电阻的测量几种方法.doc

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1、电阻的测量几种方法湖北省襄阳市第四中学任建新441021电阻的测量是高中物理中十分重要的实验之一，《考纲》中几乎所有对实验技能的考查都能在该实验中具体体现。主要表现在：（1）实验器材的甄别选择；（2）在对实验原理深化迁移的基础上的实验电路的设计；（3）实物的连接等等。对于电阻的测量中电流表内、外接法的选择，控制电路的选择等等，笔者已在本报第22期（2005年11月29日出版）已作过具体阐述，这里仅对电阻的测量的几种方法归纳如下。一、伏安法这是电阻测量的基本方法，其他的方法基本上是在此基础上的拓展或延伸

2、。【例1】有一个小灯泡上标有“6V，0.6W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的I—U图线。下列器材可供选用：A．电压表（0～5V，内阻10）；B．电压表（0～10V，内阻20）；C．电流表（0～0.3A，内阻1）；D．电流表（0～0.6A，内阻0.4）；E．滑动变阻器（）；F．学生电源（直流9V），还有开关、导线若干。（1）实验中所用电压表应选___________，电流表应选用__________（用序号字母表示）（2）为使实验误差尽量减小，画出实验电路图。图1【解析】（I）由小灯泡的标示可知其

3、额定电压，额定电流，在额定电压下的电阻。为了在实验中安全测量，小灯泡两端所加电压不能超过6伏（通过小灯泡的电流不能超过0.1安）。因要测I—U图线，测量数据中要包含额定电压值。因此电压表应选择B，电流表应选择C。（II）电流表内、外接法的选择：计算，大于灯泡的最大电阻值，因此选择电流表外接法。（III）控制电路的选择：本题若采用限流电路，电路中的最小电流为：，等于小灯泡额定电流，变阻器P无法进行对电流进行调节，故必须采用分压电路。实验电路如图1所示。二、安安法即利用两块电流表测电阻的方法，实际上伏安法

4、测电阻与电表改装的综合应用。其基本原理是将其中一块电流表与一定阻值的电阻相串连作为电压表，与另外一块电流表相结合利用伏安法测电阻的基本思想测某电阻的阻值。图2【例1】有一根细长而均匀的金属材料管线样品，横截面为正方形，中心被挖空，如图2所示。此金属材料重约1~2N，长约为30cm，电阻约为10。已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0。因管线内中空部分内径很小，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0。现有如下器材可选：A．毫米刻度尺；B．螺旋测微器；C．电流表（600mA，1.0左右）

5、；D．电流表（3A，0.1左右）；E．电流表G(满偏电流3mA，已测出其内阻Rg＝10)；F．定值电阻R3＝990；G．滑动变阻器（2k，0.5A）；H．滑动变阻器（10，2A）；I．蓄电池（6V，0.05左右）；J．开关一个，带夹子的导线若干（1）除待测金属管线外，应选用的实验器材有（只填代号字母）。（2）画出你所设计方案的实验电路图。（3）实验中需要直接测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式S0=。图3【解析】由题中所给的器材来看，有两块量程不同的电流表，一块电流计，无论选择哪块

6、都只能与被测电阻相串联，要求电阻还需要知道被测电阻两端的电压，将电流表G和定值电阻R3相串联即可改装成一个量程为3V的电压表。显而易见，G和R3的作用即在于此。（1）根据器材选择的基本步骤可知应选用的实验器材有A、B、C、E、F、H、I、J。（2）根据电流表内、外接法选择及控制电路的基本方法可知，实验电路为分压式的外接法，如图3所示。（3）根据电路图，利用直流电路相关知识得S0=a2－，可见，需要测量的物理量有：横截面边长a、管线长度L、电流表G的读数IG、电流表示数I。三、伏伏法即利用两块电压表测电

7、阻的方法。其基本原理是其中一块电压表与被测电阻相并联测其电压，另一块电压表与被测电阻相串联，利用电压表的读数和其内阻计算出被测电阻中的电流，从而测出被测电阻的阻值。【例1】用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000）：图4电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1＝750；电压表V2，量程为5V，内阻r2＝2500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图

8、（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=_________________。【答案】（1）如图4所示。（2）或。四、半偏法图5此种方法首次出现在电表的改装中求电表的内阻。电路图如图5所示。E为电源，其电动势为E，R1为滑线变阻器，R2为电阻箱，A为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测量A的内阻RA：（1）闭合k1，断开k2，调节R1，使电流表读