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电阻测定的四种思路

2015-02-26冯自泽

甘肃教育 2015年2期
关键词:测量方法物理教学电阻

冯自泽

【关键词】 物理教学;电阻;测量方法

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463(2015) 02—0122—01

在做初中电阻测定的学生实验时,笔者没有按惯例给学生准备好分组实验的器材,而是提前几天布置任务,让学生先分组讨论测电阻的方法,并画出实验电路图及确定所需实验器材及规格。在实验室具体操作时,根据需要向实验员索取所需器材,变被动测定实验为主动探究实验。这里笔者将学生分组实验后交流的实验方法分类整理如下。

思路一:伏安法测电阻

如图1所示,分别用电压表V和电流表A测出待测电阻Rx两端电压和通过的电流,利用欧姆定律得Rx=■。

思路二:安阻法测电阻

由于缺少了电压表,因此,设计的电路必须满足待测电阻两端和已知电阻两端的电压间有等量关系。可采用两种思路:1.利用并联电路中各支路两端电压相等的特点。2.利用同一电源的电压始终保持不变的特点。

方法一:如图2所示,闭合开关S后,先读出通过已知电阻R的电流I1,再将电流表改接到待测电阻Rx支路,读出通过Rx的电流I2,根据并联电路的特点和欧姆定律得I1R=I2Rx,即Rx=■。

方法二:如图3所示,只闭合S1,读出电流表读数I1.后闭合S1和S2,读出电流表的读数I2,根据并联电路特点和欧姆定律得I1R0=(I2-I1)Rx,即Rx=■。

方法三:如图4所示,将单刀双掷开关S打到1,读出电流表的读数为I1,然后将开关S打到2,读出电流表读数为I2,根据电源电压不变的特点和欧姆定律得I1R=I2Rx,即Rx=■。

思路三:伏阻法测电阻

由于缺少了电流表,同样设计的电路必须满足通过待测电阻的电流和已知阻值中的电流间有等量关系,即把定值电阻和待测电阻串联起来。

方法一:如图5所示,Rx为待测电阻,闭合S,记下电压表读数U1,再将电压表改接在Rx两端(虚线表示),记下电压表读数U2,据串联电路特点和欧姆定律得■=■,即Rx=■。

方法二:如图6所示,闭合S,记下电压表示数U1,再将电压表改接在电源两端(虚线表示),记下电压表读数U2,根据串联电路特点和欧姆定律得■=■,即Rx=■。

方法三:如图7所示,闭合S1,断开S2,记下电压表示数U1;闭合S1、S2,再记下电压表示数U2(等于电源电压)。根据串联电路特点和欧姆定律得■=■,即Rx=■。

思路四:等效替代法测电阻(电阻箱法测电阻)

方法一:安阻箱法

1. 如图8所示,利用电阻箱的阻值能够调节且能读出数值的优点,先闭合开关S1,读出电流表示数I,然后断开S1闭合S2,调节电阻箱的阻值,使电流表示数仍为I,则待测电阻阻值和电阻箱阻值相等,即Rx=R0。

2. 为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,可设计图9所示的电路。

Ⅰ.将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;读出电路稳定后A表的示数(记为I1)。

Ⅱ.将开关掷向b,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱R0的阻值,使A表的示数仍然为I1,即Rx=R0。

方法二:伏阻箱法

为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,可设计图10所示的电路。

Ⅰ.将开关S掷向1, 由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一适当位置,读出V表的示数为U。

Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数仍为U,即Rx=R0。

编辑:谢颖丽

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