十種測(cè)電阻方法歸納

1、十種測(cè)電阻方法歸納時(shí)間：2021.03.12創(chuàng)作：歐陽(yáng)文（一）伏安法測(cè)電阻國(guó) 伏安法測(cè)電阻是初中物理中一個(gè) 重要的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)可以利用電壓表和電流表分別測(cè)出未知 電阻Rx的電壓、電流，再用歐姆定律的變形公式求出Rx 的阻值。由于電壓表也叫伏特表，電流表也叫安培表，所以 這種用電壓表、電流表測(cè)電阻的方法叫“伏安法”。1.原理：由歐姆定律"律推出尺畔2.電路圖：（見(jiàn)圖1）表、開關(guān)、電池阻（3V）器、導(dǎo)線。4.注意點(diǎn)：小燈泡（2.5V）、電流表、電壓、定值電阻（10Q）、滑動(dòng)變阻i連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到最大阻值處。ii滑動(dòng)變阻器的作用:（1）保護(hù)電路; （2）改變小燈泡兩

2、端的電壓和通過(guò)的電流。說(shuō)本實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是：測(cè)出小燈泡在不同情況（亮度）下的電阻。5.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）根據(jù)電路圖把實(shí)驗(yàn)器材擺好。（2）按電路圖連接電路。（在連接電路屮應(yīng)注意的事項(xiàng)：在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開。歐陽(yáng)文創(chuàng)編 注意電壓表和電流表量程的選擇，“+”、“-”接線柱。 滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”接法，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于阻值最大處。）（3）檢查無(wú)誤后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（注意事項(xiàng)：移動(dòng)要慢），分別使燈泡 暗紅（燈泡兩端電壓IV）、微弱發(fā)光（燈泡兩端電壓1.5V）、正常發(fā)光（燈泡兩端電壓2. 5V）,測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓 值和電流值，填入下面的表格中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)燈泡亮度電壓U/V電

3、流I/A電阻R/Q1燈絲暗紅12微弱發(fā)光1.53正常發(fā)光2.5同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用手感受燈泡在不同亮度下的溫 度。隨著燈泡亮度的增加，燈泡的溫度升高。 （4）算 出燈絲在不同亮度時(shí)的電阻。6.分析與論證： 展示的 幾組實(shí)驗(yàn)表格，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：燈泡的電阻不是定值，是變化的。是什么原因使燈絲的電阻發(fā)生變化的難點(diǎn)突破:（我們對(duì)比一個(gè)實(shí)呢？是電壓與電流嗎？電流表測(cè)定值電阻的阻值R）發(fā)現(xiàn)：R是定值，不隨電壓、電流的變化而變化。通過(guò)論證，表明燈絲的電阻發(fā)生改變的原因不在于電壓與電流，那是什么原因造成的呢？我們?cè)谇皻W陽(yáng)文創(chuàng)編面學(xué)過(guò)，影響電阻大小的因素有哪些？（材料、長(zhǎng)度、橫截 面積和溫度。） 那

4、是什么因素影響了燈絲的電阻呢？（是溫度。）溫度越高，燈絲電阻越大。這個(gè)實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn) 證了這一點(diǎn)。（二）測(cè)電阻的幾種特殊方法國(guó)1.只用電壓 表，不用電流表圉方法一：如果只用一只電壓表，用圖3所 示的電路可以測(cè)出未知R X的阻值。 具體的作法是先用 電壓表測(cè)岀Rx兩端的電壓為Ux；再用這只電壓表測(cè)出定值 電阻Ro兩端的電壓為U。根據(jù)測(cè)得的電壓值Ux、U。和定Ry = 2%值電阻的阻值R”可計(jì)算出Rx的值為： / 用這 種方法測(cè)電阻時(shí)一只電壓表要連接兩次。方法二：如果只用一個(gè)電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖4所示的電路可以測(cè)出未知R x的阻值。 具體的作法是先閉合Si,讀出電壓表的示數(shù)為Ui,

5、再同時(shí)閉合Si和S?,讀岀這時(shí)電壓表的示數(shù)為U2。根據(jù)測(cè)得的電壓值U?和定值電阻的阻值R。根據(jù)分壓公式可計(jì)算出Rx的值： S-S 方法三；如果只用一個(gè)電壓表，并 且要求只能連接一次電路，用圖5所示的電路可以測(cè)出未知 R x的阻值。 具體的作法是先把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端，閉合開關(guān)，記下電壓表示數(shù)Ux把滑動(dòng)變阻器的滑 片P調(diào)至A端，記下電壓表示數(shù)U?。根據(jù)測(cè)得的電壓值U 】、U?和定值電阻的阻值R。，可計(jì)算岀Rx的值：以上方法，需要測(cè)量?jī)纱坞妷?，所以也叫“伏伏法”；根?jù)所給器材有電壓表和一個(gè)已知阻值的電阻 Ro,所以又叫“伏阻法”。2只用電流表，不用電壓表國(guó) 方法一：如果只用一只電流表，用圖

6、6所示的電路可以測(cè)出 未知R x的阻值。先后用電流表測(cè)出通過(guò)R。和R x的電流分 別為I。、lx,根據(jù)測(cè)得的電流值I。、lx和定值電阻的阻 值R o ,根據(jù)分流公式可計(jì)算出R x的值為方法二：用圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)出未知R x的阻 值。先閉合開關(guān)Si,讀出電流表的示數(shù)為再斷開Si閉 合S2,讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為“。根據(jù)測(cè)得的電流值 L、L和定值電阻的阻值R。 根據(jù)分流公式可計(jì)算出RR*二主夙oX的值：婦 方法三：如果只用一個(gè)電流表，并且要求 只能連接一次電路，用圖8所示的電路也可以測(cè)出未知Rx 的阻值。 具體的作法：是先閉合開關(guān)3,讀出電流表的 示數(shù)為，再同時(shí)閉合Si、S2,讀出這時(shí)電

7、流表的示數(shù)為 匚。根據(jù)測(cè)得的電流值、h和定值電阻的阻值R。 計(jì) 算過(guò)程如下：設(shè)電源電壓為U,當(dāng)只閉合Si時(shí)，根據(jù)歐姆定 律的變形公式U= I (Rx+R),可得(Rx+Ro)； 當(dāng)再同時(shí)閉合Si、S2, R。被短路，這時(shí)有：U=LRx。Rx =聯(lián)立解方程組得匚-厶 方法四：如果只用一個(gè)電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖9所示的電路也可以測(cè)出未知Rx的阻值。囹，具體的作法：把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至A端，讀出電流表的示數(shù) 為再把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端，讀出這時(shí)電流表 的示數(shù)為L(zhǎng)。根據(jù)測(cè)得的電流值Ia、L和定值電阻的阻值RRk 二R©ABO同樣可計(jì)算出RX的值： A*以上方法，需要

8、測(cè)量?jī)纱坞娏?，所以也叫“安安法”；根?jù)所給器材有電 流表和一個(gè)已知阻值的電阻R。，所以又叫“安阻法”。 總之，用伏安法測(cè)電阻的基本原理是測(cè)定電阻兩端的電壓和 流過(guò)電阻的電流。在缺少器材(電流表或電壓表)的情況 下，我們可用間接的方法得到電壓值或電流值，仍然可以測(cè) 量電阻的阻值。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)要特別重視原理的 理解，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。3.等效替代法圍方法一：用圖10所示的電路也可以測(cè)岀未知R X的阻值。當(dāng)S扳到A時(shí)電流表的示數(shù)為I,再將S扳到B時(shí)，調(diào)節(jié)R。（電阻箱）的電阻，使電流表示數(shù)仍為I,即Rx=Ro o圖H方法二：若只有一只電壓表和電阻箱，則可用替代法測(cè)電阻的阻值，如圖11所 示

9、。先合上開關(guān)S”把單刀雙擲開關(guān)S?打到1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變 阻器的阻值，使電壓表有一合適的示數(shù)Uoo再把單刀雙擲開 關(guān)&打到2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)仍為U。, 則此時(shí)電阻箱的示數(shù)即為待測(cè)電阻R、：的阻值，即Rx=Roo等效法雖然也有i塊電壓表或一塊電流表，但在電路屮的作 用不是為了測(cè)量出電壓或電流，而是起到標(biāo)志作用。三、典 型例題1 .有一個(gè)阻值看不清的電阻器R、：，要測(cè)出它 的電阻值。園 （1）小明按圖12的電路圖連接好電路， 檢查無(wú)誤后閉合開關(guān)S,觀察到電壓表的示數(shù)為1.6V,電流則通過(guò)電阻器R,：的電流為A, R：.：表的示數(shù)如圖13所示,圖13(2)圖14是小虎做這個(gè)實(shí)驗(yàn)

10、連接的實(shí)物圖，請(qǐng)你指出其中的三 個(gè) 錯(cuò) 誤 或 不 妥 之 處。 解:分析與(1)在對(duì)電壓表、電流表讀數(shù)時(shí)，要先看清接線柱找到對(duì)應(yīng)的量程，弄清分度值，再根據(jù)指針的位置進(jìn)行讀 數(shù)。圖乙屮根據(jù)接線柱確定是按00.6A量程進(jìn)行讀數(shù)，對(duì) 應(yīng)的分度值為0. 02A,因此讀數(shù)為0. 2A+0.02AX6二0.32A。(2)電路的錯(cuò)誤一般都是電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤。先看電流表，是串聯(lián)連接沒(méi)錯(cuò)，從圖乙看量程也沒(méi) 錯(cuò)，但電流是從負(fù)接線柱流進(jìn)，這是不正確的。再看滑動(dòng)變阻器，接線方法顯然錯(cuò)誤，這樣接入電路的是它的最大電 阻，移動(dòng)滑片電阻不變。電壓表是并聯(lián)連接，正負(fù)接線柱連 接正確，但量程過(guò)大，因?yàn)殡娫措?/p>

11、壓不超過(guò)3V,選小量程測(cè) 量結(jié)果要相對(duì)準(zhǔn)確些。答案：(1)0.32； 5 o(2)電流表的正負(fù)接線柱接反了；把滑動(dòng)變阻器的電阻線兩端 接入電路，無(wú)法改變電阻大??；電壓表的量程選大了。®2.物理課上老師請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量未知電阻Rx的 實(shí)驗(yàn)，各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計(jì)方案，下列是兩組同學(xué)的設(shè)計(jì)情況。圍(1)甲組同學(xué)決定采用伏安法，請(qǐng)你在虛線方框內(nèi)幫他畫出實(shí)驗(yàn)電路圖o并說(shuō)明所需測(cè)量的物理量：(2)乙組同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的方案，經(jīng)討論后同學(xué)們達(dá)成共識(shí)，設(shè)計(jì)的電路如圖15,以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作步驟：按電路圖連接好實(shí)物電 路。o(3)請(qǐng)你用所測(cè)物理量寫出兩種方案未知電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式：甲組：R

12、x二o乙組：Rx二o分析與解：本題同時(shí)考查了伏安法測(cè)電阻和只用一只電流表測(cè)電阻兩種不同的電阻測(cè)量方法。在伏安 法測(cè)電阻的電路圖中，要用一只電壓表和一只電流表分別來(lái) 測(cè)未知電阻的電壓和電流，特別是別忘了串聯(lián)一只滑動(dòng)變阻器，需要測(cè)量的物理量是未知電阻測(cè)電阻，電源電壓未知,如果只測(cè)出一次電流值，無(wú)法求出的電流和電壓。只用一只電流表來(lái)未知電阻的阻值，我們可以設(shè)法測(cè)出兩次電流值，分流公式 解出未知電阻Rx的阻值。具體做法是：先斷開開關(guān)，讀出 電流表的示數(shù)為1“再閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)為I2，再根據(jù)分流公式求出Rx和電源電壓U。 答案：（1 ）如圖16未知電阻兩端的電壓U ；通過(guò)未知 電阻和電流I。（

13、 2）斷開開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)為I I閉合開關(guān)，讀出電流表的示數(shù)為I2（ 3 ） U /I ; GRo/ （ I2- IJ o 03.要測(cè)一個(gè)阻值未知的 電阻Rx的阻值.提供的器材：電源（電壓不變）、兩個(gè)開 關(guān)、一個(gè)電流表、一個(gè)已知阻值為Ro的定值電阻和若干條導(dǎo) 線。請(qǐng)你想辦法測(cè)出Rx的阻值，要求只需連接一次電路即 可，寫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。園 分析與解：本題考查了 只用一只電流表測(cè)電阻的方法。只用一只電流表來(lái)測(cè)電阻， 電源電壓未知，如果只測(cè)出一次電流值，無(wú)法求出未知電阻的阻值，我們可以設(shè)法測(cè)出兩次電流值，再利用并聯(lián)分流公式解出未知電阻Rx的阻值；或電源電壓一定，利用局部短 路，列出等式。答

14、案:1電路圖（見(jiàn)圖17）：2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按照電路圖連接好電路 （2）閉合開關(guān)9,斷開S2,記下電流表示數(shù) （3）閉合開關(guān)S2,斷開S”記下電流表示數(shù)12（4）整理實(shí)驗(yàn)器材。3待測(cè)電R = A R阻Rx的表達(dá)式：x 2° （也可以：）1電路圖（見(jiàn)圖18）：2實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按照電路圖連接好電路 （2）只閉合開關(guān)S”記下電流表示數(shù)I. （3）開關(guān)S】、©都閉合，記下電流表示數(shù)12（4）整理實(shí)驗(yàn)器材。3待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式：廠1 WT4.現(xiàn)在要測(cè)定標(biāo)有“3.6V 0.32A”燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈絲電阻，給你的 器材如下：開關(guān)一只，導(dǎo)線若干，4. 5V和6V的電源 各一套（電源電

15、壓恒定），量程為0.6A、3A的電流表和 3V、15V的電壓表各一只，“5。2A”和“10© 1A”的滑動(dòng) 變阻器各一只。測(cè)量時(shí)電表示數(shù)必須超過(guò)所用量程的一半。（1）應(yīng)選擇電壓為V的電源； （2）電流表量程應(yīng)選擇A； （3）電壓表量程應(yīng)選擇V； （4）滑動(dòng)變阻器的規(guī)格應(yīng)選擇:（5）畫出符合本實(shí)驗(yàn)要求的電路 圖。分析與解：本題是一道運(yùn)用伏安法測(cè)電阻的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 題，主要考查伏安法測(cè)電阻的原理、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)器材選擇。題屮要求“測(cè)量時(shí)電表示數(shù)必須超過(guò) 所用量程的一半”，為達(dá)到這一要求，必須選擇電壓為6V 的電源（請(qǐng)同學(xué)們想一想，這是為什么？）。由于小燈泡正 常發(fā)光時(shí)的電流為0. 32A,要滿足題屮的要求，電流表必須 歐陽(yáng)文創(chuàng)編-®1-a (A)If_/圉10選擇量程為“0.6A”的，電壓表必須選擇量程為“3V” 的。據(jù)歐姆定律可估算出小燈泡的燈絲電阻R燈，即=- = =11.2501鄆&#