《电阻的测量》教案设计

《电阻的测量》教案设计（精选16篇）

篇1：《电阻的测量》教案设计

教学准备

1.教学目标

1.进一步掌握使用电压表和电流表的方法； 2.学会用伏安法测电阻；

3.加深对欧姆定律及其应用的理解；

2.教学重点/难点

1.学会用伏安法测电阻；

2.加深对欧姆定律及其应用的理解。

3.教学用具

多媒体设备

4.标签

教学过程

新课导入

【知识回顾】

1.欧姆定律的内容是什么？公式是______及推导公式____________________。2.电流表和电压表的使用方法各是什么？及其注意事项。3.滑动变阻器的作用及使用方法是什么？ 【互动探究】

欧姆定律为我们提供了一种测量电阻的方法，要测量一个未知电阻的阻值，我们需要测量哪些物理量？需要用什么仪器来测量？请你设计一个实验方案。

1．实验原理：

2．实验方案：通过__________表测量出____________，通过___________表测量出___________，利用公式______________，就可以计算出电阻。3.设计出实验电路图：

4.为了减小误差，要多次测量__________和____________，你设计方案中如何能方便的进行多次测量？

（提示：为了减小误差，需要多次测量，在你设计的方案中，需要增加一个________仪器，通过它，就可以改变电路中的电流和电压，进行多次测量，通过讨论找到最优的方案）

5.实验所需的器材有：电源、若干导线、开关、电阻。6.根据你设计的电路图，用铅笔芯代替导线将下面的实物连接成完整的电路【当堂检测】

1．按照电路图连接电路，连接时开关应_________闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到___________位置。

2．闭合开关后，调节_____________，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值和电流值，填入表格中（请设计出表格）

3．为减小误差，我们应多次测量，求平均值R，思考下面问题：

1.怎样改变电阻两端的电压和通过的电流呢？ 2.你测的这三次的电阻分别是多少？当电压值和电流值变化时，测得的电阻值有没有变化？这是怎么回事呢？

【拓展延伸】

1.在上述实验中，如果将定值电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻。根据下表数据分析，回答以下问题：

（1）根据表中数据，算出每次的小灯泡的电阻值；

（2）从你计算出的小灯泡的电阻值中你能发现什么规律？你能分析出其中的原因吗？（3）如果将定值电阻换成小灯泡后，还能不能多次计算再取平均值？说说你的理由。2.在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（）A.改变电路中的电流 B.改变被测电阻两端的电压 C.改变被测电阻的阻值 D.保护电路

3.如左图所示的电路，闭合开关前,滑动变阻器滑片放在_______端闭合开关，当滑片向左移动时，电流表的示数__________-（变大/变小/不变），电压表的示数__________（变大/变小/不变）。

4.如右上中图所示，电源电压为6伏特，R1=R2=30欧姆，当开关K断开时,电流表的读数是______安培；当开关K闭合时，电流表的读数是______安培。5.如右上图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1与L2串联，当开关闭合时，一盏灯亮，一盏灯不亮，且电压表有示数，则电路发生的故障是（）

A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路

6.如下左图所示的电路中，R为定值电阻。闭合开关后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V。小丽通过推算，得出四个结论：①变阻器连入电路的电阻变化范围为2～12Ω；②定值电阻R的阻值为3Ω；③实验中R两端的电压变化范围为2V～4.5V；请你对小丽的结论进行评估，结论是（）

A.只有①正确 B．只有①②正确 C．①②③都正确 D．①②都正确

7.如上中图所示电路中，电源电压恒定．断开S1S3，闭合S2，两电表均有示数；再断，开S2，如图所示电路中，电源电压恒定．断开S1，S3，闭合S2，两电表均有示数；再断开S2，闭合S1S3，此时两电表的示数与前者相比()，A．两表示数均变大 B．两表示数均变小

C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大 8.小敏与小宇想测定电阻Rx的阻值．供选择的器材有：一个电源（电压不变.电压数值未知），一个已知电阻R0，电压表（最大量程大于电源电压），单刀双掷开关．小敏与小宇分别设计了如图乙所示的电路图。

（1）为了测出Rx的阻值，应选择图_______（甲/乙）的电路图，如果选用另一张电路图，在实验中会出现______________的现象。

（2）小敏与小宇最终达成了一致，选用了正确的电路图进行测定电阻Rx阻值的实验。（a）先将单刀双掷开关打到“1”上，记下电压表的示数为U1；

（b）再将单刀双掷开关打到“2”上，记下电压表的示数为U2；请写出用测量的物理量计算Rx的表达式为Rx=____________。

篇2：《电阻的测量》教案设计

一、提出研究课题

布置实验预习时，提出以下研究课题：

1.回忆测定金属电阻率的原理是什么?需要测定哪些物理量，需要哪些器材，需要注意哪些问题。

2.现在要测定自来水的电阻率，能否借鉴测定金属电阻率的方法?如果能，考虑可采用哪些方法，需要哪些器材;如果不能，则困难在哪里，能否想办法解决。

3.考虑本实验过程中可能会发生哪些故障，应注意哪些问题，各实验器材、仪表的使用方法是否熟练掌握。

二、讨论实验方案

提出研究课题后，学生相互探讨，提出测自来水电阻率的主要困难在于它不像金属丝一样有固定形状，继而讨论解决的办法。学生一致认为用直玻璃管盛入自来水，使之成为水柱，即可解决问题。经进一步的讨论，学生提出多种实验方案，经教师适当地加以引导和归纳，得到较典型的两种实验方案。

方案一：伏安法

把自来水盛在长直玻璃管中，两端用橡皮塞堵住，并插入硬电极，将其接入电路，用伏安法测出水柱两端的电压u和通过的电流i，则据欧姆定律r=u/i可求出水柱电阻。用米尺测出水柱的实际长度l，用游标卡尺测出玻璃管的内径r，通过s=πr2算出s的大小，由公式r=ρl/s即可求出ρ值的大小。电路如图1所示，由于自来水电阻值很大，故电路采用内接法。

方案二：万用电表直接测量法

玻璃管中水柱的电阻也可用万用电表欧姆挡直接测出，其他步骤和方案一相同，电路如图2所示。

三、探索实验方法

由学生自由地选择方案，确定实验器材，分组实验。学生大致按以下实验步骤进行操作：

①用游标卡尺测出玻璃管的内径r;

②将玻璃管盛水，两端用橡皮塞堵住，用米尺测出水柱的实际长度l;

③在橡皮塞上插入硬电极，按事先设计的方案连接好电路，测出水柱的电阻r或一组u、i的值;

④改变水柱的实际长度，重做上述实验三次。

以上各步中所测得的数据均应填入事先设计的表格中，算出每组所测出的电阻率，取平均值。

学生在实验过程中出现了以下一些问题：

①选择方案一的实验组中绝大部分选择安培表作为电路中电流表使用，结果指针几乎不动，经研究讨论后，才陆续将安培表换作毫安表，实验结果较好。

②算出结果后，各实验小组相互比较所测得的电阻率的数值，发现差别较大，其中最大的为84.36ω·m，最小的为68.23ω·m。教师提问：为什么会有如此大的差别?能否找出原因?学生仔细观察分析后，整理下列四种可能原因：一是偶然误差;二是各组所用仪表不准或不一致;三是各组所用自来水本身有差别;四是各组所采用的电极形状大小与水柱接触面不同，电极插入水中的深度不同。进一步分析得出，最后一种原因可能是主要原因。教师建议：换用不同形状、大小的电极再做实验，并讨论采用怎样的电极最为合理。

③几乎没有人注意到温度对电阻率的影响而主动提出对自来水温度的测定，教师建议：请同学们换用热水重做几组实验，看测量结果和冷水是否相同。这说明大家的实验步骤中忽略了什么?

四、撰写实验报告

实验结束后，教师指导学生撰写实验报告，实验报告包括以下几点：

①所设计实验的原理、实验条件;

②实验所用的器材及简单电路图;

③所设计实验的详细操作步骤;

④列出实验数据记录表格，算出实验结果，得出实验结论。

五、布置课外实验

①若用金属管或橡胶管进行装水实验，对实验结果是否有影响?

②若在自来水中分别加入食盐、酒精或洗衣粉，其电阻率有变化吗?

③瓶装矿泉水、纯净水、蒸馏水、可口可乐等饮料的电阻率又是多少?

篇3：《电阻的测量》教案设计

本系统是要检测热敏电阻的特性曲线,所以除了要有阻值的变化外,也要有温度的同步变化数值。集成温度传感器DS18B20可检测到-55～100 ℃温度范围内的温度变化,精度可达到0.01 ℃。利用DS18B20对热敏电阻温度的监控,通过单片机对继电器的控制,完成对热敏电阻的温度控制。测量值采集到了计算机中,可以实现基于计算机的数据采集和分析。

1温度特性测量原理

当温度变化不是很大时,热敏电阻的阻值随温度的变化不明显,一般的测量方法(如伏安法)测量不精确。本测量方法采用电桥提取阻值变化引起的电压变化信号,这一电压信号一般在几μV,环境噪声对它的测量结果影响较大,而采用锁相放大器来测量则可以提高测量的精度。测量电路如图1所示。

信号发生器作为交流信号源,产生1 000 Hz标准的正弦波信号和同步触发的参考信号,一路作为参考信号直接送锁相放大器;另一路接入电桥测量电路的AB两端。R1和R3均为1 kΩ左右的电阻,R2为10 Ω左右的电阻,RT为待测的热敏电阻,阻值为几～十几欧姆。

由于电桥A,B两端的信号电压VAB值为固定,当热敏电阻RT所测的温度改变时,将引起电桥C,D两点的电压的变化,而C,D两点的电压VCD就是锁相放大器被测信号的输入电压。根据锁相放大器的工作原理,在参考信号不变的情况下,锁相放大器的输出电压VO与VCD有线性关系。根据测量回路的电压与电流的关系,可以求出电压VCD与电阻RT的关系如下:

由于R3远大于RT,所以上式可以近似写为:

undefined

因此,V0正比于aRT+b(a,b为常数)。

这样,通过测得锁相放大器的输出电压VO随温度变化的特性,就可以求出热敏电阻的阻值RT随温度变化的特性。

3温度特性测量硬件电路

3.1 系统结构的整体设计

硬件电路的系统结构整体设计如图2所示。

实验硬件系统由真实信号发生器提供信号源。信号发生器上方输出端为同步TTL方波,串接分压电阻衰减后,输出为1 V方波。其输出直接连接至音频输入电缆的右声道,通过声卡模/数转换后输入到计算机中。

信号发生器的输出设置为正弦波,频率为500 Hz,幅度调节为1 V。信号发生器输出的正弦信号作为桥式电路的输入信号,C,D两端之间的电压差输出连接至一差分放大器,放大器输出的C,D间的电压差由音频输入电缆的左声道采集,通过声卡模数转换后输入到计算机中。

热敏电阻RT紧靠着一个水泥电阻,由一个继电器控制水泥电阻电路的通、断状态,计算机通过串口向单片机发送指令,控制继电器的状态,共同构成了加热控制电路。数字式温度传感器DS18B20紧靠在水泥电阻旁,在水泥电阻给热敏电阻加热的同时测得热敏电阻的温度,该温度值读入到单片机中,经串口发送到计算机中。

3.2 电压采集电路

电压采集电路由桥式电路和放大器AD620组成,电路如图3所示。

在电压采集电路中,因为C,D两点电压差在毫伏级变化,所以采集到的信号必须经过放大才能输入到PC机。在本系统中放大器选用AD620,放大倍数G=130,RG=130 Ω。AD620是一个高放大倍数的放大器,通过对可调电阻R4的调节可以控制放大器的放大倍数从1～1 000倍之间变化。 AD620运放增益计算公式:

G=(49.4 kΩ/RG)+1;RG=49.4 kΩ/(G-1)

采集到的输出电压经声卡的左声道送入到计算机中,由LabVIEW软件编写的虚拟锁相放大器测量。

3.3 温度测量电路

温度测量电路由温度控制电路和温度读取电路组成,如图4所示。电路中采用负温度系数(NTC Negative Temperature Coeff1Cient)的热敏电阻。所谓负温度系数是指随温度上升电阻呈指数关系减小,具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。

要检测热敏电阻的特性曲线,除了要有阻值的变化外,也要有温度的同步变化数值。集成温度传感器DS18B20是美国DALLAS公司最新推出的一种可组网数字式温度传感器,它体积小,电压适用范围宽(3～5 V),用户还可以通过编程实现9～12位的温度读数,即具有可调的温度分辨率,因此它的实用性和可靠性比同类产品更高。它可检测到-55～100 ℃温度范围内的温度变化,精度可达到0.01 ℃。

DS18B20与单片机的接口极其简单,只需将DS18B20的信号线与单片机的一位双向端口相连即可。在实验电路中温度传送设置为10进制BCD码,一共传送5个字节,第一个字节发送十进制数09,为开启标志。接下来送温度的十位、个位、十分位、百分位,从测得的热敏电阻当前的温度开始,连续采样读取温度值。

继电器K1控制着水泥电阻R3电路的接通与否。当继电器闭合,电路导通,水泥电阻开始加热;反之,停止加热。继电器的状态通过单片机控制,单片机发送ASCII码“30H”,控制继电器闭合;发送“31H” ,则控制继电器断开。串口通信采用常见的通信转换芯片MAX232。从MAX232的9,10脚输入单片机信号,经转换后再从7,8脚输出到PC机。

3.4 电源部分

本系统设计了电源部分,其中+5 V电源给单片机供电,±12 V电源给水泥电阻供电,±5 V给放大器AD620供电。

3.5 C语言编写的单片机程序

单片机和PC机之间的通信协议为:波特率4 800 b/s,校验位无,数据位为8,停止位为1。单片机给PC机传每帧数据为5个字节的BCD码,第一个节字为开始标志,第二、三、四、五个字节为温度数据。

单片机控制程序用C语言编写,程序流程图如图5所示。

4结语

本文研制了热敏电阻温度特性测量实验的硬件电路。实验电路输出的待测电压由音频信号线采集,经声卡模数转换后输入到计算机中,由LabVIEW软件编写的虚拟锁相放大器测量。用C语言编写单片机程序,完成了计算机通过单片机控制继电器的状态,以及由串口将热敏电阻的温度值读入到计算机中,量值由计算机软件编程显示。实现了测量负温度系数的热敏电阻阻值随温度的变化曲线。

参考文献

[1]黄贤武,郑摅筱.传感器原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]戴逸松.微弱信号检测方法与仪器[M].北京:国防工业出版社,2004.

[3]赖发春,翟燕.用锁相放大器测量热敏电阻的温度特性[J].福建师范大学学报,2002,18(2):45-47.

[4]杨乐平,李海涛,杨磊.LabVIEW程序设计与应用[M].2版.北京:电子工业出版社.2004.

[5]潭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[6]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.

[7]华成英.模拟电子技术基本教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[8]孙余凯,吴鸣山.数字电路基础与技能实训教程[M].北京:电子工业出版社,2006.

[9]江力.单片机原理与应用技术[M].北京:清华大学出版社,2006.

[10]谢云祥.欧阳森.电力电子单片机控制技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

篇4：《电阻的测量》教案设计

[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。

篇5：《电阻的测量》教案设计

——“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

篇6：初三物理电阻的测量教案

2.通过多媒体课件模拟上面这一过程。

问题：利用我们学习过的知识能不能进行测量一下呢?

(设计意图：通过利用收音机这一实物，进行展示，点明需要更换标注模糊的电阻，并让学生利用学习过的知识进行测量电阻。这样将物理知识与实际生活联系在一起，增强了学生对物理应用于生活的认识。) 学生思考并分组讨论设计自己的解决方案。

二、新课教学

一、测量定值电阻的阻值

(1)实验原理：

(2)实验电路图：

2.滑动变阻器的作用：

①保护电路;

篇7：初三物理电阻的测量教案

2.利用投影展示学生一组实验数据

测量定值电阻

实验次数 电压

U/V 电流

I/A 电阻

R/Ω

1 2.0 2.5 3.0

2 0.34 0.42 0.5

3 5.9 6.1 6.0

篇8：《电阻的测量》教案设计

目前有三种实现RLC测量的方法。1)电桥法,它具有较高的测量精度,被广泛采用,现已派生出许多类型。但电桥法测量需要反复进行平衡调节,测量时间长,很难实现快速的自动测量。2)谐振法,它要求较高频率的激励信号,一般不容易满足高精度的要求。由于测试频率不固定,测试速度也很难提高。3)伏安法,它是最经典的方法,其测量原理来源于阻抗的定义,显然纯电阻可由直流分压,但对于阻抗、容抗则必须采用频率较高的交流,电路较为复杂,使得该方案未得到认可。本系统采用伏安法,相对简化了电路,具有较好的人机互动。

1 系统方案实现

整体设计思想为在待测网络器一端加入激励信号,另一端加入采样电阻到地,通过频率的自动切换使AD读到不同的采样电压,我们可以根据激励信号对应的AD采样电压,判别出待测元器件的属性,进一步切换采样电阻,从而准确测量出待测元器件的大小。这一系列操作均为自动完成。系统原理实现框图如图1所示[1]。

图1系统实现原理框图(参见右栏)

2 硬件实现

2.1 硬件电路总图

系统硬件实现电路如图2所示,考虑到模拟开关有内阻,我们选取继电器作为档位的切换,为了测量的准确,本文采用了多个电压跟随,防止电流过大在信号源端分压[2]。

图2硬件电路总图(参见下页)

2.2 真有效值电路

系统硬件实现电路如图3所示,考虑到模拟开关有内阻,我们选取继电器作为档位的切换,为了测量的准确,本文采用了多个电压跟随,防止电流

2.3 自制测试用信号源电路

根据需要取截止频率为1k Hz、10k Hz、100k Hz的低通无源滤波器,将单片机输出的PWM或方波(因为MSP430该单片机不能输出太大频率的PWM,我们通过直接输出10k Hz和100k Hz的方波,通过一个低通滤波器,滤掉二次谐波及以上分量,得到其基波分量)整形为正弦波,用继电器切换不同的滤波器,来获取不同信号,每一个频点滤波后接一级运放,放大到相同幅度,为了能满足放大100k Hz的信号的增益带宽积和压摆率,运放采用TL084。通过测试发现,无源滤波电阻采用逐级增大,电容采用逐级减小,滤波效果最好,所以通过仿真得到参数如图4所示的滤波放大电路图[3]。

图4滤波放大电路(参见右栏)

3 软件实现

3.1 算法数学描述

电阻测量可以直接用一个直流分压可得到,其公式为:

电容测量可以通过一个适中的低频f,此时电容的阻抗较大,对于电容因为有-90°的相移,所以我们对其整体取模,简化可得计算电容公式为:

由式(2)可得:

电感测量方法和电容相同,计算电感的公式为

3.2 软件流程图

根据以上算法分析本文的软件程序图如图5所示[4,5]

4 实验结果及分析

电路设计完成后,本文给出了三组实验测试数据,分别为表1、表2和表3所示,其中表1为电阻网络测试数据,表2为电容网络测试数据,表3为电感网络测试数据。实验数据表明,除了电感测量误差相对较大之外,其它的测量能够较准确地反映待测元器件的属性以及大小,可以满足一般的实际需求。

5 结论

本文设计了基于数字控制的智能电阻、电感和电容测量仪,电路设计完成后通过实际测量数据可以看出,除了电感测量误差相对较大之外,其它的测量能够较准确地反映待测元器件的属性以及大小,通过查阅资料发现电感在不同的频率点的大小不同,也就是说电感的大小与对应测的频点有关,本系统的设计只取了三个频点,且最大频率为100k Hz,所以误差较大,我们可以通过增加频点个数和最大频率以及增加采样电阻来减小该误差。

参考文献

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[3]郑君里.信号与系统(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[4]秦龙.MSP430单片机常用模块与统合系统实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2007.

篇9：高中物理电学实验——电阻的测量

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 20k Ω～ 50k Ω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 200 μ A)

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 k Ω）

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 150 μ A ，从精确度和电表的安全角度考虑，应选量程 200 μ A 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讀数的________,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<

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：

Ig=■

I总=■

合上S1，调节R使电流表满偏

合上S2，调节R1使電流表半偏

故：I总＞Ig

所以，通过电阻箱的电流IR1：IR1＞IgR1=■<■=rg

用U表示电阻箱两端电压，即：rg＞R1

故认为内阻rg＝R1，此结果与 rg真实值相比偏小。

篇10：初三物理电阻的测量教案

主 要 教 学 过 程

教学内容 教师活动 学生活动

一、创设生活情境，引入新课

篇11：初三物理电阻的测量教案

1. 出示标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡，

并介绍“2.5V”的含义。

“2.5V”：是指小灯泡正常发光是的电压即“额定电压”，工作时的电压超过2.5V容易烧坏小灯泡。

2.结合测量定值电阻的实验过程，再次测量小灯泡的电阻，注意电路的连接，并把实验数据记录到表格中。

3.利用投影展示学生一组实验数据。

实验次数 电压

U/V 电流

I/A 电阻

R/Ω

1 1.5 2.0 2.5

2 0.34 0.38 0.43

3 4.4 5.2 5.8

4.交流评估

(1)分析测量的数据有没有发现什么新的发现?

(2)造成这种差别的原因是什么?

(3)小灯泡在不同电压下的电阻值能求平均值吗?为什么?

小结：

小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均值。

篇12：第三节 测量小灯泡的电阻教案

大河镇第二中学 吕华仙

一、实验目标：

1.知识与技能

知道用电流表和电压表测电阻的原理 会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻 了解灯丝电阻的特性 2.过程与方法

通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用 3.情感态度与价值观

实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养 在实验过程中，注意培养严谨的科学态度

二、实验过程

（一）提出问题

前面我们已经学习了欧姆定律，它在我们的生活中有着广泛的应用，这节课我们就来学习欧姆定律一个非常重要的应用：测电阻。

今天，我们要解决两个问题，一是怎样测量小灯泡电阻，二是根据测量数据提出新的问题，加以讨论。

（二）实验过程

1.复习欧姆定律的计算式引出电阻的计算公式R=U/I.2.教师显示并让同学们说出实验器材，然后在草稿纸上设计出测量小灯泡电阻的实验电路图，之后教师在幻灯片上出示正确的电路图（如下图所示），并强调电流表和电压表的正确连接方式，最后强调在电路图当中还应有滑动变阻器，说明滑动变阻器在电路中的作用。

滑动变阻器在电路中的作用：

(1)实验前：滑片调到使滑动变阻器连入电路中的阻值最大处，以保护电路。(2)实验过程中：调节小灯泡两端的电压，使小灯泡两端的电压从正常工作电压逐次降低，以获得多组电流电压值，分别计算出相应的电阻R，并进行比较。

3.带领同学们设计实验实验步骤。(1)按电路图连接电路；

（注意：开关要处于断开状态，且在实验前要将滑片P移动至阻值最大端，选择合适的量程，正、负接线柱要接正确。）

(2)检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，改变灯泡两端的电压，使电压表的示数从正常工作电压逐次降低，记下电压值并同时读出电流表的读数，分别填入表格(实验过程中让同学们自己设计出记录实验数据的表格)。

(3)测量并设计表格，记录的三组数据，根据R=U/I分别求出三组对应的电阻值，并比较不同电流下电阻是否相同。

4.通过课本29页第六题引导学生根据实验数据得出正确结论：

由于电流的热效应，随灯泡两端电压的增加，流过它的电流将增大，灯丝温度升高，小灯泡的电阻增大。即小灯泡的电阻随温度的改变而改变。温度越高，电阻越大。（在其他地方若没有说明，一般认为小灯泡的电阻不变。）

三、本节课小结

实验原理：R=U/I 实验器材：电池组、滑动变阻器、开关、灯泡、电流表、电压表、导线（若干）

实验电路：(略)实验结论：小灯泡的电阻随温度的改变而改变。温度越高，电阻越大。（在其他地方若没有说明，一般认为小灯泡的电阻不变）

篇13：《电阻的测量》教案设计

1 基本工作原理

PT100铂热电阻的阻值随着温度的变化而变化,利用这一特点来采集温度信号,将采集到的信号转换成电压信号;再经过A/D转换成数字信号并由单片机系统读取;单片机系统把读取到的数字信号进行识别处理,并换算成与温度对应的数字信号,最后再由液晶显示器显示输出温度值。

2 硬件设计

硬件组成主要包括恒流源电路、电压放大、A/D转换接口电路、光耦隔离电路、液晶显示电路5个组成部分。

2.1 恒流源电路

恒流源电路如图1所示。其中芯片OP07为运算放大器,它和5个电阻组成恒流源电路,在VIN+处输出1 mA的工作电流。图中DGND=5 V,VMC=0 V,有4个节点分别是NET1,NET2,NET3,NET4。设流过R110的电流为Ia,流过R114的电流为Ib,单位为 mA,方向都向右。

则根据运放的虚断和虚短,则有方程:

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代入数据,有:

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可算得Ia+Ib=1,而Ia+Ib即为所求电流I,为1 mA。

根据方程,可知要得到Ia+Ib为常数,必须满足:

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所以,这个电路成为恒流源的条件是:

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如果R111=R112则必须 R110+R114=R113,此时,恒流值为I=DGND×R113/R112/R114。

其中J110用于连接PT100铂热电阻。

2.2 电压放大及A/D转换接口电路

PT100铂热电阻一端输出的电压很小,如果直接与A/D转换器相连接,则转换数据偏差较大;所以本设计中将PT100铂热电阻一端输出的电压放大10倍后与电压跟随器相连接,再进行A/D转换,这样就能得到较好的转换效果,如图2所示。精密放大器INA118和电压基准芯片MC1403组成放大电路,VIN+为PT100铂热电阻一端输出的电压值;WIN-为基准电压源MC1403输出的电压值;VOUT为放大后的输出电压值。计算公式为:VOUT=G×((VIN+)-(VIN-)),其中G的大小由电阻R120来决定,G=1+50 kΩ/R120[3]。芯片OPA277与外围电阻组成电压跟随器。

选用双积分型3(1/2)位的MC14433 芯片A/D 转换器(相当于11位二进制数),MC14433采用动态扫描BCD码输出方式,即千、百、十、个位BCD码轮流地在Q0~Q4端输出,同时在DS1~DS4端出现同步字位选通信号[4,5]。如图3所示。

MC1403集成精密+2.5 V电压源经电位器分压后作为A/D转换的基准电压。MC14433的DU端与EOC端相连,以选择连续转换方式,每次转换结果都送至输出寄存器。EOC是A/D转换结束的输出标志信号。单片机在读取A/D转换结果时,可以采用中断方式或查询方式。为使单片机能忙于其他任务,本设计系统采用中断方式。DU端与EOC相连后经光耦连至单片机的INT1端。

在MC14433上电后,即对外部模拟输入电压信号进行A/D转换,由于EOC与DU端相连,每次转换完毕都有相应的BCD码及相应的选通信号出现在Q0~Q4和DS1~DS4上。当单片机开放中断,允许INT1中断申请,并置外部中断为边沿触发方式,在执行中断程序后,每次A/D转换结束时,都将把A/D转换结果送入片内RAM中。

电压信号经过MC14433A/D转换后,再经光耦隔离电路传送给单片机,单片机处理后由液晶显示器输出温度值。

2.3 光耦隔离电路

为使输入信号准确无误,在I/O口扩展芯片8255与A/D转换部分采用光耦进行隔离。A/D转换作为模拟量输入部分,采用独立模拟电源和模拟地。单片机及I/O口扩展芯片8255作为数字部分采用独立数字电源和数字地,减少外部输入对单片机的影响。Q0~Q4和DS1~DS4用2片TLP521-4进行隔离后连接至扩展芯片8255C口上,电路如图4所示。

2.4 单片机控制与液晶显示接口电路

本设计选用的是128×64点阵的OCMJ4×8C中文液晶图形显示模块。C系列中文模块可以显示字母、数字符号、中文字型及图形,具有绘图及文字画面混合显示功能,与传统的图形点阵液晶显示模块相比,单片机硬件接口电路以及软件编程比较简单,内置2 Mb中文字型ROM (CGROM) 总共提供8 192 个中文字型,可节省大量单片机设计的ROM空间,可更多地显示汉字字符的数量,更加发挥了液晶显示技术在单片机系统中的应用[6]。OCMJ4×8C模块非常适用于显示汉字信息量较大的智能仪器仪表系统及家用电器。可采用8位并列接口传输讯号及串行接口与串行传输资料2种资料传输方式[7]。本设计系统采用的是并列传输方式。单片机控制与液晶显示接口电路如图5所示(J91和J11用于连接液晶显示器)。

3 软件设计及程序流程图

软件设计主要分为主程序、INT0外部中断子程序、液晶显示子程序。主程序完成对中断的初始化、等待外部中断的查询结果、调用显示子程序。INT0外部子程序完成对温度测量数据的读取。显示子程序完成液晶显示器的初始化及显示温度值[8]。程序流程图如图6所示。

在单片机读取A/D转换后的BCD码时,为了避免读取不正确数值,在软件编程时采用对数据多次采样的方法,即在一定的时间内,连续读取BCD码,全部为一样的数值时才作为正确的数值接收,否则视为不正确数值而被忽略,这样可以有效地保障在显示器上输出的温度值连续变化,而不发生干扰性的跳动。由于PT100铂热电阻的阻值随温度的变化为非线性的,所以在软件编程时进行了线性拟合,阻值(R)与温度(T)的关系式为T=2.469R+27.2,其中电阻R的单位是Ω;T的单位是K[9,10]。

4 结 语

在温度测量系统设计中,PT100铂热电阻被密封在金属棒中,这样使得本温度测量系统不但可以检测室内的气体温度,还可以检测土壤、液体、种子等内的温度,大大提高了温度测量系统的适用范围,且采用PT100铂热电阻为温度采集元件,可有效地降低开发成本。而且在设计中所采用的MC14433A/D转换器,虽然转换速度慢,但具有抗干扰性能好、转换精度高,在不要求高速转换的温度控制系统中,则被广泛采用。A/D转换部分与单片机控制系统完全采用光耦进行隔离,在降低干扰信号对单片机控制系统的影响方面起到重要的作用。另外在设计中所采用的OCMJ4×8C液晶显示器,其与单片机硬件连接相当简单,无需其他外围器件,即节省了元件又使设计简单化。本温度测量系统电路设计简单方便、实用性好、电路工作稳定、可靠性高。

参考文献

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篇14：浅谈起重机械接地电阻的测量

关键词：接地电阻；测量；起重机

对起重机械，接地是为了防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害，保障电力系统正常运行的目的。

通常所谓的接地装置是接地极和接地线的总称。接地极是埋入土壤中或混凝土基础中作散流作用的导体，分自然接地体和人工接地体。自然接地极为：地下金属水管系统、建筑物的金属结构和钢筋混凝土结构；人工接地极则采用水平敷设的圆钢、扁钢、金属接地板，垂直敷设的角钢、钢管、圆钢等。

严格意义上讲接地电阻由三部分：接地极的自电阻、接地极之间的互电阻、接地极表面和土壤之间的接触电阻。这三部分电阻中，接地极表面和土壤之间的电阻是接地电阻的主要部分，因此只把接地电阻理解为接地极电阻是错误的。接地电阻的物理概念是工频电流或冲击电流从接地极向周围大地流散时，土壤所呈现的电阻。电流通过接地极流入大地作半球形散开，距接地极越远电阻越小，20M以外的地方，已无电阻的存在，无电压降。20M以外我们称为电气上的零电位，也称地电位。

讨论的系统接地就是将接地电阻R0的值做得足够小，使接地装置在接地电流I0通过时，接地导线与地的接地电压U0尽量低。接地系统在做好后，接地电阻R0是一个常数，接地点电压U0随着接地电流I0增大而升高。

1.接地电阻测量布极方式

1.1电压表—电流表法

1）单根接地极时，被测单根接地极，电流接地极，电压接地极三者应成0M—20M—40M的直线布极方法。

2）接地装置是接地网时，被测接地网G，电流接地极C，电压接地极P三者也应成直线布极方法。电流接地极C与被测接地网G的边缘的距离应为Sp=（4—5）D（D为被测接地网G的对角线最大长度），被测接地网G与电压接地极P的距离应为Sp=（0.5-0.618）SL。

1.2接地电阻测量仪

接地电阻测量仪一般输出电压为6V交流电源，恒定10A或25A的交流源加到被测两点间，由于其自备电源，使用便利。电源供电，另便于携带。测量时不必繁复的计算，可直接读出数据。

1.3钳形接地电阻测试仪

一些使用接地电阻测试仪无法测量情况，可采用钳形接地电阻测试仪。钳形接地电阻测量仪只能测量回路电阻，数值只作参考。

2.对不同供电系统起重机接地电阻测量

起重机的供电电源一般采用380低压系统。分TN和TT系统和IT系统。

据GB6067.1-2010《起重机械安全规程》中8.8.8项 “对于保护接零系统，起重机械的重复接地或防雷接地电阻不大于10Ω。对于保护接地系统的接地电阻不大于4Ω”

TN系统： GB14050—2008《系统接地的型式及安全技术要求》中5.2条中规定了TN系统的技术要求。桥式起重机金属结构应接零线，漏电时起重机的总电源短路保护动作，切断故障电源；此时，系统有两个接地电阻，一中性点工作接地电阻，按GBJ65小于4Ω，由供电部门负责；另一就是零线重复接地电阻，小于10Ω。

TT系统：用电设备金属外壳用保护地线接至与电源接地点无关的接地极。TT系统内往往不能采用熔断器、低压断路器作接地故障保护而需采用漏电保护器作为主保护。低压TT系统零线不能作为设备的接地保护，因为TT系统设备单独接地，若N线再接地，3相不平衡时，设备外壳就会带电。

IT系统：GB14050—2008中5.4条中规定了IT系统的技术要求。起重机金属结构采用接地保护，接地电阻应不大于RA≤50/Id， Id为系统发生相线与桥式起重机金属结构相碰的第一次接地故障时，桥式起重机金属结构的接地短路电流；但标准未规定接地电阻的数值。IT系统第一次接地故障的安全条件是Id*RA≤50。第二次异相接地故障时，要满足：In*Rd≤50， In-漏电保护器额定动作电流， Rd-电气设备接地电阻。

3.测量中应注意的问题

1）如果电流探棒无法距接地极40m的地方：电位探棒和电流探棒打在接地极的前后两面，与接地极相距20m，三点成一线。如果只能在接地极的一个方向打探棒时，可三角布置，三者距20m。

2）当测试环境为混凝土地面时，探棒打入位置可采用：将两块平整的钢板（250mm*250mm）放在混凝土路面上，在鋼板与地面间浇水，测试线夹在钢板，测量结果都和探棒打入地下测量的结果相同。

3）测量时电压极附件不能有与被测接地体相连接的其他接地体。

4）应尽量在干燥季节测量，避免雨中或雨后测量。

5）测量的供电电源应尽量采用隔离变压器。

6）对于供电电源的中性点接地装置与车间的接地装置在地下用接地体连接时，零线重复接地电阻不必测量，属“接地通零”情况（如下图）。

7）安装起重机的车间和建筑物内，采用了“主等电位联接”时，可不必再另外要求零线重复接地。

参考文献：

[1]赵国.起重机械电气安全技术检验》--大连理工大学出版社 .2008.

[2]GB14050-2008.《系统的接地型式及技术安全要求》.

篇15：电阻的测量教学设计

电阻的测量

龙江县第三中学 赵永秀

【教学目标】

1.进一步掌握使用电压表和电流表的方法。2.学会用伏安法测量电阻。3.加深对欧姆定律及其应用的理解。【教学重点难点】

教学重点：根据实验原理设计电路图，并且能用滑动变阻器来改变待测电阻两端的电压。

教学难点：如何引导学生分析实验数据，发现规律，加深对电阻概念的认识。

【教学方法】小组合作学习法、讨论法、实验法。

【教具学具】定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干、PPT课件。

【教学过程】

一、创设情境，引入课题

实验室里有些定值电阻没有标签了，你能帮老师重新贴好正确阻值的标签吗？

设计意图：从生活中的实际问题引入课题，引发学生的研究兴趣。

电流可以用电流表测量，电压可以用电压表测量。那么，用什么方法测量电阻呢？本节课我们一起来学习电阻的测量。

二、新课教学

（一）伏安法测量电阻

1.用什么方法可以帮助老师测出没有标牌的定值电阻的阻值呢？这种方法又称（法），需要哪些实验器材？

2.测量长度的实验中我们采用什么方法减小误差的？测量电阻实验中我们怎样减少误差，还需要哪种器材来达到此目的？ 3.请设计测量定值电阻实验电路图。4.请设计实验数据记录表格。

设计意图：递进式问题引导学生思考方向，小组交流讨论，培养学生合作意识，培养学生学会倾听、拥有良好的语言表达、喜欢动脑思考。

实验步骤：（学生口述实验步骤）

①调节电流表、电压表的指针到零刻度；按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端；

②断开开关，按电路图连接实物电路。

③闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中 ④根据公式RUI计算出R的值，并记录在表格中。

⑤调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压，再测几组数据，并计算R的值，并求出它们的平均值记入表格中 ⑥ 实验结束，整理好实验器材。

（二）测量小灯泡的电阻

过渡语：我们平常使用的灯泡中的灯丝是否有电阻？ 先让学生阅读教材“想想做做”，小灯泡的电阻如何测量呢？（1）实验电路图（学生完成）（2）实验步骤

①断开开关，按电路图连接实物电路。

②闭合开关，移动滑片让灯发光正常（2.5V），发光较暗（2V），发光较强（1V），读取电流表和电压表的示数，并记录入表格中。③根据公式RU分别计算出灯泡在不同电压下发光时的电阻，并记I录在表格中，并分析其电阻不同的原因。④实验结束，整理好实验器材。（3）、进行实验

将学生分成两大组，分别测量电阻和小灯泡电阻值，改变电压和电流多测量几组数据，算出对应电阻值，同时注意观察小灯泡的亮度的变化，灯丝阻值的改变。

此过程老师巡视纠正学生在实验中所出现的各种问题。（4）分析数据，得出结论

完成实验后，各小组进行实验结果总结，实验过程中经验总结。

三、课堂小结

四、巩固练习：见课件

五、布置作业：动手动脑学物理1---4题

六、板书设计

电阻的测量

一、伏安法测电阻

篇16：测量电阻教学设计

欧姆定律应用之一

隆尧县 固城中学 刘彦云

学习目标：

1、2、知道利用伏安法测电阻的原理

会用电压表和电流表，会根据欧姆定律算出电阻；能用电压------电流图像来研究导体电阻的变化规律。

3、会设计电路图；会根据电路图连接电路。

学习重难点：

重点：伏安法测电阻的探究过程。难点：探究实验的设计。学习资料：

多媒体课件、电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、定值电阻、导线。学习过程： 新课探究：

用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A，这段导体的电阻是多少？（通过该题计算，你们有什么启发？）（学生回答后讨论P76小明设计的电路有什么不足，应怎样改进？）实验原理：R=U/I 设计电路：

学生设计并板演电路图。进行实验

① 根据电路图连接电路

教师巡视指导 学生在实验过程中注意哪些问题。连接电路时开关应处于什么状态？闭合开关前滑动变阻器是否处于最大值处，滑动变阻器在本实验中的作用？电压表电流表正负接线柱是否接反了，是否通过“试触”进行量程的选择，是否认真检查电路确认无误后闭合开关等。

② 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电压表示数和电流表示数填在表格中。③ 断开开关，整理器材，结束实验。

④ 算出待测电阻的阻值大小及电阻的平均值并填入如表格 设计表格：

根据表格数据画出U---I图像

分析与讨论：

除了计算出待测电阻的阻值，还能获得什么信息？（学生讨论，教师点评）交流与评估：

完成实验后大家交流在实验中出现了哪些问题，你是如何处理的？

课堂小结：（见课件）拓展练习（课件出示）

在“伏安法”测电阻实验中，如果电压表损坏了，只给你一个电压不变的电源，一只电流表一个阻值已知的电阻R0开关和几根导线，你能测出未知电阻RX的阻值吗？ 要求：①画出电路图

②说出测量步骤

③写出RX的最后表达式。布置作业：1、2、3、4、阅读课文

自我评价P791、2、3 百分百P54～P56

预习下一节等效电阻（结合百分百自主课堂）

板书设计：

1、实验原理：R=U/I