测量电阻是初中物理教学的非常重要的实验之一,也是考察学生能力的要紧命题热门之一。通过近几年中考考试试题大家就会发现,测量电阻办法多种多样,其应用的原理和计算办法也不尽相同,而电路图的设计更是灵活多变,假如学生对该部分常识不加以总结、消化的话,就会在做题时容易出错、导致非必须的丢分现象,因此电阻的测量看上去简单,
实则在教学中常常是学生的弱点,在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学入门知识学会的状况,另外命题者还在持续的推陈出新,用不一样的形式对学生进行考察。下面大家就对初中测量电阻的几种常用办法进行一个简单的总结,期望对同学们能有所帮助。
1、初中最基本的测电阻的办法
(1)伏安法测电阻
伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,由于电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的办法就叫伏安法测电阻。它的具体办法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以参考欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示,
用图1的办法虽然简单,也能测出电阻,但因为只能测一次,因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时大家可以把图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,如此大家就能进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次地方,就要记一次对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。
(2)伏阻法测电阻
伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的办法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端,记下此时电压表的示数U2。依据串联电路中电流处处相等与欧姆定律的常识有:
I1=I2
即:U1/R0=U2/RX
所以:
另外,假如将单刀双掷开关引入考试试题,伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法,和图3比较,图4、图5的电路设计操作简单物理论文,譬如,大家可以使用如图5的电路图。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷向2时,电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有:。同学们可以尝试一下按图4计算出Rx的值。
(3)安阻法测电阻
安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的办法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系,如图6是安阻法测电阻的电路图,在图6中,大家先把电流表跟已知电阻R0串联,测出通过R0的电流I1;然后再把电流表跟未知电阻Rx串联,测出通过Rx的电流I2。然后依据并联电路中各支路两端的电压相等与欧姆定律的常识有:
U0=UX
即:I1R0=I2RX
所以:
显然,假如按图6的办法试验,大家就需要使用两次接线,可能有些同学怕多次拆连麻烦的话,那大家还可以将单刀双掷开关引入电路图,这个时候大家可以使用如图7的电路设计。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电流I0;当开关掷向2时,电压表测量的是RX两端的电流Ix。通过计算就有:。
以上三种测电阻的办法是最简单的测电阻办法,也是需要学会的办法,大伙会吗,除此以外,还有常见的易于学生理解的测电阻的常用办法吗?当然还有:
2、特殊办法测电阻
(1)用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
或者
用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值,大家也可以采取以下办法:
1.如图8所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电压表测量出Rx两端的电压Ux,当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电压表测量出电源的电压U,依据串联电路的电流关系与分压原理大家可以得到:。
2.如图9所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电压表测量出电源的电压U,当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文,用电压表测量出Rx两端的电压Ux,依据串联电路的电流关系与分压原理大家可以得到:
(2)用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
如图10所示,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1,当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2,由于电源电压不变,可以得到:,故有:。
(3)用等效法测量电阻
如图11所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱(其最大电阻值大于Rx)。其实验步骤简单操作如下:
把开关S闭向2,读出电流表的数值I,再把S闭向1,调节电阻箱,使电流表的读数仍为I不变,则读出电阻箱的数值,即为待测电阻Rx的值。
