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最牛中学数学实验内阻检测方式归纳与总结

更新时间:2023-10-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、恒定电压内阻检测方式归纳内阻检测仍然是小学数学热学实验中的重头戏,初中数学教材中编排的热学实验对阻值的检测仅仅给出了一个大约的框架,实际上内阻的检测方式好多,了解并把握内阻的检测方式可以使中学生对热学知识的理解愈发深刻和透彻。一、基本技巧-伏安法(V-A法)图1伏安法检测内阻主要涉及检测电路的选择,控制电路的选择和实验器材的选择。1、原理:按照部份电路欧姆定理。2、控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图1);另一种是分压电路。(如图2)图2(1)限流电路是将电源和可变内阻串联,通过改变阻值的电阻,以达到改变电路的电压,但电压的改变是有一定范围的。其优点是节约能量;通常在两种控制8TB物理好资源网(原物理ok网)

2、电路都可以选择的时侯,优先考虑限流电路。(2)分压电路是将电源和可变内阻的产值串联上去,再从可变内阻的两个接线柱引出导线。如图2,其输出电流由ap之间的内阻决定,这样其输出电流的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下述三种情况下,一定要使用分压电路:要求检测数值从零开始变化或在座标图中画出图线。图4滑动变阻器的产值比待测内阻的电阻小得多。电压表电流表的阻值比电路中的电流和电压小。图33、测量电路因为伏特表、安培表存在内阻,所以检测电路有两种:即电压表内接和电压表外接。(1)电压表内接和电压表外接的电路图分别见图3、图4(2)电压表内、外接法的选择,图4、已知RV、RA及8TB物理好资源网(原物理ok网)

3、待测内阻RX的大致电阻时可以借助相对偏差判定若,选用内接法,选用外接法不知RV、RA及待测内阻RX,采用尝试法,见图5,当电流表的一端分别接在a、b两点时,如电压表示数有显著变化,用内接法;电流表示数有显著变化,用外接法。图5(3)偏差剖析:图70内接时偏差是因为电压表分压造成的,其检测值偏大,即R测R真(R测=RA+RX);外接时偏差是因为电流表分流造成的,其检测值偏小,即R测R真()4、伏安法测阻值的电路的改进图60图70如图6、图7的两个测内阻的电路才能去除水表的电阻带来的偏差,为何?如何检测?二、由伏安法演化而至的其他检测定值内阻的方式归纳(一)电流表和定值内阻取代法(V-R8TB物理好资源网(原物理ok网)

4、法)【例1】有一个电阻已看不清楚的内阻器R,我们要测出它的电阻,但手边只有一个电板组,一个电流表,一个已知电阻的阻值器R0和几根导线,你有办法测出R的电阻吗?说出你的办法和理由。(二)电流表和滑动变阻器取代法(V-RP法)【例2】给你以下器材:一个电源(其电流未知),一个标有“20电阻的测量方法步骤高中,1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电流表,一个待测内阻Rx。请你设计一个能测出Rx内阻值的电路。要求:1、画出你所设计的电路图(电流表连入电路后位置不可变动)。2、简要写出实验操作步骤。3、根据你所测出的化学量写出表达式Rx_。(三)电流表和开关代替法(V-K法)【例3】给你一个电板组、一个电流表、一个已8TB物理好资源网(原物理ok网)

测量高中步骤电阻方法是什么_电阻的测量方法步骤高中_测量高中步骤电阻方法有哪些8TB物理好资源网(原物理ok网)

5、知电阻的定值内阻R0、两个开关及几根导线,请你设法只联接一次电路能够测出未知内阻的电阻,画出电路图,写出实验步骤及未知内阻的表达式。(四)电压表和定值内阻取代法(A-R法)【例4】现有电瓶组、电流表、开关、导线和一个已知电阻的定值内阻R0,没有电流表,你怎么测出被测内阻的电阻?(五)电压表和滑动变阻器取代法(A-RP法)【例5】现有电瓶组、电流表、已知最大电阻的滑动变阻器、导线及开关,你怎么测出被测内阻的电阻?(六)电压表和开关代替法(A-K法)【例6】有一个电阻看不清的内阻,我们要测它的电阻,但手边只有一只电压表,一个已知电阻的定值内阻,二个开关和几根导线:1、画出实验电路图。2、写出实验8TB物理好资源网(原物理ok网)

6、步骤。图13、用测出量和已知量写出未知内阻的表达式。三、其他检测内阻的方式归纳(一)欧姆表测内阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是电阻为Rg、满偏电压为Ig的电压计。R是可变内阻,俗称调零内阻,电瓶的电动势为E,电阻为r。欧姆档测内阻的原理是按照闭合电路欧姆定理制成的。当红、黑基极接上待测内阻Rx时,由闭合电路欧姆定理可知:I=E/(R+Rg+Rx+r)=E/(R内+RX)由电压的表达式可知:通过电压计的电压其实不与待测内阻成反比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电压,就可算出相应的内阻,这就是欧姆表测内阻的基本原理。2、使用注意事项:(1)欧姆表的表针偏转8TB物理好资源网(原物理ok网)

7、角度越大,待测内阻电阻越小,所以它的刻度与电压表、电压表刻度刚好相反,即左大右小;电压表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是由于电压和内阻之间并不是反比也不是正比的关系。(2)多用表上的黑红接线柱,表示、两极。黑基极接电瓶的正极,红基极接电瓶的正极,电压总是从红笔流入,黑笔流出。(3)检测内阻时,每一次换档都应当进行调零(4)检测时,应使表针尽可能在满刻度的中央附近。(通常在中值刻度的1/3区域)(5)检测时电阻的测量方法步骤高中,被测内阻应和电源、其它的器件断掉。(6)检测时,不能用右手同时接触基极,由于人体是一个内阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,通常旋至交流电流的最高端或OFF档。8TB物理好资源网(原物理ok网)

8、(二)用惠斯通电桥检测内阻1、原理:惠斯通电桥的原理如图所示。内阻R1、R2、R和待测内阻RX连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。因而电桥由4个臂、电源和检流计三部份组成。当开关接通后,各条大道中均有电压通过,检流计大道起了沟通ABC和ADC两条大道的作用,好像一座“桥”一样,故称为“电桥”。适当调节R、R1和R2的大小,可以使桥上没有电压通过,即通过检流计的电压IG=0,这时,B、D两点的电势相等。电桥的这些状态称为平衡状态。这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。设ABC大道和A8TB物理好资源网(原物理ok网)

9、DC大道中的电压分别为I1和I2,由欧姆定理得I1RX=I2RI1R1=I2R2两式相除得:上式称为电桥的平衡条件。所以一般将R/R2称为百分比臂,将R1称为比较臂。2、测量方式如图,联接电路,取R1、R2为定值内阻,R3为可变内阻箱(才能直接读出数值),Rx为待测内阻。调节R3,使电压计中的读数为零,应用平衡条件,求出Rx。(三)等效取代法测内阻1、等效取代法就是在检测的过程中,让通过待测内阻的电压(或电流)和通过内阻箱的电压(或电流)相等。电路如图13,将单刀双掷开关调到a,闭合S1调节R,使安培表读数为I0,保持R不动,将单刀双掷开关打到b,调节R0使安培表读数8TB物理好资源网(原物理ok网)

10、仍为I0,则内阻箱的读数就是待测内阻的数值。2、测量原理:图14是用伏特表完成的实验,朋友们自己剖析检测原理。3、注意:主要器件为内阻箱和单刀双掷开关。实线框内可用分压控制电路。图13图14图(四)公式估算法测内阻公式估算法主要是应用串并联电路的特性和全电路的知识进行剖析,并求出待测内阻的数值。图15是检测内阻Rx的电路,Rx为待测内阻,R为保护内阻,其电阻未知,R1为已知的定值内阻,电源电动势为E未知,S1、S2均为单刀双掷开关,A为电压表,其电阻不计。(1)检测Rx的步骤为:S2向d闭合,S1向闭合,记下电压表的读数I1,再将S2向c闭合,S1向闭合,记下电压表读数I2。8TB物理好资源网(原物理ok网)

11、(2)估算Rx的公式为Rx=(五)补偿法测内阻1、基本原理:在一定湿度下,直流电通过待测内阻时,用电流表测出两端的电流U,用电压表测出通过的电压I,则内阻值可表示为:=U/I2、试验方式:联接如下电路图,调节使检流计G无电压通过(表针指零),这时电流表指示的电流值等于两端的电流,即b,d之间的电流补偿了两端的电流。清不仅电流电阻对电路的影响。补偿法测内阻的优点补偿法测内阻比伏安法测内阻形成的偏差要小,这主要是由于补偿法测内阻时没有引入检测仪表自身的内阻,因而增加了系统偏差,增强了检测正确度。电路简单,实用性强。电路中的器件和仪表都是常用元件,但是个滑动变阻器和内阻箱的电阻是否确切均不会影响被测内阻的检测值,因而对内阻元件的选择减少了要求。调节便捷,电路通过粗调和细调的设计,既可以提升检测的速率,又可以保护检流计,这是电桥发检测内阻时很难做到的。修正系统偏差。电路中检测仪表自身的内阻与检测结果无关,因而减少了检测方式引入的偏差,这是单纯埋首法检测内阻时难以做到的。以上内阻检测的五种方式,朋友们在平常解题时可视具体情况灵活选用。8TB物理好资源网(原物理ok网)

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