1、1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 122. 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。321R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
2、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 R0 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 R0 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 U1。3图 22. 将电压表拆下,与 R0 并联接入电路测出电阻 R0 两端的电压 U2。3. 求解:由 ,得 。021U021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
3、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“20,1A”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 Rx。请你设计一个能测出 Rx 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4Rx_。解析 1:电路如图 3 所示。图 32. 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U1。将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数 U2。3. 求解: )(201Rx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
4、,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、5一个已知阻值的定值电阻 R0、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U1;图 42. 断开“替代开关” ,记下电压表示数 U2;3. 求解:因为 ,所以 。RU201021RU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6大。三. 分流法(一)电
5、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 R0,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 R0 并联接入电路,用电流表测通过被测电阻 R 的电流 I1;图 52. 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 R0 的电流I2;3. 求解:由 得 。021RI012I7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
6、: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 I1;图 62. 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I2;3. 求解:因为 ,12RI8所以 21RI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 I1;图 72. 滑片位于阻值最大的位置,记下电流表示数 I2;3. 求解:因为 )(21RI所以 。21RI说明:这种方法优点为:使用元件少,操作简
7、单;缺点是:不能进行多次测量以减小误差。9(三)电流表和开关替代法例 7. 有一个阻值看不清的电阻 ,我xR们要测它的阻值,但手边只有一只电流表,一个已知阻值 的定值电阻,二个0R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的表达式。xR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 810(2)实验步骤:按图 8 连接好电路将电路瞬时接通,进行试触,若电流表指针偏转,不至过大,再接通电路。先闭合 断开 ,测出通过 的电流 ;1S2 0R0I再断开 ,闭合 ,测出通过 的电流 。1 xx根据并联电路的分流规律进行计算:即: xxRI/0所以 )(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,