验改进方案（1）：）：R0RxVS1S22.实验步骤实验步骤:（伏关法一）（伏关法一）实验改进方案（实验改进方案（1）：）：R0RxVS2.实验步骤实验步骤:1S2(1)S1、S2合合,电压表的示数为电压表的示数为U；(2)S1合，合，S2开电压表的示数为开电压表的示数为U0；（3）则）则Rx= _.I0=U/R0R0VRx=Ux/Ix=(U-U0) R0/U(U-U0) R0/UR0RxVUS1S1U0UU-U0R0RxVS2.实验步骤实验步骤:1S2(1)S1、S2合合,电压表的示数为电压表的示数为U；(2)S1合，合，S2开电压

14、表的示数为开电压表的示数为Ux；（3）则）则Rx= _.R0VRx=Ux/Ix=Ux/(U-Ux)/R0=Ux R0 /(U-Ux)RxVUS1S1UxUU-Ux实验改进方案（实验改进方案（2）：）：RxUx R0 /(U-Ux)（伏关法二）（伏关法二）R0RxVS实验改进方案（实验改进方案（3）：）：ab图8（伏关法三）（伏关法三）电压表的正负接线柱接反了R0RxVS实验改进方案（实验改进方案（3）：）：ab实验步骤实验步骤:(1)S接接a时电压表的示数为时电压表的示数为U；(2)S接接b时电压表的示数为时电压表的示数为Uo；（3）则）则Rx=_。R0RxVSbU0R0RxVSaUUU-U0

15、(U-U0) R0/U0RX=U-U0/U0/R0=(U-U0) R0/U0若没有定值电阻若没有定值电阻R0,有一有一个最大阻值为个最大阻值为R0的滑动变的滑动变阻器阻器,能否测出待测电阻能否测出待测电阻Rx 呢呢?(有电压表）有电压表）R0V电源电源开关开关电压表电压表最大阻最大阻值为值为R0Rx1.电路设计电路设计Rx R0 Sab2.实验步骤实验步骤:PV（伏滑法）（伏滑法）1.电路设计电路设计Rx R0 Sab2.实验步骤实验步骤:(1)P到到a时电压表的示数为时电压表的示数为U; (2)P到到b时电压表的示数为时电压表的示数为Ux;(3)则则Rx=_.PVRxSVRx R0 SabP

16、VUUxUUx*R0/ (U-Ux)U-UXI=U-UX/R0 RX=UX/I=UX/(U-UX)/R0例题例题1:额定电压为额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：阻。已知器材有：电流表电流表、定值电阻（阻值为、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。计电路。R0 RS1.电路设计：电路设计：AI0.38AA102.实验步骤实验步骤:1.移动变阻器使通过移动变阻器使通过R0电流表的示数为电流表的示数为0.38A;2.测出此时通过灯的电流为测出此时通过灯的电流为I;3.则则R灯灯=_.

17、3.8/IR灯灯例题例题2:额定电压为额定电压为3.8V的小灯泡测出正常发光时的电的小灯泡测出正常发光时的电阻。已知器材有：阻。已知器材有：电压表电压表、定值电阻（阻值为、定值电阻（阻值为10欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设欧）、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。计电路。R0 RS1.电路设计：电路设计：102.实验步骤实验步骤:1.移动变阻器使灯两端的电压为移动变阻器使灯两端的电压为3.8V;2.测出此时定值电阻两端的电压为测出此时定值电阻两端的电压为U0;3.则则R灯灯=:_.38/U0VU03.8VVR灯灯例题3：小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案，并选择了合适的器材，

18、测量电路如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx（1）请你帮他完成相关实验内容：将 接入A、B两点间；闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下 ；断开开关，取下A、B间的元件，将 接在A、B两点间；闭合开关，调节 ，使 ；读出 ，即可知道Rx的阻值（2）小明测量电阻Rx的方法，在科学研究中经常用到，下面四个研究实例中，采用这种研究方法的是 （ ）A力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它B根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱C用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻D用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱未知电阻RX电压表示数

19、U电阻箱电压表示数仍为U电阻箱示数C电阻箱这种研究方法叫等效替代法这种研究方法叫等效替代法V练习1：现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测一个未知阻值的电阻Rx，要求开关接在干路上。（1）分别画出两种不同方法的电路图。（2）如果实验中电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，请在横线上写上对应的电阻Rx的表达式。方法一： Rx= 双安法一 方法二： Rx= 双安法二双安法二AR0RxI0IxA1.电路设计电路设计2.实验步骤实验步骤:（a）S闭合测出闭合测出R0的电流为的电流为I0;（b）在测出）在测出Rx的电流为的电流为Ix ;（c）Rx=_。3

20、.讨论改进讨论改进U=I0R0U=IxRxI0R0/Ix（双安法一）（双安法一）实验改进方案（实验改进方案（1）：）：（a）S1、S2 闭合闭合测出电流表的示数分别为测出电流表的示数分别为I、I1; （b） S1、S2闭合测出电阻的电压分别为：闭合测出电阻的电压分别为：（c）则待测电阻）则待测电阻Rx= _.I1RX=(I-I1)R0; Rx = (I-I1) R0/I1.R0RxS1S2（I-I1）R0/I1U=I1RxU=(I -I1 ) R0实验步骤实验步骤:AA1A（双安法二）（双安法二）现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个电阻（用R0表示），一个待测电阻

21、（用Rx表示），一个电压表（最大量程大于电源两极间电压），开关两个，导线若干。（1）根据以上所给的器材，在虚线框内设计一个能测量并计算出待测电阻Rx的规范电路图（连接好后在实验过程中不能拆卸）。（2）写出测量的操作步骤及所测量的物理量。（3）写出用测量的物理量计算Rx的表式： 。实验改进方案（实验改进方案（1）：）：R0RxVS2.实验步骤实验步骤:1S2(1)S1、S2合合,电压表的示数为电压表的示数为U1；(2)S1合，合，S2开电压表的示数为开电压表的示数为U2；（3）则）则Rx= _.I0=U2/R0R0VRx=Ux/Ix=(U1-U2) R0/U2(U1-U2) R0/U2R0RxV

22、U1S1S1U2U1U1-U2（伏关法一）（伏关法一）R0RxVS2.实验步骤实验步骤:1S2(1)S1、S2合合,电压表的示数为电压表的示数为U1；(2)S1合，合，S2开电压表的示数为开电压表的示数为U2；（3）则）则Rx= _.R0VRx=U2/Ix=U2/(U1-U2)/R0=U2 R0 /(U1-U2)RxVU1S1S1U2U1U1-U2实验改进方案（实验改进方案（2）：）：RxU2 R0 /(U1-U2)（伏关法二）（伏关法二）R0RxVS实验改进方案（实验改进方案（3）：）：ab实验步骤实验步骤:(1)S接接a时电压表的示数为时电压表的示数为U1；(2)S接接b时电压表的示数为时

23、电压表的示数为U2；（3）则）则Rx=_。R0RxVSbU2R0RxVSaU1U1U1-U2(U1-U2) R0/U2（伏关法三）（伏关法三）现在电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（已知最大阻值为R0）和待测电阻Rx各一个，开关两个，导线若干，请按要求画出三种测Rx阻值的不同方案的电路图，要求： （1）每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。 （2）在同一电路图中，电表位置固定不动。1.电路设计电路设计ARx R0 Sab2.实验步骤实验步骤:(1)P到到a时电流表的示数为时电流表的示数为Ia; (2)P到到b时电流表的示数为时电流表的示数为Ib;U=IaRxU=Ib (Rx+R0

24、)(3)则则Rx=_.IbR0/(Ia-Ib)P（安滑法测电阻）（安滑法测电阻）1.电路设计电路设计Rx R0 Sab2.实验步骤实验步骤:(1)P到到a时电压表的示数为时电压表的示数为U1; (2)P到到b时电压表的示数为时电压表的示数为U2;(3)则则Rx=_.PVRxSVRx R0 SabPVU1U2U1U2*R0/ (U1-U2)（伏滑法测电阻）（伏滑法测电阻）千方百计测电阻千方百计测电阻等效法测电阻等效法测电阻双伏法测电阻双伏法测电阻伏关法测电阻伏关法测电阻伏滑法测电阻伏滑法测电阻双安法测电阻双安法测电阻安关法测电阻安关法测电阻安滑法测电阻安滑法测电阻伏安法测电阻伏安法测电阻小结小结方法方法1：伏安法：伏安法AVR1R21URI 方法方法2：双伏法：双伏法V1R1R2V21122URRU 方法方法3：双安法之一：双安法之一2121IRRI R2R1A1A2方法方法4：双安法之二：双安法之二R2R1A1A1121IIRRI 方法方法5：单伏法之一：单伏法之一1121URRUU V1R1R2方法方法6：单伏法之二：单伏法之二VR1R01101URRU U 方法方法7：单安法之一：单安法之一2121IRRI R2R1 A方法方法8：单安法之二：单安法之二R2R1 A1121IIRRI 方法方法9：单安法之三：单安法之三1121IRRII R1R2 A返回