電學(xué)實(shí)驗(yàn)中幾種測電阻的典型方法

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中幾種測電阻的典型方法電阻的測量是高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)中重要考點(diǎn)之一，電阻測量的方法很多，而近年高考對(duì)電阻測量的考察又不僅僅限于課本介紹的內(nèi)容，因此，對(duì)電阻測量的方法作個(gè)全面了解很有必要，而掌握幾種典型方法，就可以起到融會(huì)貫通的效果。一.歐姆表測電阻測電阻最直接的方法就是用多用電表的歐姆檔測量，如圖，把多用表選擇開關(guān)打到歐姆檔，就可測電阻，方法如下：1 使用前應(yīng)看一下指針是否指在刻度盤左端的零刻線處。如果不在，就應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械 調(diào)零：用小螺絲刀輕旋表頭正下方中央處的調(diào)零螺絲，使指針指左端零刻線。2 把選擇開關(guān)撥到歐姆擋時(shí)，在選好倍率后，還必須進(jìn)行歐姆調(diào)零。 方法是： 將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)

2、零旋鈕， 使指針指右端零刻線處。 因此用多用電表 的歐姆擋測電阻的操作步驟是：選擋。 一般比被測電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)， 如估計(jì)值為200 Q就應(yīng)該選X 10的倍率。 進(jìn)行歐姆調(diào)零。將紅黑表筆接被測電 阻兩端進(jìn)行測量。將指針示數(shù)乘以倍 率，得測量值。將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋。3用歐姆擋測電阻，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太小（即指針?biāo)傅目潭戎堤螅?，?yīng)該增大倍率重新調(diào)零后再測；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大（即指針?biāo)傅目潭戎堤。?，?yīng)該減小倍率重新調(diào)零后再測。如圖所示測量電阻的結(jié)果為：17k Q。HV>二伏安法測電阻a（一）原理：部分電路的歐姆定律R=U/I（二）內(nèi)、外接法的比較與選擇伏安法

3、測電阻有 a、b兩種接法，如圖，a叫（安培 計(jì)）外接法，b叫（安培計(jì)）內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的，測量值 總小于真實(shí)值，小電阻應(yīng)采用外接法； 內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的，測量值總大于真實(shí)值，大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法。如果被測電阻阻值為Rx,伏特表和安培表的內(nèi)阻分別為Rv、Ra，若Rx ：. RRA，則采用外接法。若 R . R/RA，則采用內(nèi)接法。a b c如果無法估計(jì)被測電阻的阻值大小，可以利用試觸法：如圖將電壓表的左端接a點(diǎn)，而將右端第一次接 b點(diǎn)，第二次接c點(diǎn)，觀察電流表和電壓表 示數(shù)的變化。若電流表示數(shù)變化大，說明被測電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測量； 若電壓表

4、讀數(shù)變化大，說明被測電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測量。（這里所說的變化大，是指相對(duì)變化，即 1/1和 U/U ）。（三）對(duì)傳統(tǒng)伏安法測電阻的改進(jìn)問題提出：用伏安法測電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響, 誤差。是否可以消除這種系統(tǒng)誤差呢？一些學(xué)生提出了以下建議：如圖，先切斷電壓表測I，然后閉合電鍵測U，由R=U/I求得。其實(shí)，這種方法是不可行的，此時(shí)，所測得的I、U值已不對(duì)應(yīng)，即閉合電鍵后流過電阻的電流并不是閉合前流過電阻的電流了，所得結(jié)果仍存在誤差按右圖所示的電路進(jìn)行測量，可消除系統(tǒng)誤差:該實(shí)驗(yàn)的第一步是：閉合電鍵 Si，將電鍵S2接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻 器RP和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程，讀

5、出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)X;第二步是將電鍵 S2接1，讀出這時(shí)電壓表和電流表的 示數(shù)U2、I2 ；第三步由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測電阻Rx，表達(dá)式是Rx=U1_U1。Ii I2三.比較法測電阻用比較法測電阻，可簡化運(yùn)算，減少誤差1.用電流表測右圖為用電流表測量電阻的電路，R x為待測電阻,R的阻值己知，R/為保護(hù)電阻，阻值未知。電源E的電動(dòng)勢未知，Ki、K2均為單刀雙擲開關(guān)。 A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)。測量R x的步驟為：將Ki向d閉合，K2向a閉合，記下電流表讀數(shù) Ii,再將Ki向 c閉合，K2向b閉合，記電流表讀數(shù)12。計(jì)算R x的公式是Rx= I 2R / I i2.用電壓表測右圖所示為用電

6、壓表測量電阻的電路。R x為待測電阻，R的阻值已知，R'為保護(hù)電阻，電源的電動(dòng)勢 E未知，Si、S2均為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表， 其內(nèi)阻非常大。測量R x的步驟為：將S2向c閉合，Si向b閉合，記下電壓表的讀數(shù) Ui;再將S2向d 閉合，Si向a閉合，記下電壓表的讀數(shù) U2。計(jì)算R x的公式是R x=U1 R。U23.電橋法測電阻。給出的電路如圖，G為靈敏電流表，Ro為阻值均勻的電阻絲，R為已知阻值的定值電阻,Rx為被測電阻，還需要米尺。測量Rx的步驟：測量左右兩部分電阻絲的長度Li、L2,按圖接好電路后，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P,使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測量P點(diǎn)兩邊電阻絲的長度

7、 Li、L2；由Rx :R=Li :L2 得 Rx 土 R。四.測電表的內(nèi)阻i 對(duì)阻值過小的電流計(jì)采用半偏法測量I'-H1實(shí)驗(yàn)電路圖如右具體步驟：先將R的阻值調(diào)到最大， 合上0，調(diào)節(jié)R的阻 值，使電流表的指針轉(zhuǎn)到滿刻度。合上S2,調(diào)節(jié)R'的阻值，使電流表的指針轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。記下R'的阻值，則Rg等于R 。注意：為使接上電阻箱后總電流幾乎不變，要求R»Rg,成為整個(gè)電路電阻的主要部分,使R'的接入僅使電阻發(fā)生微小變化。系統(tǒng)誤差為R測R真。2 對(duì)于阻值過大的電壓表可以采用半偏法測內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路圖如右主要步驟為：按電路圖連接電路； 把變阻器R的滑動(dòng)觸頭 滑

8、至最右端，將電阻箱電阻調(diào)到零，閉合電鍵S,調(diào)節(jié)R,使電壓表指針滿偏；調(diào)節(jié) Ro,使電壓表指針半偏，記下此時(shí)電阻箱的 阻值R'，則Rv等于R'。系統(tǒng)誤差為R測R真。注：半偏法實(shí)際上也是比較法，比較兩支路的電流，只是比較特殊，兩支路電流是相等 的關(guān)系，因此電阻也是相等的關(guān)系。這樣特殊的比較簡化了運(yùn)算。3用電流表測另一電流表內(nèi)阻的方法與我們學(xué)過的伏安法測電阻相比較，這里被測電阻是電流表的內(nèi)阻， 它能顯示出通過自身的電流，因此只要知道其上的電壓就行，但沒有電壓表，卻有另一只電流表。根據(jù)電路圖 可以看出，被測表 A上的電壓就是電阻箱上電壓，利用兩只電流表的讀數(shù)差和電阻箱上顯 示的阻值可以求出該電壓，這樣就可以求出電流表的電阻。根據(jù)前面的分析，要讀出的物理量是 A