电路如何设计(电阻的测量)优秀PPT.ppt

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1、电路如何设计(电阻的测量)现在学习的是第1页，共23页设计思路设计思路R=U/I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，为减小误差，多测几组数据，多测几组数据，求平均值求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？AVAV现在学习的是第2页，共23页（04上上海海 4分分)在在测测定定一一节节干干电电池池(电电动动势势约约为为1.5V，内内阻阻约约为为2)的的电电动动势势和和内内阻阻的的实实验验中中，变变阻阻器器和和电电压压表表各各有有两两个个供供选选：A 电电压压表表量量程程为为15V，B 电电压压表表量量程程为为3V

2、，A变阻器为变阻器为(20，3A)，B变阻器为变阻器为(500，0.2A)。电压表应该选电压表应该选_(填填A或或B)，这是因为，这是因为_；变阻器应该选变阻器应该选_(填填A或或B)，这是因为，这是因为_。题后记：题后记：BA量程过大，误差较大量程过大，误差较大AB额定电流过小，且调节不便额定电流过小，且调节不便对于电表的选择，要注重对于电表的选择，要注重量程量程的选择，既不要太小（否则会烧坏的选择，既不要太小（否则会烧坏电表），也不要太大（否则误差就会大）电表），也不要太大（否则误差就会大）题中如果给出了某用电器的题中如果给出了某用电器的“铭牌铭牌”，就先算出相应的，就先算出相应的额定电流

3、额定电流、额定电压额定电压、电阻电阻及及功率功率，这有助于我们选择电表及滑动变阻器，这有助于我们选择电表及滑动变阻器现在学习的是第3页，共23页（03年新课程年新课程15分）用伏安法测量电阻阻值分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率，并求出电阻率。给定电压表（内阻约为给定电压表（内阻约为50k）、电流表（内阻约为）、电流表（内阻约为40）、滑线变阻器、电源、电键、）、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻（约为待测电阻（约为250）及导线若干。）及导线若干。画出测量画出测量R的电路图。的电路图。AVAV外接法外接法RV/RX=200RX/RA=6.25RV/RXRX/RA现在学习的是第4页，共23

4、页图图1中的中的6个点表示实验中测得的个点表示实验中测得的6组电流组电流I、电压、电压U的值，试写出根据此图求的值，试写出根据此图求R值的步值的步骤：骤：_求出的电阻值求出的电阻值R=_。（保留。（保留3位有效数字）位有效数字）1.舍去左起第舍去左起第2点，做一条直线，使点，做一条直线，使其余的其余的5个点尽可能的靠近该直线，个点尽可能的靠近该直线，且均匀的分布在直线的两侧且均匀的分布在直线的两侧2.求直线的斜率求直线的斜率k，k=R(0 1.1)(15 4.5)K=(4.5-1.1)/15=227强调：认清纵轴的起点强调：认清纵轴的起点读数为多少读数为多少现在学习的是第5页，共23页待测电阻

5、是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图分别如图2、图、图3所示。由图可知其长度为所示。由图可知其长度为_，直径为，直径为_。主尺读数主尺读数+对齐格数对齐格数 精确度精确度游标尺游标尺0刻度线对刻度线对应的主尺读数应的主尺读数 8 +0 0.02=8.00mm 1 +47 0.02=1.94mm现在学习的是第6页，共23页由以上数据可求出由以上数据可求出=_。（保留。（保留3位有效数字）位有效数字）R=l/s=Rs/ls=(d/2)2 =R(d/2)2/l=8.46 10-2 m固

6、定刻度上的读数固定刻度上的读数+可动刻度上的格数可动刻度上的格数精确度精确度0.01 mm0.01 mm 5.5mm 50.0 0.01 =6.000 2.5mm 20.5 0.01 =2.705现在学习的是第7页，共23页（03年年上上海海 7分分）图图1为为某某一一热热敏敏电电阻阻（电电阻阻值值随随温温度度的的改改变变而而改改变变，且且对对温温度度很很敏敏感感）的的IU关系曲线图。关系曲线图。（1）为为了了通通过过测测量量得得到到图图1所所示示IU关关系系的的完完整整曲曲线线，在在图图2 图图3两两个个电电路路中中应应选选择择的的是是图图 ；简要说明理由：；简要说明理由：。（电源电动势为（

7、电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0100）。）。分压式分压式限流式限流式2伏安特性曲线要求电压从伏安特性曲线要求电压从0开始，且连续可调开始，且连续可调现在学习的是第8页，共23页（2）在图）在图4电路中，电源电压恒为电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为，电流表读数为70mA，定值电阻，定值电阻R1=250。由热敏电阻的由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻；电阻R2的阻值为的阻值为 。I=0.07AI1I2I1=U/R1=9/250=0.036AI2=I1 I2=0.07-0.036=0.0

8、34A=34mA(5.2 34)从图像中读出从图像中读出U热热=5.2V所以所以R2的电压的电压U2=9-5.2=3.8V所以所以R2的电阻为的电阻为R2=3.8/0.034=111.8 现在学习的是第9页，共23页（1）根据电路图）根据电路图1，请在图，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路。中画出连线，将器材连接成实验电路。3.（04年年京京 18分分）测测定定电电流流表表A1的的内内阻阻，采采用用如如图图1所所示示的的电电路路。其其中中：A1是是待待测测电电流表，量程为，内阻约为；流表，量程为，内阻约为；A2是标准电流表，量程是是标准电流表，量程是200uA；R1是电阻箱，阻值范围是电

9、阻箱，阻值范围0999.9 ；R2是滑动变阻器；是滑动变阻器；R3是保护电阻；是保护电阻；E是电池组，电动势为是电池组，电动势为4V，内阻不计；，内阻不计；S1是单刀单掷开关，是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。是单刀双掷开关。现在学习的是第10页，共23页（2）连连接接好好电电路路，将将开开关关S2扳扳到到接接点点a处处，接接通通开开关关S1，调调整整滑滑动动变变阻阻器器R2使使电电流流表表A2的的读读数数是是150uA；然然后后将将开开关关S2扳扳到到接接点点b处处，保保持持R2不不变变，调调节节电电阻阻箱箱R1，使使A2的的读读数数仍仍为为150uA。若若此此时时电电阻阻箱箱各各旋旋钮钮

10、的的位位置置如如图图3所所示示，电电阻阻箱箱R1的的阻阻值值是是_，则则待待测电流表测电流表A1的内阻的内阻_。0 100+8 10+6 1+3 0.1=86.3 现在学习的是第11页，共23页（3）上上述述实实验验中中，无无论论怎怎样样调调整整滑滑动动变变阻阻器器R2的的滑滑动动端端位位置置，都都要要保保证证两两块块电电流流表表的的安安全全。在在下下面面提提供供的的四四个个电电阻阻中中，保保护护电电阻阻R3应应选选用用：_（填填写写阻阻值值相应的字母）。相应的字母）。A.200k B.20k C.15k D.20 （4）下下面面提提供供最最大大阻阻值值不不同同的的四四个个滑滑动动变变阻阻器器

11、供供选选用用。既既要要满满足足上上述述实实验验要要求求，又又要要调调整整方方便便，滑动变阻器滑动变阻器_（填写阻值相应的字母）是最佳选择。（填写阻值相应的字母）是最佳选择。A.1k B.5k C.10k D.25k 分析：分析：电路中最大的可能电流等于电路中最大的可能电流等于A2的量程的量程200uA此时电路总电阻为此时电路总电阻为R=U/I=4v/200uA=20k 因为无论怎样调整滑动变阻器因为无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全保证两块电流表的安全所以所以R3为为20k 分析：分析：此时电路总电阻为此时电路总电阻为R=U/I=4v/150uA

12、=26k 所以所以R2=R-R3=6k 现在学习的是第12页，共23页（04全国卷）全国卷）用以下器材测量一待测电阻用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（的阻值（9001000）：）：电源电源E，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表电压表V1，量程为，量程为1.5V，内阻，内阻r1750；电压表电压表V2，量程为，量程为5V，内阻，内阻r22500；滑线变阻器滑线变阻器R，最大阻值约为，最大阻值约为100；单刀单掷开关单刀单掷开关K，导线若干。，导线若干。（1）测量中要求电压表的读数不小于其量）测量中要求电压表的读数不小于其量程的程的1/3，试画出测量电阻，试画出测

13、量电阻Rx的一种实验电的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。（3）若电压表）若电压表V1的读数用的读数用U1表示，电压表表示，电压表V2的读数用的读数用U2表示，则由表示，则由已知量和测得量表示已知量和测得量表示Rx的公式为的公式为Rx_。现在学习的是第13页，共23页V1V2V2V1U1/R+U1/r1=U2/r2(U2-U1)/R=U1/r1所以所以R=U1r1r2/(U2r1-U1r2)所以所以R=(

14、U2-U1)r1/U1现在学习的是第14页，共23页（新新课课程程卷卷 15分分）现现有有一一块块59C2型型的的小小量量程程电电流流表表G（表表头头），满满偏偏电电流流为为50uA，内内阻阻约为约为800850，把它改装成，把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选择的器材有：的两量程电流表。可供选择的器材有：滑动变阻器滑动变阻器R1，最大阻值，最大阻值20 ；动变阻器动变阻器R2，最大阻值，最大阻值100k电阻箱电阻箱R1，最大阻值，最大阻值9999;定值电阻定值电阻R0，阻值，阻值1k；电池电池E1，电动势，电动势1.5V；电池；电池E2，电动势，电动势3V；电池；电池E3，电动势

15、，电动势4.5V；（所有电池内阻均不计）；（所有电池内阻均不计）标准电流表标准电流表A，满偏电流，满偏电流1.5mA；单刀单掷开关单刀单掷开关S1和和S2，单刀双掷开关，单刀双掷开关S3，电阻丝及导线若干。，电阻丝及导线若干。（1）采用如图）采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为 ；选用的电池为；选用的电池为 。用电池用电池E1时时 R总总=30k 用电池用电池E2时时 R总总=60k 用电池用电池E3时时 R总总=90k 现在学习的是第15页，共23页（2）将）将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路

16、，示于图改装成两量程电流表。现有两种备选电路，示于图2和图和图3。图。图 为合理电路，另为合理电路，另一电路不合理的理由是一电路不合理的理由是 。图2 图3 分析：分析：图图3在通电状态下，造成了两分在通电状态下，造成了两分流电阻都未并联在表头两端，致使经过流电阻都未并联在表头两端，致使经过表头的电流过大，超过其满偏电流，从表头的电流过大，超过其满偏电流，从而烧坏电表而烧坏电表现在学习的是第16页，共23页（3）将改装后的电流表与标准电流表）将改装后的电流表与标准电流表逐格逐格进行核对（仅核对进行核对（仅核对1mA量程），画出所用量程），画出所用电路图，图中待核对的电流表符号用来表示。电路图，

17、图中待核对的电流表符号用来表示。分压电路分压电路现在学习的是第17页，共23页（04福建福建 18分分）（）（1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为厚度时的示数，此读数应为 mm。0 5 15 10固定刻度上的读数固定刻度上的读数+可动刻度上的格数可动刻度上的格数精确度精确度0.01 mm0.01 mm 6mm 12.4 0.01 =6.124现在学习的是第18页，共23页（2）实实验验室室内内有有一一电电压压表表 ，量量程程为为150mV，内内阻阻约约为为150。现现要要将将其其改改装装成成量量程程为为10mA的的电电流流表

18、表，并并进进行行校校准准。为为此此，实实验验室室提提供供如如下下器器材材：干干电电池池E(电电动动势势为为1.5V)，电电阻阻箱箱R，滑滑线线变变阻阻器器R，电电流流表表 (有有1.5mA，15mA与与150mA三个量程三个量程)及开关及开关K。AmV(a)对对电电表表改改装装时时必必须须知知道道电电压压表表的的内内阻阻。可可用用图图示示的的电电路路测测量量电电压压表表 的的内内阻阻。既既不不损损坏坏仪仪器器又又能能使使精精确确度度尽尽可可能能高高的的条条件件下下，电电路路中中电电流流表表A 应应选选用用的的量量程程是是 。若若合合上上K，调调节节滑滑线线变变阻阻器器后后测测得得电电压压表表的

19、的读读数数为为150mV，电电流流表表A 的的读读数数为为1.05mA，则则电电压压表表的的内内阻阻RmV为为 。(取取三三位有效数字位有效数字)AAEKAmVR对于电压表对于电压表 I=Ug/R=1mARV=U/I=150/1.05=143 现在学习的是第19页，共23页(b)在在对对改改装装成成的的电电流流表表进进行行校校准准时时，把把 作作为为标标准准电电流流表表，画画出出对对改改装装成成的的电电流流表表进进行行校校准准的的电电路路原原理理图图(滑滑线线变变阻阻器器作作限限流流使使用用)，图图中中各各元元件件要要用用题题中中给给出出符符号号或或字字母母标标注注。图图中中电电阻阻箱箱的的取

20、取值值是是 (取取三三位位有有效效数数字字)，电流表电流表 应选用的量程是应选用的量程是 。AAAmVAmV现在学习的是第20页，共23页(b)在在对对改改装装成成的的电电流流表表进进行行校校准准时时，把把 作作为为标标准准电电流流表表，画画出出对对改改装装成成的的电电流流表表进进行行校校准准的的电电路路原原理理图图(滑滑线线变变阻阻器器作作限限流流使使用用)，图图中中各各元元件件要要用用题题中中给给出出符符号号或或字字母母标标注注。图图中中电电阻阻箱箱的的取取值值是是 (取取三三位位有有效效数数字字)，电流表电流表 应选用的量程是应选用的量程是 。AAAmV量程量程 I=Ug/RV+Ug/R

21、=0.15/143+0.15/R依题意依题意I=0.01A解得解得R=16.8 选用选用15mA档档A现在学习的是第21页，共23页图中图中R为已知电阻，为已知电阻，Rx为待测电阻，为待测电阻，K1为单刀单掷开关，为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动电源电动E势及电阻势及电阻Rx R Rx a b V K1 K2 E1.1.写出操作步骤：写出操作步骤：VK1断开，断开，K2接接a，电压表读数为，电压表读数为U1电源电动势电源电动势E=U1K1闭合，闭合，K2接接a，电压表读数为，电压表读数为U2路端电压路端电压U2=E(R+RX)/(r+R+RX)K1闭合，闭合，K2接接b，电压表读数为，电压表读数为U3RX两端的电压两端的电压U3=ERX/(R+RX+r)现在学习的是第22页，共23页2.2.由由R R及测得的量，可测得及测得的量，可测得E E_,_,Rx=_.=_.电源电动势电源电动势E=U1路端电压路端电压U2=E(R+RX)/(r+R+RX)RX两端的电压两端的电压U3=ERX/(R+RX+r)E=U1RX=U3R/(U2-U3)现在学习的是第23页，共23页