电阻测量的几种方法一、伏安法测电阻根据欧姆定律可得。用电压表和电流表测出待测电阻两端的电压和通过的电流,就可以计算出电阻。这种同时用电压表和电流表测电阻的方法称为伏安法。 1.实验器材:电压表 1 只、电流表 1 只、滑动变阻器 1 只、单刀开关 1 个、电源、导 线、待测电阻 1 只 。 2.实验电路图如图 1-1 所示。3.测量的物理量及待测电阻的表达式闭合开关 S,移动滑动变阻器的滑片使电压表上有合适的读数,读出电压表的示数 U 和电流表的示数 I,则(实际测电阻时,一般测三组读数,求出每一组读数对应的电阻,再求三个电阻值的平均值作为待测电阻的阻值)。 例 1.(2014 宜宾中考)电压表内阻较大,在实际电路中也有一定电流通过。紫琪同学 为了测量一电压表的内阻, 她找来电源、 电流表、 定值电阻 R0 (阻值已知) 、 滑动变阻器 R、 开关和导线若干,并设计了如图 1-2 所示的电路图。(1)将滑动变阻器滑片 P 移至 b 端,闭合开关 S,当滑动变阻器滑片 P 由 b 端向 a 端 移动的过程中,则下列说法正确的是 A.电流表示数增大,电压表示数增大 ;B.电流表示数减小,电压表示数减小 C.电压表示数与电流表示数之比为一定值 D.电压表示数与电流表示数之乘积为一定值 (2) 闭合开关 S, 移动滑动变阻器滑片 P, 当电流表的示数为 I 时, 电压表的示数为 U, 请写出该电压表内阻 RV 的表达式 ; ; 的关系是(3)此实验要多次测量电压表内阻值,最后求其平均值,其目的是 (4)若用此电路去测量某未知电阻 R1 的阻值,其测量值 (选填:“<”、“=”或“>”)。
与真实值解析:(1)当滑动变阻器滑片 P 由 b 端向 a 端移动的过程中,滑动变阻器接入电路中 的电阻逐渐减小,整个电路的总电阻也逐渐减小,由欧姆定律得干路中的电流逐渐增大,所 以电流表的示数增大; 流过 RO 中的电流增大, RO 两端的电压也增大, 所以电压表的示数增大。 A 选项正确,B、D 选项错误。 电压表示数与电流表示数之比为电压表的内阻和定值电阻 R0 并联后的总电阻,该总电 阻为一定值,不会随电路中电流的变化而变化,所以 C 选项正确。(2)流过 RO 中的电流,流过电压表中的电流,电压表的内阻。(3)多次测量某个物理量,再求平均值是为了减小误差。 (4)因为该实验中电压表示数与电流表示数之比为电压表的内阻和待测电阻 R1 并联后 的总电阻 ,而并联电路的总电阻小于每一个支路的电阻,所以 < 。二、安阻法测电阻 根据欧姆定律和串并联电路的知识, 用电流表测出电路中的电流, 计算出待测电阻的阻 值。这种用电流表和定值电阻测电阻的方法称为安阻法。 方法一1.实验器材:电流表 1 只、单刀开关 1 个、定值电阻 1 只、电源、导线、待测电阻 1 只 。 2.实验电路图如图 2-1 所示。
3.测量的物理量及待测电阻 的表达式把电流表与定值电阻 Ro 串联在一起,闭合开关 S,用电流表测出流过定值电阻 Ro 中的 电流 Io;断开开关 S,再把电流表与待测电阻 Rx 串联在一起,用电流表测出流过待测电阻Rx 中的电流 Ix。因为 Ro 与 Rx 两端的电压相等,所以 IoRo=IxRx,解得 方法二。1.实验器材:电流表 1 只、单刀开关 2 个、定值电阻 1 只、电源、导线、待测电阻 1 只 。 2.实验电路图如图 2-2 所示。3.测量的物理量及待测电阻电源的表达式闭合开关 S1,断开 S2,测出流过定值电阻 Ro 中的电流 Io;闭合开关 S1、S2,测出电路中的总电流 I。因为 Ro 与 Rx 两端的电压相等,所以 IoRo=(I-Io)Rx,解得。例 2.(2014 北京中考)晓亮利用阻值为 R0 的定值电阻和一块电流表测量未知电阻 Rx 的阻值。他选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图 2-2-1 所示。(1)为了测出电阻 Rx 的阻值,请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。 (2) 开关 S1、 S2 都闭合时, 电流表的示数为 I1; 只闭合开关 S2 时,电流表的示数为 I2。
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