测量电阻教学设计

测量电阻教学设计（共14篇）

1.测量电阻教学设计 篇一

“电阻的测量”教学设计

“电阻的测量”教学设计 福建省南安市华侨中学 林少平1月15日 一、教材分析 1.教材的地位和作用 本单元是闭合电路欧姆定律的运用，既具有联系实际的意义，又能培养学生动手操作能力和分析能力。本单元的内容是本章知识的总结，教学中应当让学生有足够的运用知识分析和解决问题的机会。 学生在初中做过“用电流表、电压表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，当然不能仅仅是操作的重复，要考虑电压表和电流表本身电阻给测量结果带来的误差。 2.教学目标 ⑴知识目标：能说出伏安法测电阻的原理;理解伏安法测电阻的误差来源;会用伏安法测定给定电阻器的阻值。 ⑵能力目标：进一步培养学生动手操作能力和分析能力。 3.教学重点、难点：伏安法测电阻的误差分析。 二、学生现状分析： 学生在初中阶段已学习了“用电流表、电压表测电阻”的实验，对本节课的学习提供了一定方便。 三、教学方法： 利用引导、启发、讨论、实验、分析、总结等综合教学方法，学生活动约占课时的1/2，课堂气氛比较活跃。 本节课的`教学设计注意教师为主导、学生为主体的教学思想，培养了学生的探索精神，让学生参与课堂教学讨论、误差分析、实验设计、动手实验等，有利于调动学生的积极性，在培养学生能力方面做了有益尝试。作为物理课，应体现以实验为主，从实验结果入手进行误差分析及电路的选择、思考与讨论，从而加深了对伏安法测电阻原理的理解。 四、教学媒体： ⑴投影仪和投影片; ⑵学生分组实验器材：安培表、伏特表、滑动变阻器、干电池若干、电阻、电键、导线若干。 五、教学过程： (一)新课引入：通过复习、提问引入新课 电阻器是组成电路的主要元件，在各种电路中都要用到它，通常要知道其阻值的大小，那么，怎样才能知道其电阻的大小呢?(测量) (二)新课教学： 1.通过复习、提问，引导学生自己总结出测电阻的方法、原理、所需器材，并设计出电路图。 问题1：利用什么方法可以测量电阻? 问题2：伏安法测电阻的原理?(个别提问) 问题3：需要什么器材;各器材有何作用?(个别提问) 问题4：请设计出一个电路图(学生练习，请两位学生在黑板上把图画出来) 2.电流表外接法及内接法的误差分析。 问题1：两种电路有何差别?(学生比较、回答) 问题2：两种方法测量电阻都存在误差(学生分组实验) 问题3：伏安法测电阻的误差分析 (引导学生分析得出：由于电压表的分流作用，电流表测出的电流比通过电阻R的电流要大一些，所以采用电流表外接法测电阻计算出的电阻要比真实值小些;由于电流表的分压，电压表测出的电压比电阻R的两端的电压要大一些，故采用内接法所测电阻比真实值大一些。) 3.测量电路的正确选择。 在外接法中，由于R测= RRV/(R+RV)=R/(1+R/RV)，可以知道，RV>>R时， R/RV→0，R测≈R; 在内接法中，由R测=R+RA，可知，当R>>RA时，R测=R。 (引导学生得出结论：要测量一个电阻，先得估计或粗测一下电阻的阻值，若Rx>>RA，可选内接法;若R<< RV，采用电流表外接法。 (三)反馈练习： [例1]已知电流表的内阻约为0.1欧姆，电压表内阻为10千欧，若待测电阻约为5欧，应采用何种测量方法。 [例2]用伏安法测定一个电阻，阻值约为10欧，额定功率为2瓦，可供选用的仪器设备有： 电源共有三种：干电池1节，其电动势为1.5V 蓄电池1组，其电动势为6.0V 直流稳压电源1个，输出电压10V 直流电压表共两只：V1量程0-10V，内阻10千欧 V2量程0-30V，内阻30千欧 直流电流表共两只：A1量程0-0.60A，内阻0.5欧 A2量程0-3.0A，内阻0.1欧 滑动变阻器一个：0-10欧 开关、导线等。 要求：选取规格合适的仪表器件，组成正确的电路，并画出电路图。 (四)布置作业：练习十：⑴、⑵ 板书 十二、电阻的测量 1.方法：伏安法 2.原理：R=U/I 3.伏安法测电阻的误差分析 ⑴电流表外接法：电压真实值，电流偏大 据R=U/I，测量值小于真实值 ⑵电流表内接法：电流真实值，电压偏大 据R=U/I，测量值大于真实值 4.测量电路的正确选择： 当R>>RA，采用内接法。 当R<< RV，采用外接法___

2.测量电阻教学设计 篇二

温度是工业生产过程中非常重要的测量参数, 温度测量和控制的准确性直接影响产品生产和产品质量。随着测量技术的发展, 对温度测量精度的要求也越来越高, 譬如, 化工行业联合制碱中要求温差控制在0.2℃, 在色谱仪的工作范围内要求温度测量优于0.05℃[1]。铂电阻温度传感器因具有精度高、线性度好、响应速度快等诸多优点, 被作为工业精密测量系统中广泛使用的理想测温元件。采用铂电阻进行高精度温度测量需要克服几个技术难点:引线电阻、自热效应、元器件漂移以及噪声干扰等。

易先军等[2]提出了以铂电阻为测温元件的高精度温度测量方案, 解决了铂电阻温度测量对硬件电路的一些基本要求, 但是测量精度不佳;方益喜等[3]设计了恒流源驱动三线制铂电阻的高精度温度测量系统, 较好地提供了测量误差和温度漂移的校准方法, 但是没有很好地解决引线电阻对温度测量的影响;汪国定等[4]提出了恒流源驱动四线制铂电阻测量方法, 有效解决了铂电阻的引线电阻和自热效应, 但是没有详细分析实际应用过程中外界干扰对系统测量的影响, 也未给出相应的抑制措施。

本研究采用微电流驱动四线铂电阻Pt100的测温方案, 可以完全去除引线电阻引起的误差, 有效减少自热效应, 通过使用软、硬件抗干扰滤波技术降低噪声、抑制干扰、减少系统误差, 提高系统的测量精度和稳定性。

1 铂电阻高精度温度测量系统

铂电阻Pt100是利用金属铂 (Pt) 的电阻值随温度变化而变化的物理特性而制成的温度传感器[5]。用Pt100作为测温元件进行温度测量的关键是要准确测量出Pt100的电阻值。

按照IEC751国际标准[6], 现在常用的Pt100 (R0=100Ω) 是以温度系数TCR=0.003 851为标准统一设计的铂电阻。它的温度电阻特性是:

当-200℃

当0℃

式中:Rt—Pt100在温度t (℃) 时的电阻值, R0—Pt100在0℃时的电阻值。

当TRC=0.003 851时的系数值为:

可见, Pt100的非线性度小, 实际计算一般采用线性化处理:

其中R0=100, 温度计算公式如下:

根据Pt100的温度特性, 本研究设计的四线制铂电阻Pt100高精度测温系统如图1所示。系统主要由恒流源驱动电路、四线制铂电阻接口电路、仪用放大电路、抗混叠滤波电路、采样保持电路以及A/D采样电路构成。系统正常测温时, 恒定电流通过Pt100产生相应的电压信号, 先进入仪用放大电路, 去除共模干扰并进行适当放大, 再通过抗混叠滤波电路和采样保持电路去除高频谐波, 然后输入高精度A/D转换器。A/D转换后的数字信号进入单片机系统进行数字滤波, 最终通过公式计算得出真实温度。

2 电路设计与参数选择

2.1 恒流源电路

恒流源是铂电阻测温电路中的关键模块, 其功能是将铂电阻温度传感器感知的随温度变化的电阻信号转换成可测量的电压信号。根据元器件发热公式 (P=I2×R) 可知, 铂电阻上流过的电流I不宜过大, 影响系统测量精度。

恒流源电路如图2所示, 其中, 运算放大器U1构成加法器, U2构成电压跟随器。U1、U2选用低噪声、低失调、高开环增益的双极性运算放大器OP07CD。Vref为恒流源参考电压, 由超低噪声LDOXFET基准电压源A/DR441B提供稳定电压, 温度系数为3 ppm/℃, 实际输出为2.485 V。Rref为参考电阻, R5、R6、R7、R8为分压电阻, 均选用精度0.1%的精密电阻且R5=R6=R7=R8。

该恒流源电路具有输出电流恒定、输出阻抗大、温度稳定性好、负载一端可接地、输出电流大小极性可改变等特点。电流大小Iout可以通过Rref和Vref调节, 计算公式如下:

2.2 四线制铂电阻接口电路

在铂电阻高精度温度测量系统中, 引线电阻一定不能忽略。常规的二线制、三线制铂电阻测温方法是忽略其引线电阻或者近似引线电阻值相等。这两种方法的测量值和真实值存在一定的偏差。

假设两线制Pt100引线采用长度为1 m, 直径为1 mm的铜线, 铜线的电阻率约为0.020 1, 则四线制Pt100的引线电阻阻值约为:2×1 m×0.020 1/ (3.141 5×0.52) =0.051 2Ω。

铂电阻传感器Pt100按照升降率0.385 1Ω/℃变化, 由此产生的引线误差为0.051 2Ω/0.385 1 (Ω/℃) =0.132 9℃, 且引线越长, 误差越大。

为消除铂电阻引线电阻对测量精度造成的影响, Pt100采用四线制接法。四线制接口电路如图3所示, 分为恒流源动力引线和电压驱动引线两部分。其中, R1、R2两条引线属于恒流源动力引线, 将铂电阻传感器连接到恒流源;R3、R4两条电压驱动引线将铂电阻的电压信号连接到仪用放大电路。由此本研究将驱动Pt100的恒流源与温度检测电路分开, 保证即使R1和R2两条引线电阻出现变化产生压降也不会影响温度测量的准确性。

2.3 仪用放大电路

共模干扰是采集系统中常见的一种干扰, 主要由外界功率器件感应耦合、辐射耦合以及电路不平衡性产生[7]。恒流源通过四线制铂电阻产生的差分信号通过仪用放大电路输出一个单端对地的信号, 能够有效减少系统中共模干扰对其影响。

仪用放大电路设计如图4所示。由运算放大器U3、U4按同相输入接法组成第一级差分放大电路, 运算放大器U5组成第二级差分放大电路, 将U3、U4的输出作为U5的输入。电压增益由电阻调节, 其中R11=R12, R13=R14。该仪用放大器具有增益可调节、高输入阻抗、低输出阻抗、高共模抑制比等特点。

该仪用放大电路电压增益Av计算公式如下:

2.4 抗混叠滤波与采样保持电路

在测温系统的数据采集过程中, 不可避免地会混入干扰信号。常见的干扰信号有电力线频率在50 Hz或60 Hz的工频噪声以及其他高频设备产生的噪声等。当这些信号的频率超过奈奎斯特采样定理所规定的范围时, 就会采集到一些混叠信号并对有用信号造成干扰, 即频率混叠[8]。这种频率混叠信号即使后续电路中有数字滤波也不能完全消除干扰。为了最大程度地抑制混淆现象, 需要采用抗混叠滤波和采样保持电路将混叠信号进行衰减和滤除。

抗混叠滤波电路设计如图5所示。虚线部分 (1) 是由电阻R15和电容C1组成的RC低通滤波电路, 能够滤除高频信号中大于低通滤波电路截止频率1/2πRC的干扰信号[9]。虚线部分 (2) 为采样保持电路, 能够减小孔径误差充分发挥A/D转换器的性能, 同时滤除高频谐波。在这个电路中, 采样保持电路在采样阶段与低通滤波电路直接相连, 电容C1与C2会形成一个充放电回路, 在采样时间很短的情况下, C1和C2上的电压都达不到稳定, 增加系统干扰, 影响采集精度, 因此必须增大电容C1的容值。假设使用24位A/D转换器, 当C1/C2>224时, 就可以大幅度减小由电容充、放电带来的干扰[10,11]。

2.5 A/D转换器

A/D转换器是数据采集器的核心器件, 决定了系统的测量精度。本研究选用24位高分辨率A/D转换器CS5550, 电压增益10倍、50倍可选, 增益后电压输入范围-2.5 V~+2.5 V, 最高转换速度为4 000 sps, 自带数字滤波器, 通过配置寄存器的转换次数进行均值滤波, 24 bit双极性输出, 最高位表示符号位。单片机通过SPI总线和CS5550连接。

2.6 电路参数选择

系统实际测量过程中必须综合考虑温度测量范围、恒流源的大小、仪表放大电路的放大增益、抗混叠滤波电路的截止频率以及A/D转换器的放大增益, 选择合适的电路参数。

设实际温度为T, 测量电压为Vout。当实测温度T=0~100℃时, 铂电阻传感器Pt100的电阻值范围是100Ω~138.51Ω。本研究选择Rref电阻为10 kΩ, 根据公式 (5) 得出输出恒定电流为248.5μA, Pt100输出的电压值范围Vout为25 m V~34.627 m V。选用仪用放大器的电阻R9=R10=R11=R13=22 kΩ, Rg断开即电阻趋于无穷大, 根据式 (3) 计算输出增益Av为1。抗混叠滤波电路选用电阻R15=100Ω, 电容C1=47μF, C2=2 p F。保证C1/C2大于224, 截止频率1/ (2π×R15×C1) 小于30 Hz, 滤除高频信号, 通过低频信号。设置A/D转换器电压增益为50, 使其输入电压在1.250 V~1.731 V之间, 维持在其满量程的1/2~2/3, 充分发挥A/D转换性能。

根据上述参数设置和公式 (4) 可以得出实际温度T和测量电压为Vout的理论关系为:

3 系统标定和误差分析

由于铂电阻Pt100的自身精度以及电路中元器件的漂移, 根据理论公式计算得出的温度会和真实温度会存在一定偏差。系统选用不同铂电阻进行测温时, 必须先进行温度标定, 求得电压和温度的实际对应关系。

本研究采用RTS-35A制冷恒温槽与精度0.01℃高精密温度计进行温度标定, 该恒温槽稳定后温度波动度为±0.01℃/30 min。在10℃~80℃范围内, 铂电阻测温系统每隔10℃进行一次温度测量。测量时A/D采样速率选用500 sps, 待恒温槽温度稳定后, 本研究对每组温度进行100 s的采集, 进而对所求的50 000个测量电压求平均, 测量温度由理论公式 (7) 计算得出, 实际温度由高精度温度计测量得出。标定前测量数据如表1所示。

由表1可知, 标定前测量温度和实际温度误差超过0.3℃, 说明根据理论公式计算的温度和实际真实温度存在较大误差, 必须进行温度标定。根据这8组不同温度下恒温槽的实际温度和系统实际测得电压值采用最小二乘法进行线性拟合, 得出实际温度T和实际测量电压Vout的实际关系为:

根据线性拟合公式 (8) 再次测量恒温槽的温度, 测量数据如表2所示。

通过测量结果分析, 系统根据拟合公式测得的温度和实际温度的误差不超过±0.03℃。通过表1和表2测量误差数据对比分析可知, 系统通过温度标定之后测量误差有了明显降低。

4 结束语

本研究设计了一种高精度温度测量系统:由恒流源微电流驱动四线制铂电阻Pt100, 产生的电压信号先经过仪用放大电路进行放大, 然后通过抗混叠滤波电路和采样保持电路滤波, 进入高精度A/D转换器进行信号采集, 最后单片机根据特定公式计算出真实的温度值。该系统能够有效克服铂电阻自身的引线电阻, 减小自热效应, 降低外界干扰对测量系统的影响。

通过恒温槽测温实验和误差分析可知, 该测温系统达到了测量精度高、误差小的设计要求, 具有良好的可靠性、稳定性和实用性, 标定后温度测量误差小于±0.03℃, 可以满足工业生产过程中对温度测量的高精度要求。

参考文献

[1]薛清华.高精度多通道温度测量技术研究[D].武汉:华中科技大学机械工程学院, 2007.

[2]易先军, 文小玲, 刘翠梅.一种高精度温度测量电路设计[J].仪器仪表用户, 2008 (6) :72-73.

[3]方益喜, 雷开卓, 张群飞, 等.基于三线制恒流源驱动的高精度温度测量系统[J].计算机工程与应用, 2012, 48 (S2) :531-532.

[4]汪定国, 王怡苹.一种高精度铂电阻温度测量方法[J].电子测量技术, 2012 (11) :104-107.

[5]朱育红.工业铂电阻精确测温的方法[J].中国测试技术, 2007 (4) :50-52.

[6]北京赛亿凌科技有限公司.铂电阻温度传感器Datasheet[EB/OL][.2010-04-10].http://www.bjsailing.com.cn/product/images/wendu2.pdf.

[7]赵金奎.共模干扰和差模干扰及其抑制技术[J].电子质量, 2006 (5) :72-76.

[8]刘洪涛, 吴云洁.高品质抗混叠滤波器的设计[J].仪器仪表用户, 2006 (1) :97-98.

[9]桂静宜.二阶有源低通滤波电路的设计与分析[J].电子科技, 2010 (10) :15-17, 21.

[10]杨国强.基于模糊自适应控制的锅炉温度控制[J].轻工机械, 2013, 31 (2) :52-55.

3.测量电阻教学设计 篇三

[关键词]电动势 内电阻 电路 误差

[中图分类号]G633.7 [文献标识码]A [文章编号] 16746058（2016）050050

一、测量电路图

一般实验室测量电源的电动势与内电阻时，所用电源为干电池。要测量一个电源的电动势E、内电阻r，在下面图1、2两个电路图中，到底选取哪个来测量电源电动势和内电阻比较合适呢？

答案大家都知道，哪个测得准确就选哪个电路图，问题是这两种设计，哪种设计测得更准呢？只有用恒定电流的知识分析后才能知道。我们测量电源电动势E、内电阻r所依据的实验原理是闭合电路欧姆定律，计算式为：

U=E-Ir

式中U为电源路端电压、I为流过电源的干路电流。用图1所示电路测量时，路端电压测量准确，但电压表有分流作用，这种情况下，电流表所得的电流值小于实际通过电源的电流；而用图2电路测量时，干路电流测量准确，但电流表有分压作用，使电压表所测得的值小于电源电压。两种电路测量都有误差，那只有看哪个电路的误差更小就采用哪个电路。

二、两种实验的误差分析

造成误差的根本原因，是没有考虑电流表、电压表内阻对电路的影响，我们只要把这两个内阻考虑进去，进行比较就能轻松地取舍了。设电流表内阻为RA、电压表内阻为RV。一般RA较小，在零点几欧以下；RV较大，在几千欧以上。

（一）计算法误差分析

用图1所示电路测量时，改变滑动变阻器阻值，使电压表、电流表有合理读数，测量两次。考虑到电压表分流有：

实验中电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（选填相应器材前的字母）

解析：（1）因为电压表、电流表内阻都不知道，根据前面对实验误差的分析可以确定，测量电路只能选甲图。不过测量值均小于真实值。

（2）一节干电池的电动势一般在1.5V左右，根据电表读数应在量程的三分之一以上的原则，电压表选B最为合适。要电流表读数在量程的三分之一以上，干路最大使用电阻值在7.5Ω左右，为调节方便，滑动变阻器选C最好。

三、一般测量与准确测量

因不知道电流表、电压表的内电阻，在实验时我们没有把电表的影响考虑进去，这样的测量我们把它叫做一般测量。一般测量在原理上是有系统误差的，要尽量减少电表内阻的影响，所以在电路设计上要求测量量尽可能的接近真实量。

【例3】 在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”的实验时，小明同学有如下器材：

电压表V，量程3V、内阻=2kΩ；电流表A，量程0.6A、内阻约0.5；

滑线变阻器R，最大阻值10Ω；开关K一个，导线若干。

从理论上讲，这个测量结果是真实的。

如果电流表、电压表的内阻都知道，选择哪个电路图测量都是一样的。我们把这种已知电表内阻的测量叫准确测量。当然这里的一般测量与准确测量是从设计原理上来讲的。其实电表本身的精度对实验也会产生系统误差，只不过它不在我们今天讨论的范围。

4.第3节、电阻的测量教学反思 篇四

用伏安法测电阻是电学中的一种基本测量，也是欧姆定律的具体应用，对于加深对欧姆定律和电阻概念的理解有重要作用，同时又给学生提供了初中常用电学器材综合使用的机会，有利于提高学生动手操作能力。伏安法是电学综合实验，涉及的知识面广,实验技能的要求比较高,本节课的教学设计注重引导学生主动探究来获取知识。

伏安法测电阻是欧姆定律内容的延续，本节主体内容是利用电压表、电流表测算出小灯泡和定值电阻的电阻，通过对比发现钨丝电阻变化的规律，并最终找到影响钨丝电阻变化的因素及它们之间的相互关系。加深学生对“电阻是导体本身的一种性质，他的大小与材料、长度、横截面积和温度有关。”这个知识点的理解。

回顾本节课的教学有几处成功之处：

一、本节课的引入利用了多媒体的呈现性，将学生课下研究问题的小片段录制下来，录像中的同学遇到了难题“没有电阻表怎么才能测量出电阻的大小呢？”同学们通过观看录像直接引入新课。这样做既贴近学生的实际，又增加了学习的趣味性，学生的学习兴趣一下就调动了起来。由学生发现问题，这样就避免了由教师直接把问题抛给学生的那种生硬的感觉，更有利于学生接受。

二、本节课力图体现新课标的理念，教师在教学中始终起着引导作用，把问题的解决留给学生，让他们自己发现问题，寻找解决问题的方法、设计实验方案、进行实验探究，最后得出结论，充分发挥了学生的主体性，同时也培养了实验设计能力、操作能力、实验观测能力、分析、总结、和逻辑推理能力。

三、课件的设计能有效的发挥多媒体辅助教学的作用。利用视频引入新课，既生动又形象，容易引起学生共鸣。模拟电路的连接环节有效地展示了实验电路的连接过程，解决了学生连接电路过程可能出现的问题，这样就避免了在实验过程中有些同学因为连接电路环节出现问题而无法完成实验。直观，形象，生动，省时，大大提高了课堂的效率。

当然在这节课的教学过程中也存在着很多的不足之处：

一、在实验探究的过程中加强同学间的协作让每一个学生都得到相应的发展是教师必须关注的问题。这节课中反映出个别同学没有积极性，玩了一节课，什么也没学到；有的组同组的同学太霸道没有别人动手的机会；也有的同学依赖性强，自己不愿动手。这些迹象表明在实验课中调动全体同学的积极性，组内成员间如何协调，教师如何有效监控各个组的动向等问题还有待我深入的思考想出更切实有效的解决方法，这也反映出在新的课堂模式下驾驭课堂能力有待进一步提高。

二、课堂上学生积极性的调动还不到位，学生发言的热情没有充分调动起来，个别同学没有主动地跟随老师的问题积极的思考，而是冷眼旁观，随大流，等着其他同学的答案。

在今后的教学工作中我要继续加强学习，拟补自己的不足，多学习他人的优点，并融入到自己的课堂教学中去，不断提高自己的业务水平。

5.测量电阻教学设计 篇五

——“电阻的测量”的教学设计

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南京 江苏教育学院附属高级中学 朱琦

电阻的测量这一节是闭合电路欧姆定律的应用，即有联系实际的意义，又有培养学生动手操作能力和分析能力的作用。

素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。在设计本节课时，充分注意了学生科学素质的培养，及创新精神和实践能力的体现。对于中学生来说，创新精神主要体现在学生具有创新的意识与创造性思维，而其往往从疑问和惊讶开始，学生有疑问才会进一步思考和探索，才能有所发现有所创新。如果在教学中重视把教学与引导学生求异质疑相结合，注意为学生提供发现问题和应用知识的机会，创造解决问题的条件，学生的创造性思维就可以得到培养和发展，并能在研究过程中亲身体验到驾驭知识，改造现实的自豪感。因此，这节课运用了建构主义的理念，创设了师生互动，生生互动，合作学习，交互式教学的情境，引导学生发现问题，提出问题，并由学生探索，寻找解决问题的途径，这样做有效地促使学生参与教学活动，主动学习，自主建构知识结构。

根据学生前概念局限，认为电压表、电流表的连接对电路本身结构不产生影响，设计的这节课的主要流程是：

一、学生通过分组实验发现问题，产生惊讶，创设问题情境，主动进入学习角色 建构主义认为：知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会背景下，借助欲其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。建构主义学习理论认为：“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。而学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构，这对教学设计提出了新的要求，也就是说，在意义建构的学习环境下教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。

因此，本节课首先复习初中测量电阻的原理和方法，由学生画出测电阻的电路图（学生会画出电压表、电流表的两种不同的接法，如图所示），展示学生所画的两种接法的电路图，提问两种接法测电阻有无差异（学生会说：无）对于学生的回答不作评价，由学生进行分组实验，在实验桌上放有电压表、电流表、毫安表各一只，电池组、开关、导线若干，阻值约为1Ω和10KΩ左右的电阻（当然这两个电阻的阻值没有事先告诉学生），学生根据所画的两种接法分别测出其中一个电阻，然后再用两种接法分别测出另外一个电阻（并要求学生根据电流表的偏转情况正确的选择电流表），通过实验学生会惊讶发现测其中一个电阻时电压表发生明显的变化，测另一个电阻时电流表发生明显的变化，使学生心理经历一次前科学意识与物理规律的强烈碰撞，从而产生问题：1：为什么两种电路图测同一个电阻阻值不同，2：为什么两种电路测其中一个电阻时是电压表发生明显的变化，测另一个电阻时是电流表发生明显的变化。提出新的问题，“从新的角度去思考老问题，则要求创造性的思维，而且标志着科学的真正进步，”由此激发了学生迫切的求知欲，使学生迅速进入主动学习的角色。

二、在师生互动，生生互动，合作学习，交互式教学的情境下，引导学生探索问题，寻找解决问题的途径，建立物理图景

在学生发现问题后要求学生用计算器算出这两个电阻大约是多少，发现当阻值为1Ω左右时，电压表发生明显的变化，当阻值为10KΩ时，电流表发生明显的变化，在教师引导下，学生展开讨论，通过对电路结构的分析，得出：在第一个电路图中，电压表具有分流的作用，在第二个电路图中，电流表具有分压的作用，当用两种接法测阻值较小的约为1Ω的电阻时，电流表的分压作用相对比较明显，这时电压表的示数相对发生比较明显的变化，当用两种接法测电阻比较大的阻值约为10KΩ的电阻时，电压表的分流作用相对比较明显，电流表发生相对比较明显的变化，在师生互动，生生互动，交互学习的教学情景下，引导学生在亲身体验中探求新知，开发潜能，建立物理图景。

三、利用所建立的物理图景，在“协商”、“会话”的情境下，进行误差分析及减少误差的办法 在“协商”、“会话”的情境下，学生已建立了物理图景，这时教师提出问题：在实验测量中，是外接法好还是内接法好？进一步激活学生的思维，把问题引向深入，在教师的引导下通过“协商”、“会话”学生自己得出：在外接情况下电流表测的是电阻和电压表的总电流，由此算出的电阻为R外=U测/I测=UR/（IR+IV）=1/（1/R+1/RV），在内接情况下，电压表测的是电阻与电流表的电压，算出的电阻为R内=（UR+UA）/ IR=R+RV，如果R较小，R《RV R外=1/（1/R+1/RV）=R/（1+R/ RV）≈R，及电压表分流的作用相对来说较小，测电阻的误差较小，这时采用外接法较好，如果R较大 R》RA，R内≈R，及电流表的分压作用相对来说较小，测电阻的误差较小，这时采用内接法较好。

四、强化练习设计，最终达到符合要求的意义建构：

“意义建构”是整个学习过程的最终目标，在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。为最终达到符合要求的意义建构，需设计出有一定针对性的补充强化练习，这类练习应经过精心挑选，即要反映基本概念，基本规律，又要能适应不同的学生的要求，以便通过强化练习纠正原有的错误，理解或片面的认识，实现意义的建构。因此，设计的强化练习为：要用伏安法测定一电阻，阻值约为10Ω，额定电压约为4.5V，可选用的仪器： 电源 干电池1节 ε1=1.5V 蓄电池1组 ε2=6V 直流稳压电源1个（输出电压10V）电压表 V1（1——10V）内阻（10KΩ）

V2（0——30V）内阻（30KΩ）电流表 A1（0——0.6A）内阻（0.5Ω）

A2（0——3.0A）内阻（0.1Ω）滑动变阻器1个 0——10Ω 开关、导线若干

要求选择规格合适的器件组成正确的电路图

6.初三物理电阻的测量教案 篇六

在学生设计的过程中如果遇到困难，教师要给予必要的提醒和帮助。引导学生类比探究导体上电流与电压的关系的实验数据记录表格进行设计。

次数 电压

U/V 电流

I/A 电阻

R/Ω

(设计意图：对于实验注意事项，教师不管通过什么方式，主要是让学生养成实验前先考虑注意事项的好习惯，减少实验时出现问题。对于设计表格，学生可以参考教材表格，表格的设计不是唯一的，主要是训练学生独立设计表格的能力。) 学生思考，分组讨论，在教师的帮助下逐步完善数据记录表格的设计。

7.一种高精度电阻测量仪系统设计 篇七

关键词：电阻测量,单片机,恒流源,四端法

0 引言

高精密电阻是众多参考源的重要元件。高精密电阻测量的精度要求比较高,容易受环境噪声、测量方法以及仪器本身精度和稳定性的影响。在高精密电阻生产线上检测电阻值时还要保证一定的测试速度和仪器自身的长期稳定性。

本文在充分考虑上述因素的情况下,研究设计了一种高精密度电阻测量仪。该电阻测量仪的量程范围为3 mΩ~3 MΩ,最大显示30 000数,测试速度为15次/s,测量精度为0.5%,读数跳动不大于3字。

1 测量原理

测量电路中总是存在接触电阻和连线电阻,大小在10-2Ω数量级。当待测电阻值在10-1Ω及以下时,普通二端测量法的接触电阻和连线电阻将使测量结果不可信[1]。因此,该系统采用四端法测量,以消除这种影响。

1.1 四端法测量原理

图1所示为双线测量等效电路。

图中Rd1和Rd2为检测探针与被测电阻之间的接触电阻,该接触电阻被加入到测量中产生测量误差。被测电阻越小,这种相对误差越大。加载的测试电流从探针经过接触电阻流向待测电阻R,电压表测量电压并计算出相应的电阻值。由于接触电阻相对于电流源内阻数值很小,对测试电流I的影响可以忽略。但是测试电流I在接触电阻上产生一个较小却很明显的电压降,因此电压表测得的电压Vm不是恰好等于待测电阻R两端的实际电压VR,从而产生较大的误差。

电压表测量电压值:

电阻两端真实电压值:

被测电阻测量相对误差:

接触电阻Rd1,Rd2的大小一般在10~100mΩ的范围内,与导体表面氧化程度、接触面积有关,且不可预测。假设Rd1=Rd2=10mΩ,待测电阻R=3mΩ,则η=666.7%,显然采用双线测量方法很难获得准确的结果。

四端法等效电路如图2所示。

图中:Rd1,Rd2为驱动探针与被测电阻之间的接触电阻;Rc1,Rc2为检测探针和被测电阻之间的接触电阻。测试电流I通过驱动探针加载到被测电阻R上;设通过检测探针测得R上的电压为Vm,R两端实际电压为VR,Rc1,Rc2两端电压分别为VRc1,VRc2,则电压关系如式(4)所示:

由于电压表的输入阻抗非常高,流过检测探针上的电流很小,可以忽略,则:

由此可见,四端法测量电阻有效提高了电阻测量仪的精确度。

1.2 四端测量法的两种模型

如图3所示,若电源为程控恒流源,则驱动探针输出恒定电流I[2]。通过检测探针测量待测电阻两端电压V,可得待测电阻R的大小:

如图4所示,若电源为程控电压源,则驱动探针输出恒定电压Vi,已知分压电阻Rc的阻值。通过检测探针测量待测电阻两端电压V,可得待测电阻R的大小:

2 系统硬件设计

如图5所示,电阻测量仪硬件系统由单片机、可调恒流恒压源、调节电路和显示电路等组成。其中,可调恒流恒压源提供6档恒定电流和一档恒定电压,最大输出电压约2V,输出6档电流分别为670 mA,67 mA,6.7mA,670μA,67μA,6.7μA。调节电路包括程控放大电流和程控滤波电路,实现小信号放大、恒流源校准测量选择、量程控制等功能。

3 单元电路

3.1 恒流恒压电路

该电阻测量仪量程范围达到3mΩ~3MΩ,因A/D采样电压范围有限,若使用同一种恒流电压测量,电流过大或过小都会影响测量精度或使电路发热量过大引起温漂。恒流恒压电路提供了670 mA~6.7μA的6档恒流输出和3V的恒压输出。-5V电压一路经过反相比例放大器后得到3V的稳压输出。恒压源输出电阻为千分之一精度的金属膜电阻,阻值为1.5 MΩ,利用电阻分压关系实现测量最大电阻3 MΩ,此时所有的场效应管都关闭。

恒流源电路由开环放大电路、射极跟随器电路、场效应管电路、深度负反馈电路构成,如图6所示。

根据虚短虚断原理[3]:

通过式(10)求出Vi-Vn=0.66V,为恒定值,I=0.66/R。由此,通过由单片机控制的场效应管Q的开闭,使不同阻值的电阻所在支路导通得到各档恒流源。

3.2 量程控制电路

根据每个量程的上、下限电阻值可以得到相应的电压值区间。当执行自动量程切换时,比较由当前量程测得的电压值是否符合本量程区间。若符合,则不切换量程;若不符合,则根据比较结果增加或减小一个档位,再次测量电压并比较,直至测量电压处于某一电压区间内。

硬件上,单片机通过4 094移位寄存器输出场效应管的栅极电平[4]来控制管子的导通与断开,以使不同支路导通产生各种档位的恒流。为了分离数字电路与模拟电路,在单片机与移位寄存器间加了光电耦合器件,以减小相互的影响。

3.3 数据采集电路

如图7所示,待测电阻上的电压由四端法输入,经过程控放大电路和程控滤波电路后输入A/D采样。

由单片机控制开关,使反馈支路的电阻值不同而分别产生1倍、2.5倍和5倍的电压放大倍数,并配合A/D内部可编程增益放大器PGA提供1~8倍的增益,使每一档的A/D输入电压值保持在0~2V的范围内。

因为A/D可选触发工作方式包括连续采样和外部触发采样两种方式[5]。为了保证采用外部触发方式时不产生混叠,也为了进一步提高测量的抗干扰能力,在采样之前,加入了可选滤波电路。

4 系统软件设计

电阻仪从功能模块上共分为测量值显示、功能模式设置与上位机通信三大模块。其中,测量模式设置又包含自动/手动量程模式设置、清零、电流模式设置、速度模式设置、比较器设置。

系统软件程序分为单片机程序和上位机程序。单片机程序负责控制电路、读取A/D值并计算电阻值,所用型号为STC11F32XE,采用C语言进行编程[6]。上位机程序负责与电阻测量仪通信和处理数据,采用C++语言编程[7]。

(1)单片机程序主流程。单片机程序的主流程如图8所示,单片机上电后需初始化,包括初始化各控制引脚,读取E2PROM中的系数值与显示数据,初始化PT6311[8],调整至默认测量模式。初始化后,主循环查询是否有按键按下。无键按下,则判断当前模式,跟据测量模式、清零模式、比较器模式的不同状态执行相应子程序,将结果转化为显示代码后写入显示驱动芯片PT6311后显示;若有键按下,则根据按键号执行相应的功能函数,设置测量模式后再执行相应功能。

(2)上位机软件设计。除了VFD显示,还可以通过RS 232串口由PC机采集数据[9]。用户可自行设置采样间隔和是否存盘,采集得数据以TXT文件形式保存,以方便用户进一步分析。软件采用多线程操作的方式,在两个不同的线程中处理数据读取与数据处理,通过事件同步[10]。

5 测量结果

将电阻测量仪与PC机相连,对1Ω标准电阻长时间测量采集数据,并进行分析。分析结果如图9所示:测量值稳定在0.997 8~0.998 0Ω之间,精度达到0.2%,上下跳动字数为1。

对1 MΩ标准电阻进行测量,结果如图10所示。测量值稳定在0.996 MΩ,精度达到0.4%,跳动字数为1。

6 结论

该测量仪以单片机为核心,采用C及C++语言开发程序,通过高精度稳压源电路、四端测量法、有效的抗干扰设计,实现了大量程的高精度电阻测量。实际测试结果证明,测试速度在15次/s时,测量精度达到0.5%,读数跳动在3字以下。

参考文献

[1]吕泉.低电阻测量方法分析[J].贵州教育学院学报:自然科学版,2005,16(2):30-32.

[2]李建新.基于恒流源的电阻测量[J].现代电子技术,2004,27(19):89-90.

[3]康华光.电子技术基础模拟部分[M].4版.北京:高等教育出版社,1998.

[4]阎石.电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,1997.

[5]孙汝建.基于I2C总线的16位A/D转换器ADS1110及其应用[J].自动化与仪器仪表,2006(5):49-51.

[6]赵建领,薛园园.51单片机开发与应用技术详解[M].北京:电子工业出版社,2009.

[7]刘书智,李琳娜.Visual C++实践与提高[M].北京:中国铁道出版社,2009.

[8]谭浩强.C程序设计[M].2版.北京:清华大学出版社,1999.

[9]罗海,王莉.基于PT6311+MCU的键扫描与VFD显示的编程实现[J].世界电子元器件,2006(6):46-49.

[10]赵志峰,陈湘.基于Stc12c5a60s2的RS232串口数据分析器设计[J].现代计算机,2010(12):102-103.

8.浅议接地电阻的测量原理和方法 篇八

关键词接地电阻；测量；原理；方法；探讨

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0094-02

接地电阻是接地系统的主要技术参数，是衡量防雷装置工程质量的重要指标，理论上是接地电阻越小，泄流越快，落雷物体高电位保持时间就短，以至于对电气安全的干扰时间越短、幅值越小，跨步电压和接触电压也越小，相对来说防雷接地系统效果越好。接地电阻的测量是检验接地系统接地效果的重要措施，为正确地掌握测量方法，客观地测量接地电阻值，本文对接地电阻的测量原理和测量方法以及测量中应注意的事项进行了探讨，供广大防雷技术服务人员和施工人员参考。

1接地电阻测量的原理

1）接地电阻的组成。接地电阻实质上是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括四部分组成：①接地线的电阻；②接地极的自身电阻；③接地极的表面与其所接触土壤之间的接触电阻；④当电流由接地体流入土壤后，土壤所呈现的电阻值为散流电阻。其中③、④占接地电阻的绝大部分。

2）冲击接地电阻与工频接地电阻值的换算。接地电阻分为冲击接地电阻和工频接地电阻。冲击接地电阻是指通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻；工频接地电阻是指通过接地极流入地中工频交流电流求得的接地电阻。在日常防雷接地检测中所测得的接地电阻数值一般是工频接地电阻数值。为了便于衡量其接地电阻是否符合规范的要求，冲击接地电阻与工频接地电阻值的换算计算公式为：RG=ARi

式中RG是工频接地电阻（Ω）；Ri是所要求的接地装置冲击接地电阻（Ω）；A是换算系数，其数值按GB50057-1994（2000年版）附录三确定。

3）测量电流的选择。在接地体流过的电流一般有两种：交流故障电流和雷电流。只有当接地体流过故障电流或雷电流（冲击电流）时，才能完全真实反映出接地电阻的大小，但是从工程观点来看，那是不现实的。因此实际上不得不采用较小的电流来测量。经研究证明，如果按照一定条件，即使采用较小的电流，也可以比较正确地测量出接地电阻值。现将有关电流选择应考虑的问题分述如下：

①实验结果证明，使用的交流电源频率高低对测量的结果影响不大，因为接地体的功率因数接近于1；②在一定范围内测量时使用电流的大小对结果影响不大。用5000A和100A分别测试，结果相差不超过5%。但是当使用电流太小时，由于土壤中的杂散电流会使测量的结果产生较大的误差。对于用电流表—电压表法测量接地电阻时采用的电流最好不要小于50A；③当使用小电流仪器测量接地电阻时，消除外界的干扰是十分重要的，因为土壤中的杂散电流形成的电场会使测量产生很大的误差，必须注意消除。

2接地电阻的测量方法

2.1三极法

三极法的三极是指图1上的被测接地装置G，测量用的电压极P和电流极C。图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC=（4～5）D和dGP=（0.5～0.6）dGC，D为被测接地装置的最大对角线长度，点P可以认为是处在实际的零电位区内。为了较准确地找到实际零电位区时，可把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次，每次移动的距离约为dGC的5%，测量电压极P与接地装置G之间的电压。如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%，则可以把中间位置作为测量用电压极的位置。

把电压表和电流表的指示值UG和I代入式RG=UG/I中去，得到被测接地装置的工频接地电阻RG。

当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时，为了得到较可信的測试结果，宜将电流极离被测接地装置的距离增大，同时电压极离被测接地装置的距离也相应增大。

在测量工频接地电阻时，如dGC取（4～5）D值有困难，当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时，dGC可以取2D值，而dGP取D值；当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时，dGC可以取3D值，dGP值取1.7D值。使用接地电阻表（仪）进行接地电阻值测量时，宜按选用仪器的要求进行操作。

2.2接地电阻表（仪）法

2.2.1日本MODEL4102型接地电阻测量仪使用

1）仪器连接：图2为三端表接法。①接地体E、电压极P、电流极C顺序布置，三点成直线，彼此相距5～10米；②附件绿色5米导线一端接仪器E柱，另一端接接闪器引下线或断接卡；③附件黄色10米导线一端接P端，另一端接电压极接地棒并打入地P点；④附件红色15米导线一端接C端，另一端接电流极地棒并打入地C点；⑤地棒插入潮湿地中，如果干燥石沙地质可在地棒周围浇上些水以保证良好导电。（如遇混凝土硬地面地棒插不入，将地棒平放地面上，用湿水性强的多层布料盖在棒上浇上水让布湿透）。

图2三线接法

图3四线接法

2）接地电阻测量。①按上款各方式连线接好后，把仪表放在水平位置，观察捡流针的指针是否指在零，应利用零位调整器将指针调到零位；②测量时接下MEAS键，捡流指针在电表上指示出所测量的接地电阻值（测量时根据被测接地电阻值按动×1Ω、×10Ω、×100Ω开关）；③重复上述步骤测量两次，取平均值。

2.2.2武汉DER2571型接地电阻测量仪使用

1）仪器连接：仪器连接线如图3，在测试中参照连接。①接地体E、电压极P、电流极C顺序布置，三点成直线，彼此相距20米；②附件5米导线一端接仪器E（C2P2）端，另一端接接闪器引下线或断接卡；③附件20米导线一端接P（P1）端，另一端接电压极接地棒并打入地P点；④附件40米导线一端接C（C1）端，另一端接电流极地棒并打入地C点；⑤地棒插入潮湿地中，如果干燥石沙地质可在地棒周围浇上些水以保证良好导电。（如遇混凝土硬地面地棒插不入，将地棒平放地面上，用湿水性强的多层布料盖在棒上浇上水让布湿透。）

2）接地电阻测量。①按上款各方式连线接好后，把仪表放在水平位置；②测量时按下“电源开关”键，再按一下“电流启停”键，绿灯亮，显示屏显示的数字即为测量的接地电阻值（测量时根据被测接地电阻值按动仪表左侧的“量程选择”×2Ω、×20Ω、×200Ω、×2000Ω开关）；③重复上述步骤测量两次，取平均值。

3注意事项

1）测量所得的接地电阻值为工频接地电阻值，当需要冲击接地电阻值时，应按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）附录三的规定进行换算。

2）需要根据接地装置的不同特点、仪器的适应范围选择合适的接地电阻测试仪及测试方法。

3）由于接地电阻不很稳定，故测试时应尽量排除影响准确度的各种因素，一般应该注意下列要求：①要有三个可靠的接地点（接地体）其距离各在20米以上（或按仪器规定）；②要注意仪表本身的精度，电流稳定度等要求，注意排除杂散电流的影响；③接线要接触良好，绝缘可靠；④要保证测量地层有一定深度；⑤测量应进行若干次；⑥对环型地网，任一方向测试的接地电阻合格即可认为该地网的接地电阻合格。

4结束语

防雷是一个系统工程，防雷装置特别强调可靠性，合格的地网是有效防雷装置的保证，而接地电阻是接地系统的主要技术参数，是衡量防雷装置质量的重要指标，故接地电阻的准确测量显得尤为重要。我们在工作当中应该根据实际检测对象的接地方式选定检测仪器和检测方法及一些其他注意事项，以提高接地电阻测试的可信度。

参考文献

[1]GB/T17949.1-2000接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分:常规测量 [S].北京:中国出版社出版,2000.

[2]GB50057-1994建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社,2000.

[3]吴生灿,温桂芳,陈庆琼,等.关于接地电阻测量误差及解决方法的介绍[J].福建气象,2010,3:52-54.

[4]周国军,黄玲霞,周维才,等.浅议接地电阻的测量方法 [J].贵州气象.2010(34):190-193.

作者简介

蔡木民（1964—），男，汉族，电子专业，本科，广西钦州市气象局，工程师。

9.初三物理电阻的测量教案 篇九

。

知识延伸：除了用表格形式记录我们的测量结果外，我们还可以用图像的方式表示。

(设计意图：对于图像的描点可以由学生自己完成，但是对于从图像中去认识电阻的大小，是一个难点，也是一个重点要求学生会根据图像比较电阻的大小。)

知识回顾

了解灯泡的额定电压，注意使用灯泡时，不能超过其额定电压。

做完第一次实验后，电路不要拆除，只将“电阻”改换为“灯泡”，节省探究时间。

灯丝的电阻受温度的影响

不同电压小阻值不同，不能求平均值。

对比定值电阻和小灯泡的电阻图像

特殊法测电阻

1. 双伏法测电阻

2.双安法测电阻

3.伏关法测电阻

4.安关法电阻 【知识拓展】

实验中，若缺少电流表或电压表能否测出电阻的阻值呢?

(一) 双伏法测电阻

1. 原理：串联分压

2. 电路图：

3.表达式：

(二)双安法测电阻

1.原理：并联分压

2.电路图：

3.表达式：

(三)伏关法测电阻

1.原理：串联分压

2.电路图：

3. 表达式：

(四)安关法测电阻

1.原理：并联分流

2.电路图：

3.表达式：

(设计意图：在处理时，由于难度比较大，所以要适当进行引导，通过这四种特殊的测量方法，锻炼学生思维，进一步理解欧姆定律的应用，体会“替换”的方法。)

推导表达式

根据电路叙述实验步骤

推导表达式

推导表达式

三、课堂小结 让学生对知识进行梳理 学生谈本课收获

四、课堂检测 教师巡视、讲评 完成检测题，见附件1

五、布置作业 布置课后作业，见附件2 完成附件2中的练习

★ 初中物理电阻教学设计

★ 初中物理电阻的并联教案

★ 《电阻的测量》说课稿

★ 初中物理优质课教案怎么设计

★ 八年级物理长度和时间测量教案

★ 初中物理教学设计

★ 初中物理教学设计

★ 人教版电阻教学设计

★ 初中物理《力》教案

10.浅谈接地电阻测量仪的使用与维护 篇十

关键词 接地电阻 测量 探测针

中图分类号：U224.2+5 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）08-0019-02

电气接地一般可分为两大类：工作接地和保护接地。工作接地是指为了保证电气设备在系统正常运行和发生事故情况下能可靠工作而进行的接地。保护接地是指为了保证人身和设备安全，将电器设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地，这样可防止电气设备绝缘损坏或其他原因使外壳等金属部分带电时发生人身触电事故。无论哪一种接地，接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就不能安全可靠地起到接地作用。测量接地电阻的方法很多，目前最普遍的是用接地电阻测量仪测量。下面介绍接地电阻测量仪测量接地电阻的方法和注意事项。

一、基本结构结构及附件

接地电阻测量仪也称接地电阻表，俗称接地摇表，主要用于直接测量各种接地装置的接地电阻。按结构和工作原理的不同可分为机电式和数字式两大类。

（1）机电式接地电阻表是根据电位计原理设计的，由手摇发电机、整流放大器、电位器（即滑线电阻）、电流互感器及检流计构成。

（2）数字式接地电阻表是在机电式接地表的基础上，将手摇发电机用逆变器替代，测量结果以数字显示，内部电路相应进行数字化得到的。

（3）接地电阻测量仪的附件：接地探测针两支，其中一支为电位探测针，另一支为电流探测针；测试导线三根，其中5m长一根用于接地极，20m长一根用于电位探测针接线，40m长一根用于电流探测针接线。

二、具体操作步骤

数字式接地电阻表的使用方法与机电式接地电阻表相似，这里仅介绍机电式接地电阻表的操作步骤。

1.测量前的准备工作

（1）拆开接地线与接地体的连接点。用砂纸除去接地极上的锈迹和污物。

（2）对拆开的接地线断开处装设临时接地线。

（3）测试前检查。使用前仔细阅读使用说明书，仪表应在使用有效期内，检查附件齐全完好，测试导线导电性良好，测试导线之间绝缘良好。

（6）刚下雨后不要测量接地电阻，因为这时所测得数值不是平时的接地电阻值。

四、日常维护事项

（1）在搬运和使用仪表时，要轻拿轻放，防止振动和撞击，以免损坏，影响测量的准确度。

（2）每次使用完后，用细软干布擦拭干净，要经常保持清洁。

（3）测量仪不用时，置于干燥的箱柜内，不能放在潮湿污秽的地方以及含有酸碱等腐蚀性气体的环境中，以免内部线路和零件受潮、霉断和腐蚀。要定期检查和校验，以保证测量的准确性。

（4）测量仪的附件，要保证完整无缺。

（责任编辑 曾 卉）endprint

摘 要 电气设备的接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就不能安全可靠地起到接地作用。测量接地电阻的方法很多，目前最普遍的是用接地电阻测量仪测量。慢慢转动接地电阻测量仪发电机的手柄，同时旋动“测量标度盘”，使检流计的指针指向中心红线。当指针完全平衡在红线上以后，用“测量标度盘”的读数乘以倍率标度，即为所测得接地电阻值。

关键词 接地电阻 测量 探测针

中图分类号：U224.2+5 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）08-0019-02

电气接地一般可分为两大类：工作接地和保护接地。工作接地是指为了保证电气设备在系统正常运行和发生事故情况下能可靠工作而进行的接地。保护接地是指为了保证人身和设备安全，将电器设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地，这样可防止电气设备绝缘损坏或其他原因使外壳等金属部分带电时发生人身触电事故。无论哪一种接地，接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就不能安全可靠地起到接地作用。测量接地电阻的方法很多，目前最普遍的是用接地电阻测量仪测量。下面介绍接地电阻测量仪测量接地电阻的方法和注意事项。

一、基本结构结构及附件

接地电阻测量仪也称接地电阻表，俗称接地摇表，主要用于直接测量各种接地装置的接地电阻。按结构和工作原理的不同可分为机电式和数字式两大类。

（1）机电式接地电阻表是根据电位计原理设计的，由手摇发电机、整流放大器、电位器（即滑线电阻）、电流互感器及检流计构成。

（2）数字式接地电阻表是在机电式接地表的基础上，将手摇发电机用逆变器替代，测量结果以数字显示，内部电路相应进行数字化得到的。

（3）接地电阻测量仪的附件：接地探测针两支，其中一支为电位探测针，另一支为电流探测针；测试导线三根，其中5m长一根用于接地极，20m长一根用于电位探测针接线，40m长一根用于电流探测针接线。

二、具体操作步骤

数字式接地电阻表的使用方法与机电式接地电阻表相似，这里仅介绍机电式接地电阻表的操作步骤。

1.测量前的准备工作

（1）拆开接地线与接地体的连接点。用砂纸除去接地极上的锈迹和污物。

（2）对拆开的接地线断开处装设临时接地线。

（3）测试前检查。使用前仔细阅读使用说明书，仪表应在使用有效期内，检查附件齐全完好，测试导线导电性良好，测试导线之间绝缘良好。

（6）刚下雨后不要测量接地电阻，因为这时所测得数值不是平时的接地电阻值。

四、日常维护事项

（1）在搬运和使用仪表时，要轻拿轻放，防止振动和撞击，以免损坏，影响测量的准确度。

（2）每次使用完后，用细软干布擦拭干净，要经常保持清洁。

（3）测量仪不用时，置于干燥的箱柜内，不能放在潮湿污秽的地方以及含有酸碱等腐蚀性气体的环境中，以免内部线路和零件受潮、霉断和腐蚀。要定期检查和校验，以保证测量的准确性。

（4）测量仪的附件，要保证完整无缺。

（责任编辑 曾 卉）endprint

摘 要 电气设备的接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就不能安全可靠地起到接地作用。测量接地电阻的方法很多，目前最普遍的是用接地电阻测量仪测量。慢慢转动接地电阻测量仪发电机的手柄，同时旋动“测量标度盘”，使检流计的指针指向中心红线。当指针完全平衡在红线上以后，用“测量标度盘”的读数乘以倍率标度，即为所测得接地电阻值。

关键词 接地电阻 测量 探测针

中图分类号：U224.2+5 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）08-0019-02

电气接地一般可分为两大类：工作接地和保护接地。工作接地是指为了保证电气设备在系统正常运行和发生事故情况下能可靠工作而进行的接地。保护接地是指为了保证人身和设备安全，将电器设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地，这样可防止电气设备绝缘损坏或其他原因使外壳等金属部分带电时发生人身触电事故。无论哪一种接地，接地必须良好，接地电阻必须满足规定要求，否则就不能安全可靠地起到接地作用。测量接地电阻的方法很多，目前最普遍的是用接地电阻测量仪测量。下面介绍接地电阻测量仪测量接地电阻的方法和注意事项。

一、基本结构结构及附件

接地电阻测量仪也称接地电阻表，俗称接地摇表，主要用于直接测量各种接地装置的接地电阻。按结构和工作原理的不同可分为机电式和数字式两大类。

（1）机电式接地电阻表是根据电位计原理设计的，由手摇发电机、整流放大器、电位器（即滑线电阻）、电流互感器及检流计构成。

（2）数字式接地电阻表是在机电式接地表的基础上，将手摇发电机用逆变器替代，测量结果以数字显示，内部电路相应进行数字化得到的。

（3）接地电阻测量仪的附件：接地探测针两支，其中一支为电位探测针，另一支为电流探测针；测试导线三根，其中5m长一根用于接地极，20m长一根用于电位探测针接线，40m长一根用于电流探测针接线。

二、具体操作步骤

数字式接地电阻表的使用方法与机电式接地电阻表相似，这里仅介绍机电式接地电阻表的操作步骤。

1.测量前的准备工作

（1）拆开接地线与接地体的连接点。用砂纸除去接地极上的锈迹和污物。

（2）对拆开的接地线断开处装设临时接地线。

（3）测试前检查。使用前仔细阅读使用说明书，仪表应在使用有效期内，检查附件齐全完好，测试导线导电性良好，测试导线之间绝缘良好。

（6）刚下雨后不要测量接地电阻，因为这时所测得数值不是平时的接地电阻值。

四、日常维护事项

（1）在搬运和使用仪表时，要轻拿轻放，防止振动和撞击，以免损坏，影响测量的准确度。

（2）每次使用完后，用细软干布擦拭干净，要经常保持清洁。

（3）测量仪不用时，置于干燥的箱柜内，不能放在潮湿污秽的地方以及含有酸碱等腐蚀性气体的环境中，以免内部线路和零件受潮、霉断和腐蚀。要定期检查和校验，以保证测量的准确性。

（4）测量仪的附件，要保证完整无缺。

11.测量电阻教学设计 篇十一

●制作

电位器,也被称为电位计,是一种可以改变阻值的电子元件,其阻值的最大值一般会标到外壳上(如图1)。电位器主要由转动轴、金属腿、碳环等几部分组成。碳环是电位器的核心部分,是由碳混合黏土制成的。黏土是绝缘体,碳是导体。碳和黏土的比例决定了电位器的最大阻值。黏土越多,阻值越大,反之,阻值越小。电位器的转动轴通过旋转改变碳环接触点的位置,使电阻值发生变化。电位器的金属腿有三根,将中间位置和任意一侧的金属腿接入电路,即可通过旋转旋钮来调节电位器的阻值。

●改装

接下来,笔者用自制的欧姆表与电位器连接,测量电位器的阻值变化。将欧姆表的红表笔与电位器左侧的金属腿连接,黑表笔与电位器中间的金属腿连接。旋转旋钮,可以观察到什么变化?红黑表笔分别连接电位器中间和右侧的金属腿,会发生什么变化?如果红黑表笔分别连接电位器左侧和右侧的金属腿,又会发生什么变化?图2所示是测量电位器电阻变化的三种连接方式。

●玩转

首先,将欧姆表的红黑表笔分别与电位器左侧和中间的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中,用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值,同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性,测量结果如下页表1所示。

其次,将欧姆表的红黑表笔分别与电位器右侧和中间的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中,用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值,同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性,测量结果如表2所示。

最后,将欧姆表的红黑表笔分别与电位器左侧和右侧的金属腿连接。电位器的旋钮从起始位置顺时针旋转到最终位置。在这一过程中,用自制欧姆表依次测量4个随机电阻值,同时用万用表再次测量以验证自制欧姆表的精确性,测量结果如表3所示。

通过分析测量结果可以发现:将电位器中间和任意一侧金属腿接入电路中,旋转旋钮,电阻才会发生变化。第一次电阻值从小到大变化,第二次电阻值从大到小变化。将电位器左侧和右侧金属腿接入电路中,电位器变成定值电阻,阻值接近10KΩ。

如果对比分析万用表与自制欧姆表的数据,会发现自制欧姆表的误差多数在10%左右,有的甚至可以达到5%以下。可见自制欧姆表的精确性比较高,但仍有改进的空间。

●分享

通过这个实验,我们既了解到电位器的工作原理与变化规律,又验证了自制多量程欧姆表的精确性,可谓一举两得。这一系列的制作,可以作为制作个性化测量工具的范例。以此为例,可以制作个性化的电压表、电流表、万用表、温度计、湿度计等多种测量工具。这将极大地丰富创客空间的建设,也充实了创客课程的内容。以此为例,还可以让学生多体验工程设计的一般过程,体会作为一名生产者的乐趣,开发自身潜在的创造力。以此为例,希望能有更多的创客和创客教育者加入此列,共同营造活泼、和谐的创客文化!

本案例的分享视频将会在以下公众号中陆续登载。

12.测量电阻教学设计 篇十二

a.多芯电缆：应对每盘电缆的所有导体(包括同芯绞合屏蔽进行测量)，

b.在测量之前，将被试品置于一间适当恒温的试验室内至少12h，若怀疑导体温度与室温有差异，放置时间应延长到24h，也可把一段导体试样置于可控温的油浴中进行至少1h 的条件处理后，再测量其电阻，

根据IEC288 的公式和系数将所测电阻换算到20℃和1km 长度时之值。

13.《电阻定律》获奖教学设计 篇十三

(1)理解电阻定律，能利用电阻定律来进行有关计算。(2)理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。(3)通过分组实验，培养实验设计和实验操作能力。2．过程与方法

通过实验探究的过程，感受“猜想——实验探究——归纳——应用”的学习过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。3．情感、态度与价值观

通过实验探究调动学生的学习主动性，在活动中培养他们的合作精神。

二、教学重难点

重点：探究电阻定律的定量关系。难点：如何设计合理可行的实验方案。

三、教学过程

（一）创设情景、提出课题（3分钟）

首先展示生活中的一些跟电阻有关的图片，如调光台灯，电阻温度计等，从而引出：电阻与哪些因素有关，然后在归纳一些共性的问题，最后利用以下三个情景引导学生作出科学的猜想。

情境一：用滑动变阻器改变灯泡的亮度（调光台灯），请学生思考电阻与什么因素有关？

情境二：对比 “220V，100W”和 “220V，60W” 的2只白炽灯，观察灯丝的粗细，猜想灯泡的亮度，再演示现象，请学生猜想电阻与什么因素有关？

情境三：图片展示不同材料制成的长度和粗细相同的电缆线电阻却有很大差异，说明电阻可能与什么因素有关呢？

经过归纳总结，引出探究课题：研究电阻和这些因素之间的定量关系。此时引出新课：电阻定律

（二）、合作探究（20分钟）1.探究方案制定：

①如何研究电阻与这多个因素之间的关系呢？

从而引出“控制变量法”。物理学中，如果想研究一个量与其他几个量的关系时，可以采用保持其他量不变，只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。

②再分小组讨论: 怎样利用控制变量法来制定实验方案呢？学生会提出三个实验方案：

（1）选用材料和横截面积相同的导体，研究电阻和长度的关系（2）选用材料和长度相同的导体，研究电阻和横截面积的关系（3）选用长度和横截面积相同的导体，研究电阻与材料的关系 2.设计实验

引导学生围绕以下几个问题设计实验，通过提问的方式进行层层推进 教师提问1:需要测量哪些物理量？

学生答：长度、横截面积、电阻（L、S、R）问题2:教材是如何测量长度和横截面积？

学生答：刻度尺测量长度，累积法或者游标卡尺测量直径

问题3：研究电阻与长度、横截面积的关系，一定要测出长度、横截面积的数值吗？

学生答：长度可设置为L、2L、3L„，横可设置为S、2S、3S„

问题4:如何测量导线的电阻？ 学生归纳总结实验步骤 ： ①按照实验原理图连接电路 ②将待测电阻丝连入实验电路

③调节滑动变阻器，待示数稳定后读出电流表和电压表的示数并记录 ④更换相应的电阻丝，重复第三步骤 注意事项（学生阅读）

1．连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器应该滑动到电压为零处。2．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．

3．电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大． 4.分组实验

（1）学生分组:把实验的三个课题分给6个小组，其中1、2小组研究电阻和长度的关系，3、4组研究电阻和横截面积的关系，5、6组研究电阻和材料的关系，这样的可以在有限的课堂教学时间内完成探究任务，提高了探

截面积

究教学的效率。

（2）进行实验：要求学生按照刚才总结出来的是要步骤进行实验操作，在实验过程中首先要求实验的规范性，例如连接电路时断开开关，滑动变阻器滑动到电压为零的位置。也强调学生之间的分工与合作。

（3）数据记录与处理：实验过程中记录电压表电流表的示数，注意读数的准确性。根据记录的数据算出对应电阻丝的电阻值。并归纳总结算出的电阻值与研究因素之间的定量关系。

（4）结论汇报：请各组的发言人总结汇报，总结出电阻与所探究因素之间的关系（注意学生的回答是否控制变量）。让同实验方案的另一组同学进行评判。

（三）、归纳总结（3-5分钟）

请学生对刚才三位同学的结论汇报加以归纳总结，用最精简的语言叙述实验结论，得出电阻定律：

1、内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度成L成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关

2、公式：R= ρL/s，3、电阻率ρ：反应材料导电性能的物理量（导体材料决定）

（四）自主学习（3分钟）

学生自学教材，让学生了解不同材料的电阻率，并总结温度对电阻率的影响。了解导体、绝缘体和半导体。采用自主阅读法。教师在完后评价、鼓励。

（五）课堂练习：（6分钟）

有一段导线，电阻是4Ω，把它对折起来作为一条导线用，电阻是多大？如果把它均匀拉伸，使它长度为原来的两倍，电阻又是多大？

学生完成学案上定时练习，落实本堂课的重要知识，加强知识的理解记忆和迁移。

（六）、课堂小结（3分钟）

总结：本堂课通过实验我们探究了电阻与导体长度、横截面积和材料之间的定量关系，通过控制变量法，得到电阻定律RL，其中电阻率代表S材料的导电性能，与温度有关。材料可以分为导体，半导体和绝缘体。

四、板书设计

电阻定律

1、探究内容：研究电阻与长度、横截面积和材料的定量关系

2、探究方法：控制变量法

3、设计实验： 4:、电阻定律

⑴内容： ⑵表达式：R

⑶电阻率：

14.高中物理电学实验——电阻的测量 篇十四

一、在测量电阻时的通常方法是“伏安法”

在用伏安法测量电阻时有分压电路和限流电路的选择、电流表内接和外接的选择、电流表和电压表量程的选择、滑动变阻器的选择以及电源的选择等问题。

(一) 分压和限流电路的选择

看滑动变阻器的阻值与被测电阻值之间的关系。

1. 若R变<Rχ, 通常选分压电路。

2. 若R变>Rχ通常选限流电路。

3. 若R变～Rχ分压和限流电路均可, 但最好选限流电路。

4. 当变阻器的所有电阻都联入电路时, 用电器的电压、电流都会超过额定值时应采用分压电路。

若题目中要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据, 则要用分压电路。

(二) 内外接电路的选择

判断方法主要有3种情况。

1. 已知RA则选择内接法, 因为内接法时有R测=R真+RA所以此时没有系统误差, 理论上可得到RA的真实值;同理已知RV时则采用外接法, 因为外接法时有1/R测=1/R真+1/RV所以这时也没有系统误差。我们在选用内外接法时应首先考虑此种方法。

2. 比较法:若RV/Rχ>Rχ/RA, 则选用外接电路;若Rχ/RA>RV/Rχ则用内接电路。也可用试触法选内外接电路。

3. 试触法:如图我们分别把开关K与a, b接触, 得到两组U, I数据, 然后比较电压与电流的变化率 (不是变化量) 的大小关系, 电压表变化率大, 则说明电流表分压明显, 则我们选择外接法, 电流表率大则说明电压表分流明显, 我们选择内接法。

我们在判断的时候应依次判断, 因为第一种方法最为准确没有系统误差, 第二种方法较为简便。当然具体采用哪种方法应根据题目中的具体情况而定。

(三) 电压表和电流表量程的选择

1. 如果题目中给出用电器的额定功率 (即隐含给出此用电器的额定电压和额定电流) , 这种情况要从保护被测用电器的角度出发, 用电流表或电压表示数来控制用电器中的电流或用电器两端的电压。

2. 如果题目中没有给出用电器的额定功率, 则要从保护电流表和电压表的角度出发, 要求测量的电流或电压的最大值不能超过电流表或电压表的量程。

3. 在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下, 量程越接近测量最大值越好, 即表盘刻度尽可能大范围利用, 一定不能只利用其中的一小部分刻度。

(四) 滑动变阻器的选择

在满足实验要求的条件下, 要选用阻值比较小的变阻器 (阻值越小, 电阻的变化越平缓, 不至于使测量电路中的电流或电压增加的非常突然, 在调节时比较容易控制测量的物理量的变化, 即调节方便) 。一般情况下分压式电路, 在保证安全的前提下, 电阻阻值越小越好;而限流式接法一般要求变阻器的阻值为被测电阻的2—5倍为宜。

二、几种测电阻的方法

(一) 伏安法

利用伏安法测量定值电阻的类型我们的课本及各类参考书中已有详细介绍此处不再赘述。这里我们介绍一下利用伏安法测量电表内阻的类型。

例:某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间, 现要测量其内阻。实验室提供如下器材:

待测电压表V (量程3V)

电流表A 1 (量程200μA)

电流表A 2 (量程50mA)

电流表A 3 (量程0.6A)

滑动变阻器R (最大阻值1 kΩ)

电源E (电动势4V)

开关、导线

1. 所提供的电流表中, 应＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ (填字母代号) 。

2. 为减小误差, 要求多测几组数据, 试画出试验原理图。

探究:把“待测电压表V”看作一个能够说出自身两端电压的电阻, 且该电阻可以显示自己的电压, 无需另外测量。根据欧姆定律, 我们只需测出其电流即可。器材也恰恰有电流表, 从理论方面讲, 问题可完全解决。电流表选哪块呢?由电压表的规格可算出其满偏电流不会超过150μA, 从精确度和电表的安全角度考虑, 应选量程200μA的A1。工作电路中的滑动变阻器应采用分压式。电路图如图所示。

(二) 等效替代法

原理:将电键接到1处, 读出电流表A2的数值, 然后将电键接到2处, 调节电阻箱R1使A2的数值回到原来值, 此时R1的电阻就等于A1的内阻。

例:为了测量一微安表头A的内阻, 某同学设计了如图所示的电路。图中, A0是标准电流表, R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱, S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关, E是电池。完成下列实验步骤中的填空。

1. 将S拨向接点1, 接通S1, 调节＿＿＿＿＿＿＿＿, 使待测表头指针偏转到适当位置, 记下此时＿＿＿＿＿的读数I;

2. 然后将S拨向接点2, 调节＿＿＿＿＿＿＿＿, 使＿＿＿＿＿＿＿＿, 记下此时RN的读数;

3. 多次重复上述过程, 计算RN读数的＿＿＿＿＿＿＿＿, 此即为待测微安表头内阻的测量值。

解析:以等效法测电流表电阻为背景考查电学实验的一般思路与方法, 涉及闭合电路欧姆定律。 (1) 将S合向1, 闭合S1, 将Ro调至使Ao表指针偏转到接近满偏值的某值I, 记下此示数。保持Ro不变;闭合S1将S合向2, 调节RN使Ao表示数恢复到I。由于电源的电动势E、内阻r、Ro不变。因此, 待测电流表的电阻等于RN。

答案: (1) Ro, Ao; (2) RN, 电流表Ao的示数为I; (3) 平均值。

(三) 半偏法

1. 测电流表的电阻。控制条件:如果满足Rg<<R0, 电路中的电流就几乎只由R0决定。电流表的电阻对电流的影响可以忽略。

原理:在K打开的情况下, 调节滑动变阻器使电流表的指针指在满偏的位置上。然后, 闭合开关, 并且调节电阻箱R1, 使电流表的指针指在半偏的位置。电流表的电阻Rg和R1相等, 读出R1即可知道电流表的电阻。

2. 测电压表的电阻。控制条件:如果满足Rg>R0, 电路中的电流就几乎只由R0决定。电压表的电阻对电流的影响几乎可以忽略。

原理:在K闭合的情况下, 调节滑动变阻器使电压表的指针指在满偏的位置上。然后, 打开开关, 并且调节电阻箱R1,

使电压表的指针指在半偏的位置。电压表的电阻和R1相等, 读出R1即可知道电压表的电阻。

例:2007年理综全国卷Ⅱ.22 (2) .

有一电流表, 量程为1mA, 内阻Rg约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有:

电阻箱R0, 最大阻值为99999.9Ω;

滑动变阻器甲, 最大阻值为10kΩ;

滑动变阻器乙, 最大阻值为2kΩ;

电源E1, 电动势约为2V, 内阻不计;

电源E2, 电动势约为6V, 内阻不计;

开关2个, 导线若干。

采用的测量电路图如图所示,

实验步骤如下:

(1) 断开S1和S2, 将R调到最大;

(2) 合上S1, 调节R使______满偏;

(3) 合上S2, 调节R1使_______半偏_________, 此时可认为的内阻Rg=R1。试问:

(1) 在上述可供选择的器材中, 可变电阻R1应该选___________;为了使测量尽量精确, 可变电阻R应该选择___________;电源E应该选择________。

(2) 认为内阻Rg=R1, 此结果与的Rg真实值相比_________。 (填“偏大、偏小、相等”)

解: (1) 根据半偏法的测量原理, R1必须选R0;由于电流表的满偏电流很小, 要求R1的阻值很大, 故R应选滑动变阻器甲, 电源选择E2, 误差较小。

(2) 根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得:

合上S1, 调节R使电流表满偏

合上S2, 调节R1使电流表半偏

故:I总>Ig

所以, 通过电阻箱的电流

用U表示电阻箱两端电压, 即:rg>R1