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精确测量电阻的方法

发布时间:2022-01-10 16:48:21

A. 6种电阻的测量方法

导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。那电阻的测量方法有哪些呢?




一、电阻的测量

利用电流表、电压表达到测量电阻具体阻值的目的。

伏安法测电阻(具体分为“电流表外接法”和“电流表内接法”)

原理:欧姆定律(R=U/I)

1、电流表外接法

外接法测量值偏小,RX的真实值R真=U/(I–U/Rv)

2、电流表内接法

电流表内接法测量值偏大,RX的真实值为R真=(U-IRa)/I

3、测量方法的选取

当RX<>Ra时,内接




二、电阻的测量方法

电阻的测量方法

1.万用表测量法

把万用表转换开关拨至电阻挡(×1,×10,×100,×1K),选择适当的量程,两表笔短接后旋转调零旋钮使指针指在零刻线上,然后两表笔分别接触待测电阻的两端,从万用表指针所指的数值即可知道电阻值。(注:电阻值等于指示数值乘以所选量程的倍数)

2.伏安法

器材:电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。

测量方法:电路如图1所示,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I,则Rx=U/I。

伏安法测电阻有内接法和外接法两种。

3.伏阻法

器材:电压表、阻值已知的定值电阻R0、阻值未知的电阻Rx、开关、电源和导线。

方法一、改接电表法:即通过移动电压表的位置来测量电阻。

方法二、开关通断法:即通过某些开关的闭合或断开,改变电路的连接情况来测量电阻。

4.安阻法

器材:电流表一个、阻值已知的定值电阻R0、开关、电源、待测电阻Rx和导线。

方法一、改接电表法:即通过改变电流表的位置来测电阻。

方法二、开关通断法:

A.短路法

B.开路法

5.安滑法

器材:电流表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。

6.伏滑法

器材:电压表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻Rx和导线。




以上介绍了电阻的测量及方法,当需要对电阻进行测量时便可从以上选择根据具体情况选择最有效的方法。

B. 怎么精确测量一根导线的电阻

摘要 根据电阻定律:导体的电阻r跟它的长度I成正比,跟它的横截面积s成反比,还跟导体的材料有关系,这个规律就叫电阻定律。公式:r=pl/s 将导线的电阻率p,长度|横截面积s代入公式就可以计算一根导线的电阻了。

C. 测量电阻的三个方法的详细解释

1.
伏安法测电阻
伏安法是指用电压表和电流表测电阻的方法,所遵循的测量原理是欧姆定律。如图1是伏安法测电阻的电路图,为了减小测量的误差,在电路中串联了一个滑动变阻器R,用来改变未知电阻Rx两端的电压,
每改变一次,记一次对应的电压表和电流表的示数,计算一次未知电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次,所以。
图1
在对器材的选择中,要注意器材规格的选择。例如,估计未知电阻约5Ω,则选用两节干电池做电源、选用0~3V量程的电压表、选用0~0.6A量程的电流表。尽量选用小量程,是因为小量程的最小刻度值
小,示数的精确度高。再者,同样大的电流,在小量程中指针摆动幅度大,容易读数。
2.
特殊方法测电阻
(1)伏欧法测电阻
伏欧法测电阻是指用电压表和已知电阻测未知电阻的方法。图2是伏欧法测电阻的电路图,在图2中,先把电压表接在已知电阻R的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表接在未知电阻Rx的两端
,记下此时电压表的示数U2。根据欧姆定律知通过两电阻的电流:由于R和是串联,所以,即:。
图2
在这个实验中,电压表应用同一个量程,这样电压表示数的精确度就一样了。所以,在能估计出未知电阻的前提下,尽量选择跟未知电阻相接近的已知电阻R。
(2)安欧法测电阻
安欧法测电阻是指用电流表和已知电阻测未知电阻的方法。图3是安欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电流表跟已知电阻R串联,测出通过R的电流I1;然后再把电流表跟未知电阻Rx串联,测出通过Rx
的电流I2。
求采纳

D. 常用的测量电阻的方法是

【伏安法测电阻】

伏安法测量是初中物理中的重要实验。本实验可以使用电压表和电流表检测未知电阻的电压和电流,然后使用欧姆定律的Rx变形公式。由于电压表也被称为伏特计,电流表也被称为伏特计,这种用伏特计和电流表测量电阻的方法被称为伏安法。

1.实验步骤:

(1)根据电路图把实验器材摆好。

(2)按电路图连接电路。

(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别使灯泡暗红、微弱发光、正常发光,测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。

2.优点:可以比较方便快速地通过实验的方式测出电阻

缺点:容易受到电压表和电流表阻值过大或者过小的影响,以及相应的电路短路的可能性。

E. 电阻的测量方法有哪三种

1、用伏安法
2、用一已知电阻和电压表来测定(将已知电阻和被测电阻串联,然后用电压表分别测出两电阻两端的电压各是多少,根据电压比等于电阻比就能算出被测电阻是多少)
3、用一已知电阻和电流表来测定(将已知电阻与被测电阻并联,然后用电流表串联测出电流)

F. 怎样测高阻值电阻比较精确

我也是电子爱好者,怎么加你的呀,问题答案是什么?你说的代表1k的电阻。
导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆(ohm),简称欧,符是Ω(希腊字母,音译成拼音读作 ōu mì gǎ )。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)(兆=百万,即万)。

KΩ(千欧), MΩ(兆欧),他们的换算关系是:
1TΩ=GΩ 1GΩ=MΩ 1MΩ=KΩ 1KΩ=Ω
电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。由于电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即:
10^1——表示10Ω的电阻; 10^2——表示Ω的电阻; 10^3——表示1KΩ的电阻; 10^4——表示10KΩ的电阻; 10^6——表示1MΩ的电阻; 10^7——表示10MΩ的电阻。
如果一个电阻上标为22*10^3,则这个电阻为22KΩ。
数码法
用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10n(n=0~8)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。塑料电阻器的表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示,如表示5.1kΩ。电容上数码标示为47*10^(-1)=4.7pF。而标志是0或的电阻器,表示是跳线,阻值为0Ω。数码法标示时,电阻单位为欧姆,电容单位为pF,电感一般不用数码标示。

作用:
主要职能就是阻碍电流流过 ,应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等.数字电路能有上拉电阻和下拉电阻。 [编辑本段]电路中的电阻 串联电路
在串联电路中,在干路(主路)上的电阻等于在各支路(分路)上的电阻之和R=R’+R”……
在并联电路中,在干路上的电阻的倒数等于在各支路上的电阻的倒数之和
1/R=1/R’+1/R”…… 不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻.常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器.
b.按材料
碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻等.
C.按安装方式
插件电阻、贴片电阻
d.按功能分
负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等 [编辑本段]电阻的主要参数a. 标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值.单位: Ω, kΩ, MΩ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的. 不是所有阻值的电阻器都存在.
b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.误差代码:F 、 G 、 J、 K… (常见的误差范围是:0.01%,0.05%,0.1%,0.5%,0.25%,1%,2%,5% 等)
c. 额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率.常见的有1/16W 、 1/8W 、 1/4W 、 1/2W 、 1W 、 2W 、 5W 、10W
阻值和误差的标注方法
a.直标法—将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上.
eg: 5.1k Ω 5% 5.1k Ω J
b.文字符法—将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数.
eg: 0.1Ω=Ω1=0R1, 3.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ
c.色标法—用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级.普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5环.
d.数码法
用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10^n(n=0~8)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。
0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX. eg :
=Ω =1M 2R2=2.2Ω
塑料电阻器的表示10*10^3=10k。片状电阻多用数码法标示,如表示5.1kΩ。电容上数码标示为47*10^(-1)=4.7pF。而标志是0或的电阻器,表示是跳线,阻值为0Ω。数码法标示时,电阻单位为欧姆,电容单位为pF,电感一般不用数码标示。
色环电阻第一环如何确定

a.四环电阻:
因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环.
b.五环电阻:此为精密电阻
(1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了.
(2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环.
识别色环电阻的阻值
目前,电子产品广泛采用色环电阻,其优点是在装配、调试和修理过程中,不用拨动元件,即可在任意角度看清色环,读出阻值,使用方便。一个电阻色环由4部分组成[不包括精密电阻]
四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表10的幂;第四环代表误差。
下面介绍掌握此方法的几个要点:
(1)熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆:
棕=1
红=2,
橙=3,
黄=4,
绿=5,
蓝=6,
紫=7,
灰=8,
白=9,
黑=0。
此乃基本功,多复诵,一定要记住!!!!!!!
大家都记得彩虹的颜色分布吧,一句话,很好记:红橙黄绿蓝靛(diàn)紫,去掉靛,后面添上灰白黑,前面加上棕,对应数字1开始。
从数量级来看,在体上可把它们划分为三个大的等级,即:金、黑、棕色是欧姆级的;红是千欧级,橙、黄色是十千欧级的;绿是兆欧级、蓝色则是十兆欧级的。这样划分一下也好记忆。所以要先看第三环颜色(倒数第2个颜色),才能准确。
第四环颜色所代表的误差:金色为5%;银色为10%;无色为20%。
下面举例说明:
例1四个色环颜色为:黄橙红金
读法:前三颜色对应的数字为,金为5%,所以阻值为43X10*2==4.3KΩ,误差为5%。 [编辑本段]普通电阻的选用常识 a.正确选有电阻器的阻值和误差:
阻值选用:原则是所用电阻器的标称阻值与所需电阻器阻值差值越小越好.
误差选用:时间常数RC电路所需电阻器的误差尽量小.一般可选5%以内.对退耦电路,反馈电路滤波电路负载电路对误差要求不太高.可选10%-20%的电阻器.
b.注意电阻器的极限参数:
额定电压:当实际电压超过额定电压时,即便满足功率要求,电阻器也会被击穿损坏.
额定功率:所选电阻器的额定功率应大于实际承受功率的两倍以上才能保证电阻器在电路中工作的可靠性.
c.要首选通用型电阻器
:
通用型电阻器种类较多、规格齐全、生产批量大,且阻值范围、外观形状、体积大小都有挑选的余地,便于采购、维修.
d.根据电路特点选用:

高频电路:分布参数越小越好,应选用金属膜电阻、金属氧化膜电阻等高频电阻.
低频电路:绕线电阻、碳膜电阻都适用.
功率放大电路、偏置电路、取样电路:电路对稳定性要求比较高,应选温度系数小的电阻器.
退耦电路、滤波电路: 对阻值变化没有严格要求,任何类电阻器都适用.
e.根据电路板大小选用电阻:

敏感电阻器常识:
a.热敏电阻:
是一种对温度极为敏感的电阻器.分为正温度系数和负温度系数电阻器.选用时不仅要注意其额定功率、最大工作电压、标称阻值,更要注意最高工
作温度和 电 阻温度系数等参数,并注意阻值变化方向.
b.光敏电阻:
阻值随着光线的强弱而发生变化的电阻器. 分为可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻.选用时先确定电路的光谱特性.
c.压敏电阻:
是对电压变化很敏感的非线性电阻器.当电阻器上的电压在标称值内时,电阻器上的阻值呈无穷大状态,当电压略高于标称电压时,其阻值很快下降,使
电阻器处于导通状态,当电压减小到标称电压以下时,其阻值又开始增加.
压敏电阻可分为无极性(对称型)和有极性(非对称型)压敏电阻.选用时,压敏电阻器的标称电压值应是加在压敏电阻器两端电压的2-2.5倍.另需注意压
敏电阻的温度系数.
d.湿敏电阻:
是对湿度变化非常敏感的电阻器,能在各种湿度环境中使用.它是将湿度转换成电的换能器件.选用时应根据不同类型的不同特点以及湿敏电阻
器的精度、湿度系数、响应速度,湿度量程等进行选用.
注:电阻在低频的时候表现出来的主要特性是电阻特性,但在高频时,不仅表现出电阻特性,还表现出电抗特性的一面这在无线电方面(射频电路中尤其重要). [编辑本段]常见导体的电阻率以及计算物体电阻计算公式:R=ρL/S,其中,L为物体长度,S为物体的横截,比例系数ρ叫做物体的电阻系数或是电阻率,它与物体的材料有关,在数值上等于单位长度、单位的物体在20℃时所具有的电阻值。
R=1/G, 其中G为物体电导,导体的电阻越小,电导就越大,数值上等于电阻的倒数。单位是西门子,简称西,符s。
初中要求掌握的影响电阻的因素:
导体的长度、材料相同时,横截越大,电阻越小;
导体的横截、材料相同时,长度越长,电阻越大;
导体的横截、长度相同时,导体的材料不同,电阻大小不同。
大多数金属的电阻随温度的升高而增大。
常见导体的电阻率
材料 20℃时的电阻率 (µΩ? m)
银 0.
铜 0.
金 0.
铝 0.
锌 0.
铁 0.
铅 0.
汞 0.
碳 25
康铜(54%铜,46%镍) 0.50
锰铜(86%铜,12%锰,2%镍) 0.43
照明灯泡 (工作) ~ [编辑本段]国家标准电阻标称值标称值系列
E24(误差±5%):1.0,1.1,1.2,1.3,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,3.3,3.6,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.8,7.5,8.2,9.1
E12(误差±10%):1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,3.0,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2
E6(误差±20%):1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8
标称额定功率:
线绕电阻系列:3W,4W,8W,10W,16W,25W,40W,50W,75W,W,W,W,W
非线绕电阻系列:0.05W,0.W,0.25W,0.5W,1W,2W,5W
英语解释:
Resistance means the inhibition from conctor to current. The symbol of resistance is (R) and the unit of resistance is (Ω).
电阻计算公式:R=U/I=U方/P
接地电流:在大地或在接地极中流过的电流。
接地导体:指构成地的导体,该导体将设备、电气器件、布线系统、或其他导体(通常指中性线)与接地极连接。
接地极:构成地的一种导体。
接地连接:用来构成地的连接,系由接地导体、接地极和围绕接地极的大地(土壤)或代替大地的导电体组成。
接地网:由埋在地中的互相连接的裸导体构成的一组接地极,用以为电气设备和金属结构提供共同地。
接地系统:在规定区域内由所有互相连接的多个接地连接组成的系统。
接地极地电阻:接地极与电位为零的远方接地极之间的欧姆律电阻。(注:所谓远方是指一段距离,在此距离下,两个接地极互阻基本为零。)
接地极互阻:指以欧姆为单位表示的,一个接地极1A直流电流变量在另一接地极产生的电压变量。
电位:指某点与被认为具有零电位的某等电位面(通常是远方地表面)间的电位差。
接触电压:接地的金属结构和地面上相隔一定距离处一点间的电位差。此距离通常等于最大的水平伸臂距离,约为1m。
跨步电压:地面一步距离的两点间的电位差,此距离取最大电位梯度方向上1m的长度。(注:当工作人员站立在大地或某物之上,而有电流流过该大地或该物时,此电位差可能是危险的,在故障状态时尤其如此)
(架空线防雷保护用)接地极:指一个导体或一组导体,装设在输电线路下方,位于地面或地面上方,但绝大多数在地下,并与铁塔或电杆基础相连。
土壤电阻率:是指一个单位立方体的对立面之间的电阻,通常以Ω?m或Ω?cm为单位。 [编辑本段]电阻的命名方法根据部颁标准(SJ-73)规定,电阻器、电位器的命名由下列四部分组成:第一部分(主称);第二部分:(材料);第三部分(分类特征);第四部分(序)。它们的型及意义见下表。

并联等效电阻

电阻相并联的电路,两端外加电压,总电流为I,各支路电流分别为I1,I2....In.
根据KCL规律,I=I1+I2+....+In=U/R 还有一个R=(R1*R2)/(R1+R2)上乘下加 只适用于2个电阻并联
R为并联电路的总电阻,称为并联等效电阻.
等效电阻

电阻相串联的电路,两端外加电压,各电阻上流过同一电流.
根据KL规律,串联电阻的总电阻就称为串联等效电阻.
电路计算中,需把握电流相等这一原则.
电阻计算的公式:
串联:R=R1+R2+R3+......+Rn
并联:1/R=1/R1+1/R2+.....+1/Rn
定义式:R=U/I
决定式:R=ρL/S
生产电阻的厂家
中国﹕BDC
台系﹕walsin,toyo............
日系﹕koa, ROHM..........
电阻的测量方法
伏安法:又称伏特计、安培计法,是一种较为普遍的测量电阻的方法,通过利用欧姆定律:R=U/I来测出电阻值。因为是用电压除以电流,所以叫伏安法。
器材:电压表、电流表、一个待测电阻
伏安法电路图:
伏安法电路图
两种接法:外接法和内接法。所谓外接内接,即为电流表接在电压表的外面或里面。
伏安法测电阻虽然精度不很高,但所用的测量仪器比较简单,而且使用也方便。是最基本的测电阻的方法,测电阻的方法还有替代法、惠斯通电桥法等多种。 [编辑本段]超导体在电能传输过程中,由于导线电阻的存在,都要产生热效应,白白地消耗了电能,还 会给机器、设备造成损害,科学家为此伤透了脑筋,千方百计地探索电阻很小甚至为零的导体输送电能。在人类以自己的智慧和劳动踏入从未进入的低温奇异世界时,年科学家发现在4.2K附近,水银的电阻消失了,这就是通常所说的超导现象。这时水银进入了一种新的状态,电阻变为零,这种特殊的导电性质的物质状态,科学家称为超导态。从此揭开了研究超导的第一页。超导现象这一伟大发现,促使人们挖掘物质世界中超导电性所隐藏的最神秘的宝藏。 具有超导电性的物质叫超导体,超导体电阻突然变为零的温度叫超导临界温度。至今已发现有28种元素、几千种合金和化合物是超导体。超导体进入超导状态时,不仅其内的电阻为零,而且体内的磁场也为零,表现出完全的抗磁性。
硬之城上面应该有这个,可以去看看有没有教程之类的,因为毕竟上面的技术资料型号等都很全面也是最新的,所以能解决很多问题。

G. 常见几种电阻测量方法

1. 使用电阻表,完全脱离电路,直接测量。
2. 在直流稳压状态下,在线测量电阻两端电压和流过电阻的电流,根据电阻=电压/电流,计算出电阻值。
3. 测量电池内阻:
外接已知电阻,测量已知电阻两端电压和流过的电流,计算电池内阻=(电池电动势-已知电阻两端电压)/电流
4. 使用电桥电路,测量计算精密电阻。

H. 测电阻最精确的方法是什么能测量几mΩ(毫欧姆)的电阻

毫欧?
随便买个双臂电桥都能测到千分之一毫欧的量级啊

看了一下高精度电阻计貌似都是开尔文电桥

I. 常用测量电阻的方法有那几种

电阻的测量方法有:伏特计-安培计法、谐振法、欧姆表法、直流电桥法、数字式欧姆表法等。

各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。

20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,电阻就变成了零。这就是超导现象,用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就能降为零。

如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,进一步实现电子设备的微型化。



金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞,每秒钟的碰撞次数高达1015左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动,表示这种阻碍作用的物理量叫作电阻。不但金属导体有电阻,其他物体也有电阻。

导体的电阻是由它本身的物理条件决定的,金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细(横截面积)以及使用温度决定的。

J. 测电阻的10种方法

十种测电阻方法归纳

(一)伏安法测电阻

伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出

未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏

特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫'伏安法'。

1.原理:由欧姆定律 推出

2.电路图:(见图 1)

3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、

滑动变阻器、导线。

4.注意点:

ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。

ⅱ滑动变阻器的作用:

(1)保护电路;

(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。

ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。

5.实验步骤:

(1)根据电路图把实验器材摆好。

(2)按电路图连接电路。

(在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表

量程的选择,'+'、'-'接线柱。③滑动变阻器采用'一上一下'接法,闭合开关前,滑

片应位于阻值最大处。)

(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别

使灯泡暗红(灯泡两端电压 1V)、微弱发光(灯泡两端电压 1.5V)、正常发光(灯泡两端

电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。

实验次数 灯泡亮度 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω

1 灯丝暗红 1

2 微弱发光 1.5

3 正常发光 2.5

同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡

的温度 升高。

(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。

6.分析与论证:

展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。

是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?

难点突破:(我们对比一个实验如图 2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值 R)

发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。

通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的

呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)

那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验

再一次验证了这一点。

(二)测电阻的几种特殊方法

1.只用电压表,不用电流表

方法一:如果只用一只电压表,用图 3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。

具体的作法是先用电压表测出Rx 两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0

两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为:

用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。

方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 4所示的电路可以测

出未知Rx的阻值。

具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1 和S2,读出这时电

压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。

根据分压公式可计算出Rx的值:

方法三:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 5所示的电路可以测

出未知Rx的阻值。

具体的作法是先把滑动变阻器的滑片 P 调至 B 端,闭合开关,记下电压表示数U1;把

滑动变阻器的滑片 P调至 A端,记下电压表示数U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻

的阻值R0,可计算出Rx的值:

以上方法,需要测量两次电压,所以也叫'伏伏法';根据所给器材有电压表和一个已

知阻值的电阻R0,所以又叫'伏阻法'。

2.只用电流表,不用电压表

方法一:如果只用一只电流表,用图 6所示的电路可以测出未知Rx的阻值。先后用电

流表测出通过R0 和Rx的电流分别为I0、Ix,根据测得的电流值I0、Ix 和定值电阻的

阻值R0,根据分流公式可计算出Rx的值为

方法二:用图 7所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电

流表的示数为 I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、

I2和定值电阻的阻值R0。

根据分流公式可计算出Rx的值:

方法三:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 8所示的电路也可以

测出未知Rx的阻值。

具体的作法:是先闭合开关 S1,读出电流表的示数为 I1,再同时闭合 S1、S2,读出这

时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、I2和定值电阻的阻值R0。

计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合 S1时,根据欧姆定律的变形公式U=I(R

x+R),可得U=I1(Rx+R0)①;当再同时闭合 S1、S2,R0 被短路,这时有:U=I2Rx

②。

联立①②解方程组得

方法四:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 9所示的电路也可以

测出未知Rx的阻值。

具体的作法:把滑动变阻器的滑片 P 调至 A 端,读出电流表的示数为 IA,再把滑动变

阻器的滑片 P 调至 B 端,读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值 IA、IB和定值电

阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:

以上方法,需要测量两次电流,所以也叫'安安法';根据所给器材有电流表和一个已

知阻值的电阻R0,所以又叫'安阻法'。

总之,用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器

材(电流表或电压表)的情况下,我们可用间接的方法得到电压值或电流值,仍然可以测量

电阻的阻值。因此,在进行实验复习时要特别重视原理的理解,这是实验设计的基础。

3.等效替代法

方法一:用图 10 所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。当 S扳到 A时电流表的示数

为 I,再将 S 扳到 B时,调节 R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为 I,即 RX=R0。

方法二:若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图 11 所示。先

合上开关 S1,把单刀双掷开关 S2打到 1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数

U0。再把单刀双掷开关 S2打到 2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为 U0,则此时电阻

箱的示数即为待测电阻 Rx的阻值,即 RX=R0。

等效法虽然也有一块电压表或一块电流表,但在电路中的作用不是为了测量出电压或电

流,而是起到标志作用。

三、典型例题

1.有一个阻值看不清的电阻器 Rx,要测出它的电阻值。

(1)小明按图 12 的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关 S,观察到电压表的示数

为 1.6V,电流表的示数如图 13所示,则通过电阻器 Rx的电流为_____A,Rx的电阻为____Ω。

(2)图 14是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处。

①____________________________________________________________________;

②____________________________________________________________________;

③____________________________________________________________________。

分析与解:

(1)在对电压表、电流表读数时,要先看清接线柱找到对应的量程,弄清分度值,再根

据指针的位置进行读数。图乙中根据接线柱确定是按 0~0.6A量程进行读数,对应的分度值

为 0.02A,因此读数为 0.2A+0.02A×6=0.32A。

(2)电路的错误一般都是电流表、电压表和滑动变阻器连接错误。先看电流表,是串联

连接没错,从图乙看量程也没错,但电流是从负接线柱流进,这是不正确的。再看滑动变阻

器,接线方法显然错误,这样接入电路的是它的最大电阻,移动滑片电阻不变。电压表是并

联连接,正负接线柱连接正确,但量程过大,因为电源电压不超过 3V,选小量程测量结果

要相对准确些。

答案:(1)0.32;5 。

(2)①电流表的正负接线柱接反了;

②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路,无法改变电阻大小;

③电压表的量程选大了。

2.物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻 Rx 的实验,各组同学都提出了

自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况。

(1)甲组同学决定采用伏安法,请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需

测量的物理量:①___________; ②___________;

(2)乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图 15,以

下是他们的实验操作步骤:

①按电路图连接好实物电路。

②_______________________________________________________。

③_______________________________________________________。

(3)请你用所测物理量写出两种方案未知电阻 Rx的数学表达式:

甲组:Rx=___________。乙组:Rx=___________。

分析与解:本题同时考查了伏安法测电阻和只用一只电流表测电阻两种不同的电阻测量

方法。在伏安法测电阻的电路图中,要用一只电压表和一只电流表分别来测未知电阻的电压

和电流,特别是别忘了串联一只滑动变阻器,需要测量的物理量是未知电阻的电流和电压。

只用一只电流表来测电阻,电源电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻

值,我们可以设法测出两次电流值,分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值。具体做法是:先断

开开关,读出电流表的示数为I1;再闭合开关,读出电流表的示数为I2,再根据分流公式

求出Rx和电源电压U。

答案:(1)如图 16 ①未知电阻两端的电压U;

②通过未知电阻和电流I。

(2)②断开开关,读出电流表的示数为I1

③闭合开关,读出电流表的示数为I2

(3)U/I; I1R0/(I2-I1)。

3.要测一个阻值未知的电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、两个

开关、一个电流表、一个已知阻值为R0 的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx 的

阻值,要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。

分析与解:本题考查了只用一只电流表测电阻的方法。只用一只电流表来测电阻,电源

电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻值,我们可以设法测出两次电流

值,再利用并联分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值;或电源电压一定,利用局部短路,列出

等式。

答案:[1]电路图(见图 17):

[2]实验步骤:

(1)按照电路图连接好电路

(2)闭合开关 S1,断开 S2,记下电流表示数 I1

(3)闭合开关 S2,断开 S1,记下电流表示数 I2

(4)整理实验器材。

[3]待测电阻Rx的表达式:

(也可以:)

[1]电路图(见图 18):

[2]实验步骤:

(1)按照电路图连接好电路

(2)只闭合开关 S1,记下电流表示数 I1

(3)开关 S1、S2都闭合,记下电流表示数 I2

(4)整理实验器材。

[3]待测电阻Rx的表达式:

4. 现在要测定标有'3.6V 0.32A'灯泡正常发光时的灯丝电阻,给你的器材如下:

开关

一只,导线若干,4.5V 和 6V 的电源各一套(电源电压恒定),量程为 0.6A、3A 的电

流表和 3V、15V的电压表各一只,'5 2A'和'10 1A'的滑动变阻器各一只。测量时

电表示数必须超过所用量程的一半。

(1)应选择电压为______________V的电源;

(2)电流表量程应选择______________A;

(3)电压表量程应选择______________V;

(4)滑动变阻器的规格应选择______________;

(5)画出符合本实验要求的电路图。

分析与解:本题是一道运用伏安法测电阻的设计性实验题,主要考查伏安法测电阻的原

理、串并联电路特点、实验设计和实验器材选择。题中要求'测量时电表示数必须超过所用

量程的一半',为达到这一要求,必须选择电压为 6V 的电源(请同学们想一想,这是为什

么?)。由于小灯泡正常发光时的电流为 0.32A,要满足题中的要求,电流表必须选择量程

为'0.6A'的,电压表必须选择量程为'3V'的。据欧姆定律可估算出小灯泡的灯丝电阻 R

灯,即 。将滑动变阻器串联在电路中起分压作用,其阻值设

为 R,据欧姆定律有 代入上式解得

。所以滑动变阻器应选'10 、1A'的。由于所选电压表的量程小于小灯泡正

常发光时的额定电压,因此应将电压表并接在滑动变阻器的两端,这样小灯泡两端的

电压等于 6V减去电压表的示数。

答案:

(1)6;

(2)0.6;

(3)3;

(4)'10 、1A';

(5)如图 19。

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