当前位置:文档之家› 测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法

实验专项复习伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一,也是历年中考重点考查的内容,但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型,测量电阻(设电阻不受温度的影响)的方法主要有以下几种。

一、伏安法例:1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线,你如何测出一个电阻器R的阻值?解析:1. 按图所示电路图连接实验电路;2. 闭合开关,三次改变R”的值,分别读出两表示数;3. 算出三次R的值,求平均值。

说明:这种方法的优点为:可多次测量求平均值,以减小测量误差。

缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小。

二. 分压法(伏阻法)(一)电压表和定值电阻替代法例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值,但手边只有一个电池组,一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线,你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。

解析:1. 如图2所示,将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路,先把电压表并联接在R两端,测出电阻R两端的电压U1。

2. 将电压表拆下,与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。

3. 求解:由,得。

说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电压表连接,实验时间加长。

优点为:测量较为准确,元件使用较少。

(二)电压表和滑动变阻器替代法例3. 给你以下器材:一个电源(其电压未知),一个标有“20Ω,1A”的滑动变阻器,导线若干,一个开关,一只电压表,一个待测电阻R x。

请你设计一个能测出R x电阻值的电路。

要求:1. 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动)。

2. 简要写出实验操作步骤。

3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x=_________。

解析1:电路如图所示。

2. ①如图所示连接电路,将滑片移到阻值为零的位置,记下电压表示数U1。

②将滑片移到阻值最大位置,记下电压表示数U2。

3. 求解:说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。

缺点是:因为电压表的分流作用,测量结果偏小,且不能进行多次测量求平均值以减小误差。

(三)电压表和开关替代法例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线,请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值,画出电路图,写出实验步骤及未知电阻的表达式。

解析:1. 如图所示连接好电路,闭合“替代开关”S,记下电压表示数U1;2. 断开“替代开关”,记下电压表示数U2;3. 求解:因为,所以。

说明:该方法的优点为:使用电器元件少,连接简单。

缺点是:由于没有使用滑动变阻器,电路中的电压表应该接在较大的量程上,所以测量结果误差较大。

三. 分流法(安阻法)(一)电流表和定值电阻替代法例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0,没有电压表,你如何测出被测电阻的阻值?解析:1. 如图5所示,将被测电阻R与定值电阻R0并联接入电路,用电流表测通过被测电阻R的电流I1;2. 将电流表拆下,与定值电阻串联接入电路,测出通过定值电阻R0的电流I2;3. 求解:由得。

说明:这种方法的缺点为:需要进行两次电流表连接,实验时间加长。

优点为:测量较为准确,元件使用较少。

(二)电流表和滑动变阻器替代法例6. 现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关,你如何测出被测电阻的阻值?解析:方法一:1. 如图6所示,将被测电阻与变阻器并联接入电路,滑片位于阻值最大位置,先用电流表测出通过变阻器电路I1;2. 将电流表拆下,与定值电阻串联接入电路中,测出通过被测电阻的电流I2;3. 求解:因为,所以说明:该方法的定值电阻等效于一个定值电阻,其缺点为:需要进行两次电流表连接,实验时间加长。

优点为:测量较为准确,元件使用较少。

方法二:1. 如图7所示连接电路,滑片位于阻值最小的位置,记下电流表示数I1;2. 滑片位于阻值最大的位置,记下电流表示数I2;3. 求解:因为,所以。

说明:这种方法优点为:使用元件少,操作简单;缺点是:不能进行多次测量以减小误差。

(三)电流表和开关替代法例7. 有一个阻值看不清的电阻R x,我们要测它的阻值,但手边只有一只电流表,一个已知阻值R0的定值电阻,二个开关和几根导线:1. 画出实验电路图。

2. 写出实验步骤。

3. 用测出量和已知量写出未知电阻R x的表达式。

解析:因题中只有电流表可测出电流,而无法测知电压,故可根据并联电路电流分配规律求解(并联电路中电流的分配跟电阻成反比)。

(1)实验原理图如图。

(2)实验步骤:①按图连接好电路②将电路瞬时接通,进行试触,若电流表指针偏转,不至过大,再接通电路。

③先闭合S1断开S2,测出通过R0的电流I0;再断开S1,闭合S2,测出通过R x的电流I x。

④根据并联电路的分流规律进行计算:即:,所以说明:该方法的优点为:使用电器元件少,实验操作简单。

缺点是:由于没有使用滑动变阻器,电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上,所以测量结果误差较大。

物理实验不仅能激发同学们学习物理的兴趣,巩固所学的物理概念和规律,更是培养动手能力和运用所学知识解决实际问题能力的重要手段。

随着新课标的实施,对实验能力的要求越来越高,测量电阻方法上的创新对拓展同学们运用所学知识解决实际问题的能力是相当有益的。

纵观以上测量电阻的几种方法,可归纳为:1. 测电阻两端电压;2. 测流过该电阻的电流;3. 利用求出电阻。

利用这几种方法不仅可以测出未知电阻,还可以在电学计算中用此方法计算电阻。

(二)测定小灯泡额定功率的三种方法方法一:伏安法测小灯泡额定功率如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电流表和电压表各一只、开关一个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、导线若干。

如图所示电路:步骤:1:将滑片至于最大阻值处,闭合开关。

2:移动滑片,观察电压表示数,直至等于小灯泡的额定电压,记录此时电流表示数I。

3:依据P=UI算出小灯泡额定功率。

方法二:伏阻法。

如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电压表一只、开关两个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、阻值已知的定值电阻一个,导线若干。

电路图:步骤:第一步:闭合S2,移动滑片P,使电压表的示数为U0。

第二步:断开S2,再闭合S1,保持滑片不动,记下电压表的示数U。

表达式:方法三:如下器材:符合实验要求的稳压电源一个(两端电压不变)、电流表一只、开关两个、滑动变阻器一个、额定电压已知的小灯泡一个、阻值已知的定值电阻一个,导线若干。

电路图:步骤:第一步:闭合S1,移动滑片P,使电流表的示数为。

第二步:断开S1,再闭合S2,保持滑片不动,记下电流表的示数I。

表达式:测小灯泡电功率实验专题复习“测量小灯泡的额定功率”实验是一个综合性电学试验,能综合考查电学知识的学习和掌握情况,是各地中考重点考查的实验。

实验中常考查的知识点主要有:实验的原理;元器件规格的选择,包括电源电压的选择、滑动变阻器规格的选择、电压表电流表量程的选择等;实物电路的正确连接,包括电流表、电压表、滑动变阻器的连接方法;电流表、电压表的读数;实验数据的处理;实验中常见故障的判断与排除等。

针对“测量小灯泡的额定功率”的常见考点,同学们要在下面几个方面重点掌握:1.实验原理调节滑动变阻器,使电压表示数等于额定电压,再读出此时电流表示数,则灯泡额定功率可以用P=UI 计算。

2.元器件规格的选择依据电源:选择电源的电压要大于小灯泡的额定电压。

电流表:电流表的量程要大于小灯泡的额定电流。

电压表:电压表的量程要大于小灯泡的额定电压。

滑动变阻器:滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,选择滑动变阻器的最大阻值时要兼顾电源电压和灯泡的额定电压,不要出现滑动变阻器处于阻值最大时,灯泡的实际电压大于其额定电压。

3.连接电路时的注意事项电路连接时,开关必须断开。

要注意电流表、电压表、滑动变阻器的接法。

电流表要串联,要“正进负出”,要根据通过灯泡的电流考虑量程;电压表要并联,要“正进负出”,要根据灯泡的额定电压考虑量程;滑动变阻器要串联,要“一上一下”接入电路,要把滑片移到阻值最大处,以确保电路的安全。

4.实验中常见故障的判断与排除电路故障无非是出现短路、断路、电表连接错误(没注意串并、量程、正负)、滑动变阻器接法错误(没注意开始时阻值最大、一上一下),这些都会引起电表指针偏转异常(反偏、满偏、偏小甚至不偏),用电器无法正常工作。

根据电流表和电压表的示数判断电路故障:电流表示数为零,可能电流出现短路或电路中出现断路;电压表示数为零,可能电压表短路,或干路中有断路,也可能是与之并联的电路出现短路;电压表示数不为零,可能是与之并联的电路出现断路。

考题中常出现的故障主要有:①闭合开关,发现电流表、电压表示数较小,灯泡不亮,接下来应该怎么做?这其实不是电路故障。

因为滑动变阻器这时还处于阻值最大处,所以电路中的电流较小,较小的电流不足以使灯泡发光。

因此接下来应调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压;②灯泡较暗、两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变。

发生这种故障的原因是滑动变阻器一直处于阻值最大,即很可能是把滑动变阻器的下面两个接线柱接入电路了;③灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数。

电路一定存在断路,而且电路就在与电压表并联的灯泡这个支路上;④灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数。

这可能是灯泡或电压表处发生短路。

5.数据处理时,不能采用多次测量取平均值的方法计算小灯泡的额定功率实验中,往往要测量小灯泡在不同情况下的电功率。

通常要测量在小于、等于和略大于灯泡额定电压下功率,这样在计算小灯泡的额定功率时不能采用多次测量取平均值的方法。

这是因为灯泡的额定功率必须是在额定电压下测出的,不在额定电压下测出的,不是额定功率。

6.特殊法测功率伏安法是测额定功率的基本方法,如果没有电压表,可以利用电流表和一个定值电阻测量;同样,没有电流表,也可以利用电压表和一个定值电阻测量。

无论哪种方法必须直接或间接知道灯泡电压和电流。

在求灯泡的电压和电流时,串并联电路的电压和电流的规律以及欧姆定律是我们必须利用的两个有用的武器。

例:1、(中考题)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8V”字样,电源电压恒定。

(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。

图1 图2 图3(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其故障原因可能是:________________________________。

(3)故障排除后,开始实验,在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视______的示数,直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则灯泡的额定功率为____________W。

相关主题