測(cè)量未知電阻的六種方法.doc

測(cè)量未知電阻的六種方法電阻的測(cè)量是高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)內(nèi)容之一。出現(xiàn)頻率高，題型五彩斑斕，常用方法如下：一、伏伏法（圖1）1、器材：電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻Rx、已知阻值的電阻Ro、電壓表一只、導(dǎo)線若干。2、實(shí)驗(yàn)步驟： 如圖1，將Rx、Ro串聯(lián)在電路中，且電壓表并聯(lián)在Ro兩端，閉合開(kāi)關(guān)S記下電壓表的示數(shù)Uo； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電壓表改接并聯(lián)到Rx兩端，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電壓表此時(shí)的示數(shù)Ux。3、實(shí)驗(yàn)原理：分析：器材中有電壓表，則待測(cè)電阻Rx的兩端電壓Ux可測(cè)。根據(jù)Rx可知，要求Rx，還應(yīng)測(cè)量出通過(guò)Rx的電流Ix。而此時(shí)沒(méi)有電流表，不能測(cè)出電流，所以應(yīng)該想辦法將Rx中通過(guò)的電流轉(zhuǎn)換到Ro中通過(guò)的電流。要讓Rx、Ro中通過(guò)的電流相等，則Rx、Ro應(yīng)串聯(lián)。Ro阻值已知，若用電壓表測(cè)量出Ro兩端的電壓Uo，即可求Rx。RxRo，即： RxRo二、安安法1、器材：電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻Rx、已知阻值的電阻Ro、電流表一只、導(dǎo)線若干。(圖2)2、實(shí)驗(yàn)步驟： 如圖2，將Rx、Ro并聯(lián)在電路中，且電流表串聯(lián)在Ro 支 路上，閉合開(kāi)關(guān)S記下電流表的示數(shù)Io； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將電流表改接串聯(lián)到Rx支路上，閉合開(kāi)關(guān) S，記下電流表此時(shí)的示數(shù)Ix。實(shí)驗(yàn)原理：分析：器材中有電流表，則待測(cè)電阻Rx中通過(guò)的電流Ix可測(cè)。根據(jù)Rx可知，要求Rx，還應(yīng)測(cè)量出Rx的兩端電壓Ux。而此時(shí)沒(méi)有電壓表，不能測(cè)出電壓，所以應(yīng)該想辦法將Rx的兩端電壓轉(zhuǎn)換到Ro的兩端電壓。要讓Rx、Ro的兩端電壓相等，則Rx、Ro應(yīng)并聯(lián)。Ro阻值已知，若用電流表測(cè)量出通過(guò)Ro的電流Io，即可求Rx。Rx Ro，即： RxRo三、等效替代法1、器材：電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻Rx、電阻箱R，電流表一只、導(dǎo)線若干。2、實(shí)驗(yàn)步驟： 如圖3，將Rx與電流表串聯(lián)接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I； 如圖4，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，將Rx拆下，換上電阻箱R，并將電阻箱R的阻值調(diào)至最大。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表的示數(shù)回復(fù)到原來(lái)的示數(shù)I，讀出并記下電阻箱R的阻值Ro 。3、實(shí)驗(yàn)原理：分析：因電源電壓不變，兩次電路中電流也沒(méi)變，則電阻不變。即： RxRo拓展：為了在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中便于操作，可將圖3和圖4合為一體。如圖5，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。實(shí)驗(yàn)步驟： 按電路圖連接電路，將電阻箱R的阻值調(diào)（圖5）至最大； 將S接a 點(diǎn)，記下電流表的示數(shù)I； 將S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表的示數(shù)回復(fù)到原來(lái)的示數(shù)I，讀出并記下電阻箱R的阻值Ro 。 RxRo四、極值法1、器材：電源、開(kāi)關(guān)、待測(cè)電阻Rx、滑動(dòng)變阻器R，電流表一只、導(dǎo)線若干。2、實(shí)驗(yàn)步驟： 按電路圖6連接電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至最大電阻處，根據(jù)銘牌記下滑動(dòng)變阻器R的最大阻值Ro； 閉合開(kāi)關(guān)S，記下電流表的示數(shù)I1；（圖6） 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至阻值為0 ，記下電流表此時(shí)的示數(shù)I2。3、實(shí)驗(yàn)原理：分析： 當(dāng)滑片P至最大電阻時(shí)，即 R與待測(cè)電阻Rx串聯(lián)。 U = I1（Rx + Ro） 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至阻值為0時(shí)，電路中只有待測(cè)電阻Rx。 U = I2Rx GR1R2S2S1（圖7）解得：RxRo五、半偏法測(cè)電表電阻半偏法測(cè)電流表電阻1.實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電流表、蓄電池組、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、電鍵2個(gè)及導(dǎo)線若干。2、實(shí)驗(yàn)步驟：、按圖接線，圖中R1 為滑動(dòng)變阻器、 R2為電阻箱，電源為蓄電池，內(nèi)阻可以不計(jì)。、先合下S1 ，調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏.、再合下S2，保持電阻R1不變，調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值.、若R1100 R2，則Rg=R2 一般情況 R測(cè)量R真3、實(shí)驗(yàn)原理：在右圖電路中，先斷開(kāi)S2，閉合S1，讓電流通過(guò)電流表并使其滿偏，然后接上電阻箱，并調(diào)節(jié)它使電流表半偏，由于總電流幾乎不變，電流表和R2上各有一半電流通過(guò)，意味著它們電阻相等，此時(shí)讀出電阻箱的電阻，即為電流表的內(nèi)阻Rg=R2注意事項(xiàng)：、R2必須用電阻箱，電阻箱的選擇，只要它能調(diào)出與電流表內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮杓纯?；、R1可以用滑動(dòng)變阻器，也可以用大阻值的電阻箱。當(dāng)電阻箱接入時(shí)，維持總電流幾乎不變是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@時(shí)才可以說(shuō)兩條支路上各有一半電流。為此：R1的實(shí)際阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻（R1100 R2），才能做到總電流幾乎不變。、需要注意的是，R1的大小不是由選用滑動(dòng)變阻器的阻值大小決定，而是由下式?jīng)Q定：，在實(shí)驗(yàn)中，Ig、Rg都是一定的，為保證R1100 R2，因此電源電動(dòng)勢(shì)應(yīng)盡量選大一點(diǎn)好。SR0VabR(圖8)、在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電阻R1不應(yīng)變化。半偏法測(cè)量電壓表電阻1.按右圖接線，圖中R0 為電阻箱.2.先合下S1 ，調(diào)節(jié)R0 =0，再調(diào)節(jié)R使電壓表指針滿偏.3.保持變阻器電阻R不變，調(diào)節(jié)R0使電壓表指針半偏，記下R0的值.4.若R0R， 有 RV = R0一般情況 R測(cè)量 R真實(shí)(圖9)六、電橋法1、實(shí)驗(yàn)儀器：電阻箱、檢流計(jì)、電源、開(kāi)關(guān)、箱式惠通電橋等2、實(shí)驗(yàn)原理電橋的電路如圖9所示，四個(gè)電阻R1, R2，Rx和R。聯(lián)成一個(gè)四邊形，每一條邊稱作電橋的一個(gè)臂。a和b之間連接檢流計(jì)G，所謂“橋”就是指ab這條線