
测电阻
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2023年3月19日发(作者:童谣大全100首)测量电阻的几种方法
伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考
查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、
技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温
度的影响)的方法主要有以下几种。
一、伏安法
例1.有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、
一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值
解析:1.按图1所示电路图连接实验电路;
图1
2.闭合开关,三次改变R’的值,分别读出两表示数;
3.算出三次R的值,求平均值
3
321
RRR
R
。
说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误
差。缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。
二.分压法
(一)电压表和定值电阻替代法
例2.有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,
但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R
0
和
几根导线,你有办法测出R的阻值吗说出你的办法和理由。
解析:1.如图2所示,将被测电阻R与已知电阻R
0
串联接入电
路,先把电压表并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U
1
。
图2
2.将电压表拆下,与R
0
并联接入电路测出电阻R
0
两端的电压U
2
。
3.求解:由
0
21
R
U
R
U
,得
0
2
1R
U
U
R。
说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间
加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。
(二)电压表和滑动变阻器替代法
例3.给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,
1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测
电阻R
x
。请你设计一个能测出R
x
电阻值的电路。要求:
1.画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。
2.简要写出实验操作步骤。
3.根据你所测出的物理量写出表达式R
x
=_________。
解析1:电路如图3所示。
图3
2.①如图3所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电
压表示数U
1
。
②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U
2
。
3.求解:)(20
21
2
UU
U
R
x
说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:
因为电压表的分流作用,测量结果偏小,且不能进行多次测量求平均
值以减小误差。
(三)电压表和开关替代法
例4.给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻
R
0
、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电
阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。
解析:1.如图4所示连接好电路,闭合“替代开关”S,记下电
压表示数U
1
;
图4
2.断开“替代开关”,记下电压表示数U
2
;
3.求解:因为
R
U
R
UU
2
0
21
,所以
0
21
2R
UU
U
R
。
说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。缺点是:
由于没有使用滑动变阻器,电路中的电压表应该接在较大的量程上,
所以测量结果误差较大。
三.分流法
(一)电流表和定值电阻替代法
例5.现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电
阻R
0
,没有电压表,你如何测出被测电阻的阻值
解析:1.如图5所示,将被测电阻R与定值电阻R
0
并联接入电
路,用电流表测通过被测电阻R的电流I
1
;
图5
2.将电流表拆下,与定值电阻串联接入电路,测出通过定值电阻
R
0
的电流I
2
;
3.求解:由
021
RIRI得
0
1
2R
I
I
R。
说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电流表连接,实验时间
加长。优点为:测量较为准确,元件使用较少。
(二)电流表和滑动变阻器替代法
例6.现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及
开关,你如何测出被测电阻的阻值
解析:方法一:1.如图6所示,将被测电阻与变阻器并联接入电
路,滑片位于阻值最大位置,先用电流表测出通过变阻器电路I
1
;
图6
2.将电流表拆下,与定值电阻串联接入电路中,测出通过被测电
阻的电流I
2
;
3.求解:因为'
12
RIRI,
所以'
2
1R
I
I
R
说明:该方法的定值电阻等效于一个定值电阻,其缺点为:需要
进行两次电流表连接,实验时间加长。优点为:测量较为准确,元件
使用较少。
方法二:1.如图7所示连接电路,滑片位于阻值最小的位置,记
下电流表示数I
1
;
图7
2.滑片位于阻值最大的位置,记下电流表示数I
2
;
3.求解:因为)'(
21
RRIRI
所以'
21
2R
II
I
R
。
说明:这种方法优点为:使用元件少,操作简单;缺点是:不能
进行多次测量以减小误差。
(三)电流表和开关替代法
例7.有一个阻值看不清的电阻
x
R,我们要测它的阻值,但手边只
有一只电流表,一个已知阻值
0
R的定值电阻,二个开关和几根导线:
1.画出实验电路图。
2.写出实验步骤。
3.用测出量和已知量写出未知电阻
x
R的表达式。
解析:因题中只有电流表可测出电流,而无法测知电压,故可根
据并联电路电流分配规律求解(并联电路中电流的分配跟电阻成反
比)。
(1)实验原理图如图8。
图8
(2)实验步骤:
①按图8连接好电路
②将电路瞬时接通,进行试触,若电流表指针偏转,不至过大,
再接通电路。
③先闭合
1
S断开
2
S,测出通过
0
R的电流
0
I;再断开
1
S,闭合
2
S,
测出通过
x
R的电流
x
I。
④根据并联电路的分流规律进行计算:
即:
xx
RRII//
00
所以
00
)/(RIIR
xx
说明:该方法的优点为:使用电器元件少,实验操作简单。缺点
是:由于没有使用滑动变阻器,电路中的电流表应先进行试触选择量
程或接在较大量程上,所以测量结果误差较大。
物理实验不仅能激发同学们学习物理的兴趣,巩固所学的物理概
念和规律,更是培养动手能力和运用所学知识解决实际问题能力的重
要手段。随着新课标的实施,对实验能力的要求越来越高,测量电阻
方法上的创新对拓展同学们运用所学知识解决实际问题的能力是相
当有益的。纵观以上测量电阻的几种方法,可归纳为:
1.测电阻两端电压;
2.测流过该电阻的电流;
3.利用
I
U
R求出电阻。
利用这几种方法不仅可以测出未知电阻,还可以在电学计算中用
此方法计算电阻。