初中物理电学实验中测电阻的4种分析思路


频道:兼职全职 来源:天津家教网 点击:96 日期:2023/8/24
一、电流表、电压表测电阻(伏安法)
1、实验原理:R=U/I(欧姆定律变形公式)
        2、实验电路图:
3、滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)改变待测电阻两端的电压和通过电阻的电流。
4、实验步骤:
(1)根据电路图连接好实验各器材。
注意:
①在连接电路的过程中要断开开关;
②注意电压表和电流表量程的选择,可通过题设条件简单估测,“+”、“-”接线柱不得接反;
③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处;
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),测出对应的电压值和电流值,最后多次测量求平均值.
5、说明:对于图像而言,定值电阻的U-I图像是条直线,灯泡的U-I图像是条曲线,原因:灯泡电阻随着温度的升高而增大。
伏安法测电阻是最基础的,也是最常考到的一种实验,在伏安法测电阻后边有时会出现电流表或者电压表损坏了的情况,那这种情况我们要怎么把实验进行下去呢?这就涉及到单表测量电阻的方法。其主要思想是等效替代,用定值电阻表示电流或者电压。
二、电压表、定值电阻测电阻(伏阻法)
方法1、如果只用一只电压表,用图1所示的电路可以测出未知Rx的阻值.
实验步骤:
①用电压表测出Rx两端的电压为Ux;
②用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0;
③根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为Ux R0/ U0
备注:用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法2、如果只用一个电压表和已知的电阻,并且要求只能连接一次电路,用图2所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
①先闭合S1,读出电压表的示数为U1;
②同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2;
③根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0;
根据分压公式可计算出Rx的值为U1 R0/(U2 -U1)
 方法3、如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图3所示电路可以测出未知Rx阻值。
①把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电压表示数U1;
②把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电压表示数U2;
③根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为U1 RAB/(U2 -U1) 
三、电流表、定值电阻测电阻(安阻法)
方法1、如果只用一只电流表,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
①先后用电流表测出通过R0和Rx的电流分别为I0、Ix;
②根据测得的电流值I0、Ix和定值电阻的阻值R0;
③根据分流公式可计算出Rx的值为I0 R0/ Ix
方法2、用图5所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。
①先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为I2;
②根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0;
根据分流公式可计算出Rx的值为I1 R0/ I2
方法3、如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图6所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。
①先闭合开关S1,读出电流表的示数为I1,再同时闭合S1、S2,读出这时电流表的示数为I2;
②根据测得电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0,得出Rx的值为I1 R0/(I2 -I1)
方法4、如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图7所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。
①把滑动变阻器的滑片 P 调至A端,读出电流表的示数为IA,再把滑动变阻器的滑片P调至B端,读出这时电流表的示数为 IB;
②根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值RAB,同样可计算出Rx的值为IB R0/(IA -IB)
四、等效替代法测电阻
1、用图8所示的电路也可以测出未知RX的阻值。
当S扳到A时电流表的示数为I,再将 S 扳到B时,调节R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为I,即RX=R0。
2、若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图9所示。
①先合上开关S1,把单刀双掷开关S2打到1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数U0;
②再把单刀双掷开关S2打到2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U0,则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值,即RX=R0。
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