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测电阻

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实验目的

  1、会用伏安法测电阻。
  2、进一步熟悉电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法。

实验原理

  根据欧姆定律I=U/R得R=U/I。测出被测电阻两端的电压和通过它的电流强度,就可以算出电阻值。

  根据公式R=U/I算出每次的电阻,再求出电阻的平均值。
  这个实验经常就实验设计的方法、实验的原理、实验的电路连接、实验的电路图等进行考查。

  1、如图1(a)所示电路,在测量电阻的实验中,R为待测电阻,R'为滑动变阻器。
  (1)在圆圈中填上两表符号。
  (2)移动滑动变阻器滑片P是为了改变____。在连接电路时,开关S应____,滑片应位于____端。
  (3)设R约为3Ω,用笔画线代替导线把下图(b)的元件连接成电路(注意导线不交叉,元件位置不移动)。

  2、如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,通过分析计算:说明滑动变阻器R2允许的取值范围

  3、如图甲是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图,已知滑动变阻器的阻值范围是0~10Ω,电源电压为6V。电压表和电流表均为双量程学生用电表.灯的阻值大约为10~15Ω,实验时电压表和电流表应分别选用什么量程?将图乙的实物根据要求连成电路.若开关闭合时,电压表的示数为3V,要使灯两端电压为4V,滑动变阻器的滑片如何移动?为什么?

 

  1、这个实验是一个很重要的实验,我们要记住这个实验的原理,实验的方案,实验的电路图,实验的实物图等。
  答案:(1)如图

  (2)电路中的电流从而实现多次测量求平均值  断开  连入电路部分的阻值最大。
  (3)略

  2、关于器材规格的计算问题,一般有根据器材规格进
  行计算或根据计算选择器材规格.一般采用断值法来分析,即从问题的两个极端来考虑进行分析计算。
  电路中R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压.
  (1)当滑片P向左端移动时,R2减小,电路中电流增大,R2两端的电压减小,电流表的量程为0~0.6A,即电路中的电流最大值为0.6A,那么此时R2接入电路中的值为最小值R2min。   U1=I1R1=3V   U2=4.5V-3V=1.5V   所以R2min=U2/I2=2.5Ω
  (2)当滑片向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0~3V,即R2两端的最大值为3V,此时R2接入电路中的阻值为最大值R2max=10Ω
  综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω
  答案:R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω

  3、由题意可知,被测小灯泡与滑动变阻器R串联,当滑片P移到左端时电路中的电阻最小约为10Ω,此时电路中的电流最大值为I=0.6A,所以电流表的量程应选0~0.6A.由于电源电压为6V,在滑动变阻器的滑片移动过程中,电压表的示数大于3V,故应选0~15V的量程.
  实物连接如图所示.

  若开关闭合时电压表示数为3V,要求灯两端的电压增大到4V,必须增大通过灯的电流,即减小电路中的电阻,滑动变阻器的滑片向左移.

人体的电阻值一般是多少?

  人体也有电阻。一般人体的电阻分为皮肤的电阻和内部组织的电阻两部分,由于人体皮肤的角质外层具有一定的绝缘性能,因此,决定人体电阻的主要是皮肤的角质外层。人的外表面角质外层的厚薄不同,电阻值也不相同。一般人体承受50伏的电压时,人的皮肤角质外层绝缘就会出现缓慢破坏的现象,几秒钟后接触点即生水泡从而破坏了干燥皮肤的绝缘性,能使人体的电阻值降低。电压越高电阻值降低越快。另外人体出汗、身体有损伤、环境潮湿、接触带有能导电的化学物质、精神状态不良等情况都会使皮肤的电阻值显著下降。人体内部组织的电阻不稳定不同的人内部组织的电阻也不同,但有一个共同的特点就是人体内部组织的电阻与外加的电压大小基本没有关系。
  据测量和估计,一般情况下人体电阻值在2千欧~20兆欧范围内。皮肤干燥时,当接触电压在100~300伏时人体的电阻值大约为100~1500 欧。对于电阻值较小的人,甚至几十伏电压也会有生命危险。某些电阻值较低的人不慎触电皮肤易碰破,其可能致命的危险电压为40~50伏。对大多数人来说,触及100~300 伏的电压,将具有生命危险。
  我国GB/T1387 1-92《电流通过人体的效应 第一部分:常用部分》阐明了15~100Hz正弦交流电流、直流电流通过生理状况正常的成人和儿童人体引起的生理效应曲线,其分区及相应人体电阻抗的变化,是制定电气安全规范、设计电击防护装置和分析电气事故的基本依据。

探讨课题
  你知道人体的电阻很大,你能想办法去测量自己的电阻吗?要注意,人体最多只能承受小于36伏的电压,但实验室中的电流表的量程是0~0.6A,所以用伏安法是不能够测量出来的,你有更好的办法吗?
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