电阻测量的方法归类

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1、电阻测量的方法归类(福建省邵武四中陈新艺)在高中电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,最常用的有:一、归纳1、欧姆表测量。最直接测电阻的仪表。但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。2、替代法。替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。3、伏安法。伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量

2、仪器是电压表和电流表,当只有一个电表时,可以用标准电阻(电阻箱或给一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律电压表同时可以当电流表使用,同样电流表也可以当电压表用。4、比例法。如果有可以作为标准的已知电阻的电表,可以采用比例法测电表的电阻,对于一般未知电阻,有电阻箱和电表即可。用比例法测电表内阻时,两个电流表一般是并联(据并联分流原理),两个电压表一般是串联(据串联分压原理)。5、半值法(半偏法)。二、解题分析。1.替代法替代法是用与被测量的某一物理性质等效,从而加以替代的方法。RxR0S1S2R12EA图15-30例题1、设计一

3、个用替代法测量未知电阻Rx(阻值约为几十欧)的电路。要求:(1)画出电路图。(2)说明实验主要步骤。分析与解答(1)电路如图15-30所示。(2)先把双刀双掷开关S2扳到1,闭合S1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I(最好为一整数)。再把开关S2扳到2,调整电阻箱R0,使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r,则未知电阻Rx的阻值等于r。说明:(1)在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同,即当电阻箱的阻值为r时,对电路的阻碍作用与未知电阻等效,所以未知电阻Rx的阻值等于r。(2)替代法是一种简

4、捷而准确度很高的测量电阻的方法,此方法没有系统误差,只要电阻箱和电流表的精度足够高,测量误差就可以忽略。2.比例法。所谓“比例法”是:要测量某一物体的某一物理量,可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较。例如,使用天平称量物体的质量,就是把被测物体与砝码进行比较,砝码就是质量数准确的标准物体。天平的结构是等臂杠杆,因此当天平平衡时,被测物体的质量与标准物体的质量是相等的,这就省去了进一步的计算。有很多情况下,被测物体与标准物体的同一物理量间的关系并不是相等,而是在满足一定条件下成某种比例的关系,这种方法又称为“比例法”。例题2、测电流表和电

5、压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法。请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示的电表内阻的公式。E,rS(甲)A1R01A2E,rS(乙)V11R02V21分析与解答采用比例法测电阻的依据是:串联电路电压与电阻成正比,并联电路电流与电阻成反比。电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如图15-32(甲)、(乙)所示。图15-32测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R01,使两电流

6、表的指针都有较大偏转,记录下两电表的示数I1和I2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A1的内阻为r1,则电流表A2的内阻r2=。测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R02,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电表的示数U1和U2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V1的内阻r1,则电流表V2的内阻r2=。说明本题甲图采用制流电路而乙图采用分压电路,这是由于电流表内阻都较小,若采用分压电路,则滑动变阻器的阻值必须更小,这时电路近似于短路,是不允许的;而电压表内阻都很大,若采用制流电路,则滑动变阻器的电阻必须更大,这在实际上行不通。3.半值法。

7、半值法是上面比较法的一个特例,测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半值法,电路图如图15-33所示。甲图实验时先断开开关S’,闭合S,调整滑动变阻器R01(限流法连接),使电流表A满度(即指针指满刻度处);再闭合S’,调整电阻箱R1,使电流表A的指针恰好指到半满度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电流表A的电阻rA=R。(测量结果偏小)乙图实验时先闭合开关S’及S,调整滑动变阻器R02(分压法连接),使电压表V满度;再断开S’,调整电阻箱R2,使电压表V的指针恰好指到半满度处,读出此时电阻箱的阻值R,则电压表V的电阻rV=R。(测量结果偏大)E,

8、rS(乙)VR2S’R02PQE,rS(甲)AR01R1S’I图15-33三、实验电路和电学仪器的选择设计型实验多出现在电路实验题。以一般电路实验为例,一般需要考虑以下几个方面的

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