測定待測電阻的幾種常用的實驗方法

1、由伏安法引申出的幾種測量待測電阻的方法 岑忠近年高考對電學實驗的考查重在考查學生的實驗設計能力、創(chuàng)新能力，僅掌握直接 用伏安法測電阻已經不能滿足備考要求，因此這要求學生除了用常規(guī)的伏安法測量 電阻之外，還應具備將測量電阻的一般方法正確遷移到具體問題中去的能力，能夠 根據所給的具體數據，進行設計，完成實驗。介于此，本文通過例題形式介紹測量 電阻的幾種常用的方法。一、伏安法測電阻用該種方法應該考慮電流表的內外接法和采用限流式還是分壓式設計電路兩方面因素。當滿足 ，即 時，說明電流表引起的誤差較大，用電流表外接法；滿足，即 時，說明電壓表影響較大，用電流表內接法；若滿足 時，即 時，電流表的內外接法

2、適用。若電源電壓較高或要求待測電阻兩端 的電壓調節(jié)范圍盡可能大些，可用分壓式設計電路。例 1 檢測一個標稱值為 5 的滑動變阻器?？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈 、待測滑動變阻器 Rx ，全電阻約 5 B、電流表 A1，量程 0.6 A，內阻約 0.6 、 C電流表 A2，量程 3 A，內阻約 0.12 D、電壓表 V1，量程 15 V，內阻約 15 k 、E電壓表 V2，量程 3 V，內阻約 3 k F、滑動變阻器 R，全電阻約 20 G、直流電源 E，電動勢 3 V ，內阻不計H 、游標卡尺 I、毫米刻度尺 J、電鍵 S、導線若干用伏安法測定 Rx的全電阻值，所選電流表 （填“A 1”或“ A2”

3、） ，所選電壓表為 （填“V 1”或“ V2”） 。要求盡可能測量多組數據，畫出測量電路的原理圖。因要測定的 為全電阻，則A A，小于 A2 表的滿偏值的，故選 A1，因V V V，故選 V2解析：,電流表應用外接法，要盡可能測量多組數據，應選擇分壓式電路，如圖 1 所示二、伏伏法測電阻所給定器材中沒有電流表，只給兩個電壓表和其它所需的器材，且給定其中一個電 壓表的內阻。設計電路時可將已知內阻的電壓表串聯于電路中，巧妙當成電流表應 用，實現知識遷移，培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維，這種方法是伏安法測電阻的一種變形。例 2 用以下器材測量一待測電阻 的阻值（ 9001000）：電源 E，具有一定內阻，電動勢約

4、為 9 V；電壓表 V1，量程 1.5 V，內阻 ；電壓表 V2，量程 5V，內阻滑動變阻器 ，最大阻值為 ；單刀單擲開關 ，導線若干測量中要去電壓表的讀數不小于其量程的 ，式畫出測量電阻 的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母 標注）若電壓表 V1 讀數用 表示，電壓表 V2讀數用 表示，則由已知量和測得量表 示 的公式 。解 析：只給兩個電壓表，無電流表，因表 V 1內阻已知 ，且，可作為電流表使用，由所給數據得 ，可選擇 V1 內接；因 比滑動變阻器 大得多，串聯接法不宜調 節(jié)，應采用分壓接法，原理圖如圖 2 所示。由電路圖知、安安法測電阻給定的實驗器材中無電壓表，

5、只有兩個電流表和其它所需器材，其中電流表 A1 內阻已 知，不計電源內阻。設計思路為將電流表 A1 當成電阻使用，直接與待測電阻 并 聯或 A1 與固定電阻 串聯后再與待測電阻 并聯，再與電流表 A2 串聯， 兩端 的電壓為 ，流過 電流為 ，結合歐姆定律求解，如圖 3所示。例 3用下列材料測 的阻值：電流表 A1，量程都為 50mA ，內電阻為 2 ；電流表 A2，量程都為 50mA ，內電阻約為 2 ；定值電阻 ，阻值為 58 ；滑動變阻器 ，最大值為 20 ；電源 ，電動勢約為 6 V，內阻可忽略不計； 單刀雙擲開關 ，導線若干要求測量中盡量減小誤差，并測多組數據，試畫出測量電阻絲 的電

6、路圖（圖中元件 要用題中相應得英文字母標注）實驗中當電流表 A 1的讀數為 40mA是，電流表 A 2的讀數為 24mA ，此時金屬絲的電阻為解析： 因電源電動勢約為 6V ，滑動變阻器接成限流式時，電流表的量程不夠，則 應接成分壓式，電流表 A 2內阻確定可當電阻使用，與 串聯后與 并聯，實驗圖如圖 3 所 示。由圖 3 得為流過 的電流，由歐姆定律得 四、半偏法測電阻半偏法測電阻是伏安法測電阻的一種變式，常用來測量電流計、電流表或電壓 表的電阻。半偏法測電流表的內阻電路圖如圖 4 所示，合上 調整 ，使電流表 恰好滿偏，再閉合 調整 ，使電流表恰好半偏，當 時， ；半偏法測電壓 表的內阻的

7、電路如圖 5 所示，把滑動變阻器滑片滑到左端，電阻箱 調為零，閉合 S，調滑動變阻器使伏特表滿偏，再調節(jié)電阻箱電壓表恰好半偏，當 時， 。例 4 現有一個量程約為 3V的電壓表（表盤中只有 30等分刻度而未標有數 值），其內阻約為 9k ，請你從給定的以下器材中選出應用的器材，并設計一個 能較準確測定電壓表內阻的電路，器材：A、最大值約為 20 的滑動變阻器 R1 ； B 、最大值約為 2k 的滑線變阻器 R2 ；C、 0 99.9 的電阻箱 R3 ； D、09999 的電阻箱 R4 ；E、6伏蓄電池（內阻很小，可忽略）； F、開關 S ； G、導線若干條；解析：本題選用半偏法測量電壓表內阻。

8、為了便于調節(jié)，滑動變阻器應選 R1，因電壓表內阻為 9 k ，而要調節(jié)電壓表 讀數為滿偏的一半，電阻箱的阻值應與電壓表內阻較近，應選 ，電路圖如圖6。例 5 某同學準備測量量程為 500A的電流表的內阻 ,而實驗室只有如下實驗器材：A、電流表 A1（量程 1.0mA,內阻約為 100 ；B、電流表 A2（量程 500A內, 阻約為 200C、電池組 （電動勢為 3.0V,內阻未知； D、滑動變阻器 R（025E、四選鈕電阻箱 R1（總阻值 9999； F、保護電阻 R2（阻值約 100G.、開關 S1，單刀雙置開關 S2（1畫出合理的電路圖（2寫出出實驗步驟解析： 這是一個電表改裝的實 驗,需要測出電流表 A2 的內阻,由于題目所給的器材中沒有伏特表，因題中所給的 器材中沒有大值電阻和電阻箱 ,不能用半偏法，只能用等效代替法。 A1 和A2 兩端 的電壓之和最大只有 0.1+0.1=0.2V,故需要用到保護電阻 R2 ，由此不難得出如下的 電路圖:步驟： 先合上開關 S1,再將開關 S2 與 相連，調節(jié)滑動變阻 R，當電流表 A2 有某一合理的示數時，記下電流表 A1 的示數 I；然后將開關 S2 與