第十一章 微专题5　电阻的测量（课件+学案）

微专题5　电阻的测量 一、伏伏法测电阻 [例1] (2025·湖北随州期末)用以下器材可测量电阻Rx的阻值。 待测电阻Rx:阻值约为600 Ω; 电源E:电源电压约为6.0 V; 电压表V1:量程0～500 mV,内阻r1=1 000 Ω; 电压表V2:量程0～6 V,内阻r2约为10 kΩ; 电流表A:量程0～0.6 A,内阻r3约为1 Ω; 定值电阻R0:R0=60 Ω; 滑动变阻器R:最大阻值为150 Ω; 开关S一个,导线若干。 (1)测量中要求两个电表的读数都不小于其最大量程的,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。 (2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx= 　　　　,式中各符号的意义是　 　。 【答案】 (1)图见解析　(2)　U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻的阻值 【解析】 (1)电路中的最大电流约为I= A=0.01 A,电流表量程太大,可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表,改装后的电流表内阻可计算出来,所以改装后的电流表采用内接法,电压表选择V2即可,要求测量多组数据,滑动变阻器需要采用分压式接法,电路图如图所示。 (2)由电路图可得,流过被测电阻的电流为I=+=,Rx==,U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻的阻值。 伏伏法又称电压表差值法,是利用两个电压表的组合测量电压表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图所示。 (1)条件:电压表V2的量程必须大于电压表V1的量程且能搭配使用。 (2)技巧:已知内阻的电压表可当作电流表使用。在缺少合适的电流表的情况下,常用电压表代替电流表使用,这是设计电路中的常用技巧,也是高考的热点之一。 (3)原理。 图中,电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,根据电路知识有U2=U1+R0。如果R0已知,可求出电压表V1的内阻r1=R0;如果r1已知,可以求出R0=r1。 二、安安法测电阻 [例2] (2025·浙江台州月考)用以下器材测量待测电阻Rx的阻值。 待测电阻Rx(阻值约为100 Ω) 电源E(电压约为6 V) 电流表A1(量程0～50 mA,内阻r1=20 Ω) 电流表A2(量程0～300 mA,内阻r2约为4 Ω) 定值电阻R0(20 Ω) 滑动变阻器R(最大阻值10 Ω) 开关S,导线若干 (1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其最大量程的,请在虚线框中画出实验电路图。 (2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则由已知量和测得的量计算Rx的表达式为Rx=　　　　　　　。 【答案】 (1)图见解析　(2)R0-r1 【解析】 (1)用电流表A1测量通过待测电阻的电流,要同时使两电流表的读数不小于其最大量程的,A1与待测电阻串联后再与R0并联,并联后的总电阻一定小于20 Ω,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,因此滑动变阻器可用分压式接法,也可用限流式接法。电路图如图所示。 (2)由欧姆定律得I1(Rx+r1)=(I2-I1)R0,所以Rx=R0-r1。 安安法又称电流表差值法,是利用两个电流表的组合测量电流表的内阻或其他电阻的方法。常见电路如图甲、乙所示。 (1)条件:电流表A2的量程必须大于电流表A1的量程且能搭配使用。 (2)技巧:已知内阻的电流表可当作电压表使用。在缺少合适的电压表的情况下,常用电流表代替电压表使用,这是设计电路中的常用技巧,也是高考的热点之一。 (3)原理:电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,电流表A1的内阻为r1。则: ①图甲中,根据电路知识有I1(r1+R0)=(I2-I1)Rx。如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已知,可以求出电流表A1的内阻r1。 ②图乙中,根据电路知识有I1(r1+Rx)=(I2-I1)R0。如果r1、R0已知,可求出Rx的阻值;如果R0、Rx已知,可以求出电流表A1的内阻r1。 三、半偏法测电表内阻 [例3] (2025·河南开封月考)某实验小组利用图甲所示电路测量电流表A的内阻,可选用的器材有: A.待测电流表A(量程0～1 mA,内阻rg约100 Ω) B.电阻箱R1(最大阻值为999.9 Ω) C.电阻箱R2( ... ...