初中物理測電阻的多種方法[教育課資]

1、初中物理多種方法測電阻（一）伏安法測電阻伏安法測電阻是初中物理中一個重要的實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)可以利用電壓表和電流表分別測出未知電阻x的電壓、電流，再用歐姆定律的變形公式求出x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、電流表測電阻的方法叫“伏安法”。1原理：由歐姆定律 推出 2電路圖：（見圖1）3器材：小燈泡（2.5V）、電流表、電壓表、開關(guān)、電池阻（3V）、定值電阻（10）、滑動變阻器、導(dǎo)線。4注意點(diǎn)：連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到最大阻值處。滑動變阻器的作用：（1）保護(hù)電路；（2）改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流。本實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是：測出小燈泡在不同情況（亮

2、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。（在連接電路中應(yīng)注意的事項(xiàng)：在連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開。注意電壓表和電流表量程的選擇，“+”、“-”接線柱?；瑒幼冏杵鞑捎谩耙簧弦幌隆苯臃?，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)位于阻值最大處。）（3）檢查無誤后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片（注意事項(xiàng)：移動要慢），分別使燈泡暗紅（燈泡兩端電壓1V）、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），測出對應(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電流I/A電阻R/1燈絲暗紅12微弱發(fā)光1.53正常發(fā)光2.5同時，在實(shí)驗(yàn)過程中，用手感受燈泡在

3、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的電阻。6分析與論證：展示的幾組實(shí)驗(yàn)表格，對實(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)生變化的呢？是電壓與電流嗎？ 難點(diǎn)突破：（我們對比一個實(shí)驗(yàn)如圖2：用電壓表、電流表測定值電阻的阻值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？我們在前面學(xué)過，影響電阻大小的因素有哪些？（材料、長度、橫截面積和溫度。）那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。這個實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證了這一點(diǎn)。（二

4、）測電阻的幾種特殊方法1只用電壓表，定值電阻0，不用電流表(伏阻法)所給器材：（電源（電壓未知）、開關(guān)、 電壓表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）方法一：如果只用一只電壓表，用圖3所示的電路可以測出未知的阻值。具體的作法是：1、電壓表測出x兩端的電壓為x；2、再用這只電壓表測出定值電阻0兩端的電壓為0。根據(jù)測得的電壓值x、0和定值電阻的阻值0，可計(jì)算出的值為：用這種方法測電阻時一只電壓表要連接兩次。方法二：如果只用一個電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖4所示的電路可以測出未知的阻值。具體的作法是1、 先閉合1，讀出電壓表的示數(shù)為1，2、 再

5、同時閉合1和2，讀出這時電壓表的示數(shù)為。根據(jù)測得的電壓值1、2和定值電阻的阻值0。根據(jù)分壓公式可計(jì)算出的值：方法三：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S接a時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S接b時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：方法四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時，讀出電壓表示數(shù)U1；2、 S閉合時，讀出電壓表示數(shù)U2。表達(dá)式：以上方法，需要測量兩次電壓，所以也叫“伏伏法”；根據(jù)所給器材有電壓表和一個已知阻值的電阻0，所以又叫“伏阻法”。2只用電流表定值電阻的阻值0，不用電壓表（安阻法）所給器材：（電源（電壓未知）、開關(guān)、 電流表、定值電阻R、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX，要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）方法一

6、：如果只用一只電流表，用圖6所示的電路可以測出未知的阻值。實(shí)驗(yàn)步驟：1、 閉合S，先測出R的電流I1；2、 拆下電流表，接到另一支路上，測出Rx的電流I2。根據(jù)測得的電流值0、x和定值電阻的阻值0，計(jì)算出的值為方法二：用圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測出未知的阻值。1、 先閉合開關(guān)2，讀出電流表的示數(shù)為I1，2、 再斷開2閉合1，讀出這時電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測得的電流值I1、I2和定值電阻的阻值0。根據(jù)分流公式可計(jì)算出的值：方法三：實(shí)驗(yàn)步驟：1、 S斷開時，讀出電流表示數(shù)I1；2、 S閉合時，讀出電流表示數(shù)I2。表達(dá)式：方法四：如果只用一個電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖8所示的電路也可以

7、測出未知x的阻值。具體的作法：1、 是先閉合開關(guān)S1，讀出電流表的示數(shù)為I，2、 再同時閉合S1、S2，讀出這時電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測得的電流值I、I2和定值電阻的阻值0。計(jì)算過程如下：設(shè)電源電壓為，當(dāng)只閉合S1時，根據(jù)歐姆定律的變形公式(x+),可得 I（x0）；當(dāng)再同時閉合S1、S2，0被短路，這時有：I2x。聯(lián)立解方程組得以上方法，需要測量兩次電流，所以也叫“安安法”；根據(jù)所給器材有電流表和一個已知阻值的電阻0，所以又叫“安阻法”?？傊梅卜y電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。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

8、量電阻的阻值。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時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、已知最大阻值的滑動變阻器和電壓表或電流表所給器材：（電源（電壓未知）、開關(guān)、 電流表或電壓表、最大阻值為R的滑動變阻器、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX，要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式）方法一：如果只用一個電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖9所示的電路也可以測出未知的阻值。具體的作法：1、把滑動變阻器的滑片 P 調(diào)至A端，讀出電流表的示數(shù)為IA，2、再把滑動變阻器的滑片P調(diào)至B端，讀出這時電流表的示數(shù)為 IB。根據(jù)測得的電流值IA、IB和定值電阻的阻值A(chǔ)B。同樣可計(jì)算出的值：方法二：如果只用一個電壓表，并

9、且要求只能連接一次電路，用圖5所示的電路可以測出未知的阻值。具體的作法是1、 先把滑動變阻器的滑片P調(diào)至B端，閉合開關(guān)，記下電壓表示數(shù)1；2、 把滑動變阻器的滑片P調(diào)至A端，記下電壓表示數(shù)2。圖9根據(jù)測得的電壓值1、2和定值電阻的阻值0，可計(jì)算出的值：4等效替代法。所給器材：電源（電壓未知）、開關(guān)、 電壓表、電阻箱、 導(dǎo)線若干、未知電阻RX（要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式，盡可能想出多種方法）方法一：步驟有：1. 根據(jù)電路圖9，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大； 2. 把開關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I； 3、把開關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I；4、讀出電阻箱的示數(shù)R。； 此時,R和Rx等效,它們都是電阻,可以得出,它們電阻相等. 方法二：用圖10所示的電路也可以測出未知的阻值。當(dāng)S扳到A時電流表的示數(shù)為I，再將 S 扳到B時，調(diào)節(jié)R0（電阻箱）的電阻，使電流表示數(shù)仍