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浅谈多种测电阻方法




关键词:

  • 欧姆表测电阻

  1. 方法:把欧姆表选择好倍率挡位并调零后,将红黑表笔直接接在待测电阻的两端,其表盘上的指示读数即为测电阻值 ( 如图 1 所示 ) 。

  2. 使用注意事项:

  (1) 使用前要选择恰当的倍率档位——使指针处在整个表盘刻度的 1 , 3 至 2 / 3 的范围内,则测电阻数值较为准确和方便读数; (2) 测量前及换挡后必须调零; (3) 测量时不要用手接触电阻和表笔的金属部分,以免测量不准确; (4) 数据零刻度在右边,且刻度不均匀;读数时,由表盘数据乘以所选倍率即为测量结果;使用后,应将旋钮开关置于 OFF 、空挡或交流电压最高挡。

  3. 特点:方法简单,但测量精度不高。

  4. 高考考点:在考该部分知识时,主要考万用电表的使用和读数。

  • 伏安法测电阻

  1. 原理:由 R="U" / I ,只要测出电阻中流过的电流和两端的电压,代入公式就可算出电阻的值。

  2. 伏安法测电阻电路的两种连接方法及误差:用伏安法测电阻时,电路有两种连接方法,即安培表外接法和安培表内接法,如图 2 所示:对于外接法,由于安培表所测电流既包括待测电阻 R 上的电流,又包括流过伏特表的电流,故测量值比流过 R 上的电流真实值大.所以由 R="U" / I 算出的结果比 R 的真实值小;而内接法,安培表虽然测得的是 R 上的真实电流,但伏特表测得的电压既包括 R 两端的电压,也包括安培表两端的电压,所以由公式 R="U/I" 算出的电阻值又大于 R 的真实值。这两种情况下的误差都称为系统误莘,故应选择合适的接法。尽量减少误差。

  3. 测量电阻电路的两种连接方法的选择: (1) 数值比较法:在安培表、伏特表的内阻 RARv 及待测电阻的值可以大概估计的情况下,可以采用此方法。即若 Rv / R>R / RA 时,采用外接法;若 Rv / R<R / RA 时,采用内接法。

  (2) 试探比较法:在实验时,让伏特表先后接在点和 b 点 ( 如图 3 所示 ) ,并分别观察两次实验时伏特表和安培表读数的变化情况;若伏特表示数变化较明显,就采用外接法;若安培表示数变化较明显,就采用内接法.即让示数变化较明显的一只表测流过 R 的电流真实值。

  4. 高考考点:高考中主要考仪器仪表的选择、电路的设计 ( 安培表的接法 ) 、连接、数据处理等。

  • 替换法测电阻

  1. 原理:按图 4 所示连接好电路。先将待测电阻接入电路,并用伏特表测出待测电阻 Rx 两端的电压见甲图 ) 或用安培表测出待测电阻 Rx 中流过的电流见乙图 ) ,然后用变阻箱 R 替换待测电阻,通过调整变阻箱 R 的值,使伏特表或安培表的读数与替换前相等.则此时读出变阻箱 R 的值即为待测电阻的值。

  2. 测量步骤: (1) 将实验器材按图 4 连接好,然后滑动变阻器调到最大值后,闭合 S1 ;双掷开关置于后,调节滑动变阻器 R 使伏特表 ( 甲图 ) 或安培表 ( 乙图 ) 指到某一值 ;(2) 再将双掷开关黄于 2 位置,调节变阻箱 R 的值 , 使伏特表或安培表重新达到原来的指示值: (3) 读出变阻箱 R 的值即为待测电阻的值。

  3. 高考考点:要求根据给定的有限器材,设计测量电阻 Rx 的实验原理图,并根据设计的电路图连接成实验电路。

  • 电桥法测电阻

  1. 原理:如图 5 所示,当电桥平衡时 ( 即灵敏电流计 G 中的电流为零 ) ,即 R1 / R2=R3 / R4 ;只要知道四个电阻中的三个.就可求出剩下的那一个。

  2. 测量方法:在实际测量中,为了方便调整电桥平衡。其中一个桥臂采用变阻箱或采用如图 6 所示的可读出长度的滑线电阻丝,通过调节灵敏电流计 G 的滑动头 D ,使电流计中的电流为零,则电桥达到平衡,即可测出 AD 段和 DB 段的长度 L1 、 L2 由公式: Rx=(L1 /,求出待测电阻 Rx 的值。

  3. 特点:利用电桥法测电阻,结果比较精确,只取决于已知电阻、灵敏电流计的精确度 , 与电源的电动势没有关系,因此在要求精确测电阻时采用此方法。

  总之,测电阻的方法较多,在确定了测量方法时,要合理选用和配置器材,并采用合适的连接方法;在测量方法不确定的情况下,要根据所给器材和题目要求,合理设计测量电路及实验方法。

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