測(cè)量電阻的7種方法

1、測(cè)量電阻的方法測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)，能夠檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)基本電學(xué)儀器的使用、對(duì)電學(xué)基本規(guī)律的掌握，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。【問題】同學(xué)們要測(cè)量電阻Rx的阻值（其阻值約幾百歐），實(shí)驗(yàn)室能提供的器材有：干電池兩節(jié)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器（“100、2A”）、開關(guān)各一只、導(dǎo)線假設(shè)干。1某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，并要用此電路測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值，你認(rèn)為這個(gè)方法是否可行？簡(jiǎn)述你的觀點(diǎn)。2如果上述方法可行，畫出電路圖，并寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和R表達(dá)式.如x果上述方法不可行，請(qǐng)你利用題中已有的器材設(shè)計(jì)出一種可行的實(shí)驗(yàn)方案。畫出電路圖，并寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟和R表達(dá)式。x分析：“伏安法”是測(cè)量未知電阻的

2、基本方法，用電流表測(cè)出通過電阻的電流I,用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U,再利用R=U/1就可以計(jì)算出電阻的阻值。從圖1看出，這就是“伏安法”測(cè)量電阻的典型電路圖。不過，你要認(rèn)為它能測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值，好似還為時(shí)過早。因?yàn)轭}目告訴我們電阻Rx的阻值約幾百歐，而電源電壓最大只有3V。你可以估算一下電路中的電流，也就是零點(diǎn)零幾安，與圖中電流表的最小分度值大致相當(dāng)。換句話說，用電流表是無法準(zhǔn)確測(cè)出電路中的電流的。所以，無法用這種方法測(cè)量電阻的阻值。那么如何利用題中已有的器材測(cè)量出R呢？只有在實(shí)驗(yàn)原理上想方法。既然x電流表無法正常使用，那么用電壓表和滑動(dòng)變阻器能否測(cè)出R?當(dāng)然能。方法是x讓滑動(dòng)變阻器的

3、阻值一次為零，一次最大100，分別記下電壓表的讀數(shù),再利用串聯(lián)電路中的規(guī)律即可計(jì)算出R的阻值。這樣看來，利用圖1也能測(cè)出xR,只是不用關(guān)心電流表了。所以題目第一問答復(fù)“可行”、“不可行”都對(duì)，x關(guān)鍵是理由不同。答案：方案一：1不可行。因?yàn)榘创穗娐酚谩胺卜ā睖y(cè)量未知電阻時(shí),電路中的電流太小，電流表無法準(zhǔn)確測(cè)出電路中的電流。方案二：1可行。按此圖實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以不用管電流表示數(shù)，通過電壓表和滑動(dòng)變阻器就能測(cè)出R。x1dIH|J11一圖2按圖2連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處，記下電壓表的示數(shù)U；再把滑片移到阻值為零處，記下電壓表的示數(shù)U即電源電壓。12根據(jù)【反思】題目考查在具體情景下電阻

4、的測(cè)量。給我們的啟發(fā)是，實(shí)際的事物是復(fù)雜的，理論上可行的，實(shí)際中受各種條件的制約，可能不一定行的通。所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”就是這個(gè)道理。、拓展：測(cè)量電阻值的其它方法假設(shè)給你以下實(shí)驗(yàn)器材：電源電壓未知且不變一個(gè)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線假設(shè)干、未知電阻一個(gè)，請(qǐng)自己選擇添加實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一測(cè)未知電阻的實(shí)驗(yàn)，要求：說明實(shí)驗(yàn)原理，畫出電路圖，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)過程并及未知電阻的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！痉桨敢弧糠卜ㄆ鞑模弘娏鞅黼妷罕黼娫撮_關(guān)導(dǎo)線待測(cè)電阻電路的實(shí)物圖和電路圖設(shè)計(jì)如以下圖3:一卩一八(1)閉合開關(guān)，用電壓表測(cè)出Rx的兩端的電壓U；用電流表測(cè)出通過Rx的電流I；則：丘蓋二了此方法一般稱為“伏安法”特點(diǎn)

5、是直接測(cè)出電壓U和電流I,R=用求待測(cè)電阻?！痉桨付糠璺ㄌ砑悠鞑模弘妷罕韮芍弧⒍ㄖ惦娮枰阎柚礡一只。0實(shí)驗(yàn)原理：串聯(lián)電路電流處處相等。實(shí)驗(yàn)過程：按圖4所示電路圖連接電路，電壓表選擇合適量程，閉合開關(guān)后分別讀出兩表的示數(shù)分別是U、U。12表達(dá)式：由于在串聯(lián)電路中各處的電流相等。所以有：則s【方案三】安阻法T|八cb©czh©圖5°】添加器材：電流表兩只、定值電阻已知阻值R一只。0實(shí)驗(yàn)原理：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。實(shí)驗(yàn)過程：按圖5所示電路圖連接電路，電流表選擇合適量程，閉合開關(guān)后分別讀出兩表的示數(shù)分別是I、I。12表達(dá)式：由于在并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相

6、等，所以有：UoUx氓='風(fēng)，則:添加器材：電流表兩只、定值電阻已知阻值R一只。0實(shí)驗(yàn)原理：并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之且各支路兩端的電壓相等。實(shí)驗(yàn)過程：按圖6所示電路圖連接電路，電流表選擇合適量程，閉合開關(guān)后分別讀出兩表的示數(shù)分別是I、I。1El表達(dá)式：并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之且各支路兩端的電壓相等,所以有：Uo二Ux(I-I)R0=11RX，貝U：RX="11)Ro。11【方案四】伏阻短路法添加器材：電壓表只、定值電阻已知阻值R一只。0實(shí)驗(yàn)原理：串聯(lián)電路中電流處處相等。實(shí)驗(yàn)過程：按圖7所示電路圖連接電路，電壓表選擇合適量程，讀出開關(guān)閉合前后電壓表的示數(shù)分別是U

7、、U。12表達(dá)式：開關(guān)閉合前R與R組成串聯(lián)電路，電壓表測(cè)的U是R兩端的電壓;0xlx開關(guān)閉合后R被短路，電壓表測(cè)的U是R的電壓也是電源電壓。在串聯(lián)電路中,02x由于流過R與R的電流相等，即：玉0X添加器材：電壓表只、滑動(dòng)變阻器已知最大阻值R一只。0實(shí)驗(yàn)原理：串聯(lián)電路中總電壓等于各部分用電器兩端電壓之和且電流處處相等。實(shí)驗(yàn)過程：按圖8所示電路圖連接電路，電壓表選擇合適量程，閉合開關(guān)滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最左端此時(shí)電壓表的示數(shù)是叮即為電源電壓。再將滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最右端此時(shí)電壓表的示數(shù)是q。8/6<_I1圖8表達(dá)式：再將滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到最右端此時(shí)電壓表的示數(shù)是U此時(shí)R10與R組成串聯(lián)電

8、路，電壓表測(cè)的U是R兩端的電壓；R兩端電壓U-U。在串x1x021聯(lián)電路中，由于流過R與R的電流相等，即：丘左瓦。所以：6-60X【方案五】安阻短路法添加器材：電流表一只、定值電阻已知阻值R一只。仝實(shí)驗(yàn)原理：電源電壓相等實(shí)驗(yàn)過程：按圖9所示電路圖連接電路，電流表選擇合適量程，讀出開關(guān)閉合前后電流表的示數(shù)分別是I與I。12表達(dá)式：開關(guān)閉合前R與R組成串聯(lián)電路，電流表測(cè)的I為串聯(lián)電路的電0X1流；開關(guān)閉合后，電路中只有R,電流表測(cè)的I為R的電流，由于開關(guān)閉合前x2x后電源電壓不變，所以：G瑪+應(yīng)二“念，解得：鼻【方案六】安滑法器材：電流表、已知最大阻值為R的滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、待測(cè)電阻和導(dǎo)線。

9、路如圖10所示，閉合開關(guān)S,把滑動(dòng)變阻器的滑片滑至a端，測(cè)出通過R的電流xI,再把滑片移至b端，測(cè)出電流I。12因電源電壓不變，所以有IR=IR+R，1x2x則R=IR/IIx212閔10注：前面所述方法中的定值電阻都可以用已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器或電阻箱代替【方案七】等效替代法的電阻，使電流表示數(shù)仍為I,0R=RX0方法一：用圖11所示的電路也可以測(cè)出未知Rx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電阻箱即rail方法二：假設(shè)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12所示。先合上開關(guān)S1,把單刀雙擲開關(guān)S2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)U0。再把單刀雙擲開關(guān)S2打到2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電壓表的示數(shù)仍為U0,則此時(shí)電阻箱的示數(shù)即為待測(cè)電阻Rx的阻值，即RX=R0但在電路中的作用不是為了測(cè)起到標(biāo)志作用。等效法雖然也有一塊電壓表或一塊電