高考电学实验是高考物理的重头戏,既是重点也是难点,其中测电阻更是电学实验是重中之重,现总结如下,希望对快要走进高考的同学们有所帮助:
一、滑动变阻器两种电路接法的选择
(一)、下列三种情况必须选用分压式接法
(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(必须采用分压接法.)
(2)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法
(3)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过待测电阻的额定值时,只能采用分压接法.
二、测量电阻方法
1.伏安法测电阻
(1)电流表外接法,如图1所示
测量值偏小。
适用于测量小阻值电阻.因为RX越小,V分流越小,误差越小
(2)电流表内接法,如图所示.
测量值偏大。
适用于测大阻值电阻,因为RX越大,A分压越小,误差越小
(3)内、外接法的选用方法
①在知道RX,RV,RA的大约值时,可用估算法.,口决:大内偏大,小外偏小
当 RX2 > RA Rv (大电阻) 选内接法
当 RX2 < RA RV (小电阻) 选外接法
②在不知道RX,RV,RA大约值时,可用试触法,如图3所示.
触头分别接触a、b:
如V变化大,说明A分压大,应选外接法;如A变化大,说明V分流大,应选内接法.
2.安安法测电阻
若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。
(1)如图5甲所示,当两电表所能测得的最大接近时,如果已知A1的内阻R1,则测得A2的内阻R2=I1 R1 / I2.
(2)如图6乙所示所示,当两电表的满偏电压UA2>>UA1时,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的内阻R2=I1 (R1 R0)/I2.
3.伏伏法测电阻
电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用.
(1) 如图8所示,两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1,则可测出V2的 内阻R2=U2 (U1/I1)
(2)如图9所示,两电表的满偏电流IV1<<IV2时,V1并联
一定值电阻R0后,同样可得V2的内阻
4.电阻箱当电表使用(定值电阻法)
(1)电阻箱当做电压表使用(不需要知道电表A1的内阻)
a、可测得电流表的内阻R2 = (I1-I2)R/I2.
b、必须使量程大的电表放在干路上
5.比较法测电阻
如图测得电阻箱R1的阻值及A1表、A2表是示数I1、I2,可得RX=I2R1/I1
如果考虑电表内阻的影响,则I1(Rx RA1)=I2(R1 RA2)
6.替代法测电阻
具体步骤:
a、接1,调节R2,读出A表示数为I;
b、 接2,R2不变,调节电阻箱R1,使用A表示数仍为I;
由上可得RX=R2.
该方法优点是消除了A表内阻对测量的影响,缺点是电阻箱的电阻R1不能连续变化.
7.半偏法测电阻 (1)半偏法近似测量电流表内
方法一:如图所示,测量电表的内阻,操作步骤如下:
将电阻箱R的电阻调到零闭合S,调节R0,使电压表达到满偏I0;
保持R0不变,调节R,使G表示数为I0/2;由上可得RG=R.
注意:当RG>>R0时,测量误差小,此方法比较适合测大阻值的电表的内阻,且电阻的
测量值偏大,此方法要求滑动变阻器阻值较小,且待测电表的内阻较大,一般用来测电压表内阻
方法二:如图16所示,测量电流表A`的内阻,操作步骤如下:
断开S2、闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;
保持R0不变,闭合S2,调节R,使A表读数为I0/2;
由上可得RA=R.
注意:①当R0>>RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且电阻的测量值偏小.
②电源电动势应选大些的,这样A满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.
(2)半偏法近似测量电压表内阻
方法一:如图17,测量电压表V的内阻,
操作步骤如下:
闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得V表示数为U1;
改变电阻箱阻值为R2时,测得V表示数为U1/2;
得RV=R2-2R1.
注意:①在电源内阻忽略不计时,测量误差才小.
②这个方法也可测大阻值的G表内阻,若考虑电源内阻,此法测量值偏大.
方法二:如图所示,测量电压表V的内阻,
操作步骤如下:
滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;
闭合S1、S2,调节R0,使V表示数指到满刻度;
打开S2,保持R0不变,调节R,使V表指针指到满刻度的一半;
由上可得RV=R.
注意:滑动变阻器总电阻应尽量小一些,这样测量误差才会小,且RV测量值偏大.,所以减小误差的方法是增加电源的电动势,增加电阻的总阻值无用
8.欧姆表测量电阻(只能粗略的测电阻)
电阻调零及测量原理
当红、黑两表笔短接时,这时有Ig=E/(R Rg r).当两表笔间的接入待测电阻RX时,电流表的电流为IX=E/{(R Rg r) RX}.当RX=R内=Rg r R时,指针指到中央,中值电阻即该欧姆阻挡的内阻.
9、电桥法
调节R使电流表的求数为0,则R与RX电压相等,所以有
RX/R2 = R/R1
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