《电桥法测电阻》电桥法测电阻 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《电桥法测电阻》电桥法测电阻

1单选题

图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流I_g=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {R$_3$}{R$_4$}$．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻R_x的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．测量R_x的实验步骤是：

第一步：闭合开关，把滑动触头放在AC中点随近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；

第二步：向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针不偏转；

第三步：用刻度尺量出AD、DC的长度l$_1$和l$_2$

则计算R_x的公式是(       )

A
R_x=$\frac {l$_1$}{l$_2$}$R
B
R_x=$\frac {l$_2$}{l$_1$}$R
C
R_x=($\frac {l$_1$}{l$_2$}$)_R
D
R_x=($\frac {l$_2$}{l$_1$}$)_R

题目答案

B

答案解析

分析：

要测量R_x，必须闭合开关，移动滑动头，使电桥平衡，即电流计指针不偏转，再根据电桥的平衡条件写出计算R_x的公式．

解答：

解：当电桥平衡时，有：$\frac {R}{R_x}$=$\frac {l$_1$}{l$_2$}$

解得R_x=$\frac {l$_2$}{l$_1$}$R．

所以选B．

点评：

惠斯通电桥在中学已不讲，关键要通过读题，知道电桥的平衡条件，分析电阻关系，即可设计电阻的步骤，写出计算式．

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2填空题

李明同学想要测量某个未知电阻R$_1$，他的手边共有仪器如下：

一个电阻箱R 一个滑动变阻器R_0 一个灵敏电流计G 一个不计内阻的恒定电源E 开关、导线若干

他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路，但发现由于仪器缺乏无法实现．苦恼之余去寻求物理

老师的帮助．老师首先给了他一道习题要求他思考：



(1)如图1，在a、b之间搭一座“电桥”，调节四个变阻箱R$_1$、R$_2$、R$_3$、R$_4$的阻值，当G表为零时(此时也

称为“电桥平衡”)，4个电阻之间的关系是：(填入正确选项的序号)

1. R$_1$R$_2$=R$_3$R$_4$；2. R$_1$R$_4$=R$_2$R$_3$；3. R$_1$+R$_2$=R$_3$+R$_4$；4. R$_1$+R$_4$=R$_2$+R$_3$；

(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验，他按照以下步骤很快就测出了R_x

A、按图2接好电路，调节R，P为滑动变阻器的滑头，当G表示数为零时，读出此时变阻箱阻值R$_1$

B、将R_x与变阻箱R互换位置，并且控制(R填1；P填2)不动，再次调节(R填1；P填2)，直至电桥再次平衡时，读出此时变阻箱阻值R$_2$

C、由以上数据即可得R_x的阻值，其大小为R_x=(填入正确的序号)．

1. $\sqrt {}$2. $\frac {R$_1$R$_2$}{R$_3$}$3. $\frac {R$_1$R$_2$}{R$_4$}$4. $\frac {R$_1$R$_2$}{R}$

填空题答案仅供参考

题目答案

2121

答案解析

分析：

(1)根据串并联电路的规律可求得4个电阻之间的关系；

(2)根据“电桥平衡”法确定实验原理及步骤，并根据串并联电路的规律列式求解电阻值．

解答：

解：(1)由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；

即一定有：

$\frac {R$_1$}{R$_2$}$=$\frac {R$_3$}{R$_4$}$；

解得：R$_1$R$_4$=R$_2$R$_3$

(2)A、由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R$_1$，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；

B、应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换R_x与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；

C、根据题意有：

$\frac {R$_1$}{R_x}$=$\frac {R_x}{R$_2$}$；

解得：R_x=$\sqrt {}$．

点评：

本题为课本中没有的实验，但只要认真分析题意可以找出实验的具体方法和依据；这也是实验考查一个新的走向，要注意多加训练．

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3填空题

现有一灵敏电流计．G(表头)，满偏电流为0.5mA，内阻约为600Ω．把它改装成1.5V、3V的两量程电压表．可供选择的器材有：

1．滑动变阻器R$_1$最大阻值20Ω； 2．滑动变阻器R$_2$，最大阻值100kΩ；

3．电阻箱R_0，最大阻值999.9Ω； 4．定值电阻R_a、R_b (满足实验要求)；

5．标准伏特表6．电源电动势4.5V(所有电池内阻均不计)；

7．单刀单掷开关S$_1$和S$_2$，单刀双掷开关S，导线若干．



(1)用如图1所示电路测量灵敏电流计的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为(填选项前序号)．利用半偏法测得R_0=600Ω，则表头内阻的真实值比600Ω要(“大”填1；“小”填2)．

(2)将G改装成两量程电压表，有两种备选电路如图2和如图3所示，图为合理电路，若灵敏电流计内阻为600Ω，其中R_b=Ω．

填空题答案仅供参考

题目答案

2133000

答案解析

分析：

(1)应用半偏法测电表内阻，为 减小实验误差，电源电动势与滑动变阻器阻值应大些，根据实验原理分析实验误差．

(2)把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，根据串联电路特点、欧姆定律与电路图分析答题．

解答：

解：(1)应用半偏法测电表内阻，滑动变阻器阻值越大，实验误差越小，因此滑动变阻器应选择B；

当闭合开关s$_1$时，电流表与电阻箱并联，电路总电阻减小，电路总电流增大，实验时电流表半偏，

则流过电阻箱的电流大于闭合开会s$_1$前电流表满偏电流的一半，流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，

并联电路电压相等，则电阻箱阻值小于电流表内阻，表头内阻的真实值比600Ω要大．

(2)把电流表改装成双量程电压表，图3所示电路图更合理，

电阻阻值：R_a=$\frac {U$_1$}{I_g}$-R_g=$\frac {1.5}{0.0005}$-600=2400Ω，

R_a+R_b=$\frac {U$_2$}{I_g}$-R_g=$\frac {3}{0.0005}$-600=5400Ω，R_b=5400-2400=3000Ω．

点评：

本题考查了测电流表内阻、电压表的改装，知道实验原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

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