电阻的测量
(二)教学过程
1、伏安法测电阻
我们已经了解了电流表并非无电阻,而电压表也并不是电阻无穷大,用这样的表去测量电阻,会对测量结果有什么样的影响?
(1)、原理:利用部分电路欧姆定律
我们利用电压表,电流表测量电阻值时,需把二者同时接入电路,否则无对应关系,没有了测量的意义,那么接入时无非两种接入方法,那么电路应如何?请同学们画出。
(2)、电路:
如果是理想情况,即 时,两电路测量的数值应该是相同的。
提出问题,实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差,是偏大还是偏小?
外接法
是 两端电压,是准确的, 是过 和 的总电流,所以偏大。
偏小,是由于电压表的分流作用造成的。
实际测的是 与 的并联值,随 ↑,误差将越小。
内接法
是过 的电流,是准确的, 是加在 与A上总电压,所以偏大。 偏大,是由于电流表的分压作用造成的。
实际测的是 与A的串联值,随 ↓,误差将越小。
进一步提问:为了提高测量精度,选择内、外接的原则是什么?
适用范围: ;
[思考题]给你电源、电流计、已知电阻 、开关和未知电阻各一只,如何设计测量电阻的电路。
方法:将A前后两次串入 和 各支路,测得电流强度为 和 ,应有 ,则 )
2、欧姆表测电阻
伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻,关于欧姆表的构造,先请同学们看书。
以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数,测电阻不同于测电流、电压,表内本身含有电源,表盘上本身刻定的是电流值。试想,在两表笔间接入不同的电阻时,电路中的电流强度会随之发生改变,且一个阻值对应一个电流值,即指针偏在某一位置,所以可知:
(1)、原理:闭合电路欧姆定律
(2)、刻度的标定:
①两表笔短接,调 ,使 ,刻出“0”
②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”
③任意加上 , ,在指针偏转到的位置,刻出“ ”;
④若是正好是
拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程,同时说明:
①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。
②由于 与 并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。
(3)、使用欧姆表的注意事项:(请同学回答并总结出)
①测电阻时,要使被测电阻同其它电路脱离开。
②欧姆表一般均有几档,而且使用时间长了,电池的E,r均要发生改变,所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。
③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。
由此也可看出,利用欧姆表测电阻仅是粗测而已,在此基础上,应再利用伏安法测量才会比较准确。
3、课后小结
(1)、伏安法测电阻虽然比较准确,但是无论采用哪种连接方法均会给测量带来误差,这是测量方法本身存在的问题,应属系统误差。
(2)、为了使测量误差尽量小,应选用合适的连接方法,可在用欧姆表粗测的基础上选取。
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