高中电阻测量方法分类汇总
大家好,今天小编来为大家解答高中电阻测量方法分类汇总这个问题,很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1.电流表、电压表内外判断
2. 电阻表达
接收=U/I
3. 误差分析
内接法:电流表分压电压,测量值大于真实值。 Rx的电流是真实的,但电压是假的(太大,包括电流表的电压)。根据Rx=U/I,U偏大,Rx太大,即“大里面太大”。如果把电流表和Rx看成一个整体,如图所示,那么电流和电压都是真实的,但测得的电阻是串联电阻Rx+RA,绝对误差是RA,相对误差是RA/接收。
外接方法:电压表分流器,测量值小于真值,Rx的电压为实值,电流为假值(太大,包括电压表的电流),根据Rx=U/I,I太大,Rx太小,即“外小过小”。如果把电压表和Rx看成一个整体,如图所示,那么电流和电压都是真实的,但测得的电阻是并联电阻Rx·Rv/(Rx+Rv),绝对误差是Rx- [Rx·Rv /(Rx+Rv)] 相对误差为Rx/(Rv+Rx)。
4、如果电流表或电压表的内阻已知,不存在系统误差,且能保证安全性和准确性,两种连接方法都可以。
例:(试触法)有未知电阻Rx。为了更准确地测量其电阻,采用(a)、(b)所示的两个电路进行测试。
使用(a)测量的数据是“2.7V,5.0mA”,使用(b)测量的数据是“2.8V,4.0mA”。那么,电阻的测量值更加准确,并且比真实值大或较小的情况是(C)
A.560,太大
B.560,太小
C.700,太大
D.700,太小
例:一位学生用伏安法测量了一个阻值为几十欧姆的电阻Rx。所用电压表的内阻为1k,电流表的内阻为0.5。学生采用了两种测量方案,一种是将电压表连接在图(a)所示电路的O、P两点上,另一种是将电压表连接在O、Q两点上。测量结果为两条U-I曲线如图(b)所示,其中U、I分别为电压表和电流表的指示。
回答以下问题:
(1) 用电压表跨过________两点测量图(b)中标记为II的线(填写“O、P”或“O、Q”)。
(2)根据所用的实验设备和图(b),可以判断由图________(填“”或“”)得到的结果更接近被测电阻的真实值,结果为________(保留1位小数)。
(3) 考虑到实验中仪表内阻的影响,需要对(2)中得到的结果进行修正。校正后,待测电阻的阻值为________(保留小数点后1位)。
例:(电表内阻已知)用以下设备测量电阻R的阻值(900~1000):
电源E有一定的内阻,电动势约为9.0V;
毫安表mA,范围0~2mA,内阻750;
电压表V,量程5V,内阻约2500;
滑动变阻器R,最大阻值约为100;
单刀单掷开关S,多根线。
(1) 为了更准确地测量电阻R的阻值,请在虚线框中画出测量电路原理图。
(2) 若毫安表的读数用I表示,电压表的读数用U表示,则
由已知量和测量量表示R 的公式为R=_____。
毫安表的内阻是已知的。毫安表既可以知道自己的电流,也可以知道自己的电压。因此,采用内接法即可得知分压情况。
回答:
电路图:
R=U/I-750
(1)安培法测量电阻
如果已知电流表的内阻,则可以将其用作电流表、电压表和定值电阻。
(1)如图(A)所示,当两个电流表所能测量的最大电压接近时,如果已知A1的内阻R1,则可以测量A2的内阻R2。
(2)如图(B)所示,当两个电流表的满偏置电压为UA2UA时,若已知A的内阻R,并在A上串接一定值的电阻R,则A的内阻R A 2 的值也可以测量R 2=I 1 ( R 1 + R 0 )/I 2
示例:一名学生想要测量微安计的内阻。可用的实验设备有:
电源E(电动势1.5V,内阻很小),电流表(量程10mA,内阻约10),
微安表(量程100A,待测内阻Rg,约1k),滑动变阻器R(最大阻值10),定值电阻R(阻值10),开关S,若干根导线。
(1)连接答题卡上图中所示的设备符号,绘制实验电路原理图;
(2)某一次测量中,微安表显示90.0A,电流表显示9.00mA。由此计算出微安计内阻Rg=990。
错误分析:
(2)伏安法测量电阻
如果电压表的内阻已知,则可以将其用作电流表、电压表和定值电阻。
(1)如图(A)所示,当两个电压表的满偏置电流接近时,如果已知V的内阻R,则可以测量V的内阻R=U2R/U
(2) 如图(B)所示,两个电压表的满偏置电流Iv
示例:使用伏安法测量电阻的外部电路如图:所示
将待测电阻Rx与电压表V1(内阻RV1)并联,再与电压表V2(内阻RV2)串联;滑动变阻器R0接分压型(多次测量减少误差);合上开关S,移动滑块P,电压表V1、V2分别指示U1、U2。根据电阻的概念和串并联电路的规则,Rx的测量值为
误差分析:对比伏安法测得的电阻,可以看出,伏安法测得的:伏电阻法【公式(1)、(3)】不存在测量系统误差【公式(1)、(3)】。 (3)],仅仪表的读数误差(随机误差);因此,电压表采用伏特法可以准确地测量电阻。伏安法测量电阻的内法和外法都存在测量系统误差和表读数误差(随机误差);因此,伏安法可以近似测量电阻,必须根据系统误差的大小选择内部或外部方法。公式,然后比较准确地测量电阻
例:在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验设备如下:电压表V(量程3V,内阻r=3.0k),电压表V2(量程5V,内阻r2=5.0k) )、滑动变阻器R(额定电流1.5A,最大阻值100)、被测电阻Rx、电源E(电动势6.0V,不含内阻)、单极开关S、导线数根。
回答以下问题:
(1)实验中应采用滑动变阻器连接(填写“限流”或“分压”);
(2)完成虚线框中的电路原理图;
(3)根据下表中的实验数据(U和U2分别为电压表V和V2的指示),将数据点填入图(a)给出的方格纸上,并绘制U2-U图像;
(4)由U2-U1图像,求出被测电阻的阻值Rx=__(结果保留三位有效数字);
(5)完成上述实验后,如果还想继续用这个实验原理测量另一个定值电阻R(阻值约为700)的阻值,且要求实验精度尽可能高,且不需添加额外的设备,请在图(b)的虚线框中画出改进后的电路图。
(3)伏阻法测量电阻(略)
(4)电流法测量电阻(略)
2、测量电表内阻最常用的方法是——半偏置法。
例:(2023·海南卷)用如图所示电路测量量程为100 A、内阻约为2 000 的微安表的内阻。所用电源的电动势约为12V。有两个电阻盒可选,R(09 999.9 )、R2(099 999.9 )
(1) RM 应选择________,RN 应选择________。
(2) 根据电路图,完成物理连接。
(3)下列操作的合理顺序是________。
将变阻器滑动头P移至最左侧,调节RN至最大值;
闭合开关S2,调节RM使微安表半偏,读取RM的阻值;
打开S2,关闭S,调节滑头P至一定位置,然后调节RN,使表头完全偏置;
断开S、S2,拆下电线,整理设备。
(4) 图为RM调节后面板。被测仪表的内阻为________,测得的值为________(填“大于”、“小于”或“等于”)真值。
(5)将微安表转换成量程为2V的电压表后,若某一时刻测量指针指向图中所示位置,则待测电压为________V(保留3位有效数字)。
(6)在某采用半偏法测量表头内阻的实验中,断开S2,在表全偏时读取RN值。当滑头P保持不变,S2关闭时,调节电阻箱RM,使仪表半偏。读RM,若认为OP间电压不变,则微安表的内阻为________(用RM和RN表示)。
3、最直接的电阻测量方法——多功能电表测量方法
欧姆表基于闭路欧姆定律
测量原理如图7所示。表头G为电流表,内阻为Rg,满偏置电流为Ig,电池电动势为E,内阻为r,电阻R为可变电阻器,也称为可调电阻器。零电阻,Rx 是被测电阻。当Rx改变时,电流I相应改变。每个Rx值对应一个当前值。直接将I值对应的Rx值标记在表盘上,即可从表盘上读取。直接读取被测电阻的阻值。
例:(2022·湖南卷)小萌自制了一个两档欧姆表(“1”“10”)。其内部结构如图8所示。R为调零电阻(最大阻值为Rm),Rs、Rm、Rn为定值电阻(Rs+Rm)
(1)将短路,接通单刀双掷开关S、m,电流表G指示Im;保持电阻R滑块位置不变,接通单刀双掷开关S和n,电流表G指示数字变为In,则Im________(填“大于”或“小于”)In。
(2) 连接单刀双掷开关S和n。此时欧姆表的档位为________(填“1”或“10”)。
(3) 若由“1”档切换至“10”档,调整欧姆零点(欧姆零点在电流表G满偏置刻度处),调零滑块电阻R应________(填写“向上”或“向下”)调整。
(4)将欧姆零点调整到“10”档位后,在之间接一个阻值为100的定值电阻R。稳定后,电流表G的指针偏转至满偏置刻度的2/3并移除R。将待测电阻Rx连接在之间。稳定后,电流表G的指针偏转至满偏置刻度的1/3,然后Rx________。
4、最准确的测量方法——当量替代法
例:(2022·山东卷)一名学生利用实验室现有设备设计了一个测量电阻阻值的实验。实验设备:
干电池E(电动势1.5V,内阻未知);
电流表A(量程10mA,内阻90);
电流表A2(量程30mA,内阻30);
定值电阻R(阻值为150);
滑动变阻器R(最大阻值100);
待测电阻Rx;
开关S,一些电线。
测量电路如图所示。
(1)断开开关,接通电路,将滑动变阻器R的滑块调节至阻值最大一端。将定值电阻R接入电路;关闭开关并调整滑块位置。使电流表指针指向满刻度的1/2。该学生选择的电流表是________(填“A”或“A2”);如果不考虑电池的内阻。此时,连接电路的滑动变阻器的电阻值应为________。
(2)关闭开关,保持滑块位置不变。将R 替换为Rx。合上开关后,电流表指针指向满刻度的3/5,则测得Rx值为________。
(3)本实验不考虑电池内阻,其对Rx测量值的影响为________(填“是”或“否”)。
5.最独特的测量方法:——计修改方法
在测量电阻的实验中,如果给定电表的量程太大或太小,给定电阻的阻值等,往往需要对电表进行修改,使用“反串”电表。 ”或利用串联、并联法则测量被测电阻。例如,当题目中给出某个电流表或电压表的内阻值时,往往表明该表可以“反串联”使用;一旦题目也给出了定值电阻或者电阻盒,往往说明可以做到。电表改造。
例:(2022·国家A级论文)一名学生想要测量微安表的内阻。可用的实验设备有:电源E(电动势1.5V,内阻很小)、电流表(量程10mA,内阻约10)、微安表(量程100A,待测内阻Rg,约1 k)、滑动变阻器R(最大阻值10 )、定值电阻器R(阻值10 )、开关S 和几根电线。
(1)连接图中所示设备符号,绘制实验电路原理图。
(2)某次测量时,微安读数为90.0A,电流表读数为9.00mA。由此可计算出微安表的内阻Rg=________。
六:惠斯通电桥电阻测量
方案一:如图(a)所示,
先闭合开关S,然后调节电阻箱R2的阻值,使开关S闭合时,电流表G的指示为零。知道定值电阻R和R的阻值,就可以得到电阻R。
(1)关于实验中电流表G的选择,下列说法正确的是()
A、电流表的零标记在表盘的左侧
B、电流表的零位标记在表盘中央
C、电流表灵敏度高,不需要准确读取电流。
D、电流表灵敏度高,能准确读取电流。
(2)如果实验时电流表G没有连接,但其他电路连接良好,则调节电阻箱R2。当(R2/R)>(R/R)时,B、D点电位关系满足B___D(填入“”、“”或“=”)。
方案二:在方案一的基础上,将R和R换成一根粗细均匀的电阻丝,将电阻盒R2换成定值电阻R,如图(b)所示。
(3)合上开关S,调整触头D的位置,使触头D按下时,电流表G的指示为零。定值电阻R的阻值已知,用刻度尺测量l1和l2,则电阻R=___。
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用户评论
真的太棒了!刚好要学习电子电路实验,这篇文章解释得很清楚,把那些常用的測電阻的方法都罗列出来了,还有各种场景下的应用示例,我终于明白怎么用万用表的不同的档位去测试了。感谢作者分享!
有12位网友表示赞同!
高中物理课上测电阻确实挺烦的,这个方法总结太棒了!虽然学的是电子电路理论,但我更喜欢用实践来巩固知识,现在明白了怎么选用合适的测电阻方法,实验起来也能轻松不少。
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我以前也经常遇到测电阻的时候不知道怎么操作,参考书上写的复杂又记不住. 刚好看到这篇博文就解决了我的困扰,简单易懂的介绍加上图示说明,让我快速上手,而且还能区分不同的测电阻方法适用场景,太优秀了!
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高中老师讲的測電阻方法都觉得抽象难懂,幸亏看到了这篇总结,把很多常用的方法都归纳整理了一下,还有详细的步骤和图示说明,现在看来就简单多了,感觉自己马上就能掌握测电阻这门技术了。
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学习电路的时候经常需要测电压、电流这些参数,这篇博文介绍了很多测电阻的方法,对于初学者来说确实很方便,希望以后能再分享一些电子电路基础知识!
有18位网友表示赞同!
总结写的还不错,但我觉得图示可以做的更清晰易懂一点。比如在描述使用万用表测试电阻的时候,可以标明电阻档的范围和相应的测量精度,这样对于初学者来说理解起来会更容易。
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文章整体不错,但缺少一些细节介绍。例如,不同类型的测试元件 (如半导体、电容) 对应的测电阻方法是否有所区别?这方面能多补充一点信息更完善。
有19位网友表示赞同!
虽然写得很详细,但我还是觉得有些方法不太实用,特别是对于那些比较复杂的电路来说,用万用表直接测量电阻可能不够精确。能不能再多介绍一些其他更先进的测电阻方法,比如使用LCR测试仪?
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总结的好,但没提到校准问题吧?测电阻的时候如果仪器没有校准的话,结果会非常不准确。希望作者能再补充一下关于仪器校准的方法和步骤。
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文章里提到的很多测试方法都涉及到电路原理的理解,对于一些基础知识不太熟悉的同学来说可能比较难懂。建议作者能够多添加一些理论解释,让初学者更容易理解测电阻的原理和方法
有18位网友表示赞同!
总而言之,这篇博客总结了很多高中常见的测电阻方法,对入门者很有帮助。相信对于想要更深入学习电路实验的学生来说,也可以从中获得启发。
有17位网友表示赞同!
作为一名初中生,我还在学习电子基础知识,这篇文章对我来说非常有用!我已经迫不及待想把测电阻的方法在实际操作中尝试一下了,期待能够亲身体验电路实验带来的乐趣。
有20位网友表示赞同!
感谢作者分享这么实用的知识!我现在才发现测电阻其实可以这样简单易懂的学习!这篇文章让我对电子电路有了更深的了解,也激发了我进一步学习电路专业的兴趣。
有7位网友表示赞同!
测试电阻的确是做实验的小技巧之一,希望以后能够遇到更多像这样简明扼要、知识点丰富的博文,帮助我们更好地掌握相关技能。
有9位网友表示赞同!
我虽然不修电子技艺,但看这篇文章还是觉得很有用。对于生活中一些小故障的维修,也许能利用这些测电阻方法来找到问题所在吧?
有7位网友表示赞同!
感觉这篇博文缺少了一些实际案例分析。如果能结合具体的电路实例解释不同测电阻方法的使用场景,能够让学习者更直观的理解和记忆这些知识点,效果会更好。
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