安阻法与伏阻法测电阻

安阻法与伏阻法测电阻

摘要:欧姆定律的实验应用之一就就是提供了一种测电阻的方法——伏安法,这也就是初中物理学生必须掌握的实验技能之一。为加深对欧姆定律的理解与灵活应用,一般教师都要求学生掌握在缺少电压表或缺少电流表的情况下,补充一个己知阻值的电阻来测一未知电阻。本文总结了用安阻法与伏阻法测电阻的几种思路,并对这几种方法进行了评价。

关键词:欧姆定律、伏安法、安阻法、伏阻法

欧姆定律给我们提供了一种测电阻的方法——伏安法,在缺少电压表或电流表的情况下,同样我们可以根据欧姆定律设计出测未知电阻的方法。近年来,各地的中考试题在探究实验题型中也加强了对这一方法的考查。

一、只用电流表测未知电阻Rx ——安阻法 1、方法一: (1)、电路图

(2)、方法

R 0、R x 并联,用电流表分别测量R x 中的电流I x 、R 0中的电流I 0、干路中的电流I 这三个电流中的任意两个。 (3)、器材

电流表(1或2块)、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关(1个)、导线若干。 (4)、R x 的表达式

x x I R I R 00=

000I I R I R x -= x

x x I R I I R 0

)(-=

(5)、方法评价

如果只用一块电流表,需用电流表测出一个电流后,再改接到另外的位置再测另一电流;如果用两块电流表,则可用一固定的电路完成实验。 2、方法二: (1)、电路图

(2)、方法

R 0、R x 并联,通过只闭合S 1;只闭合S 2;同时闭合S 1、S 2,分别记下电流表的示数I x 、I 0、I 三个电流中的任意两个。 (3)、器材

电流表(1块)、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关(2个)、导线若干。 (4)、R x 的表达式

x x I R I R 00=

000I I R I R x -= x

x x I R I I R 0

)(-= (5)、方法评价

该方法用2个或3个开关实现了电路的固定,不需更换电流表的位置来测不同的电流。 3、方法三: (1)、电路图

(2)、方法

R x 与滑动变阻器串联,将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小(R 0＝0)与阻值最大(R 0己知),分别记下电流表的示数I 1、I 2。 (3)、器材

电源、开关(1个)、电流表(1块)、待测电阻R x 、己知最大电阻R 0的滑动变阻器、导线若干。

(4)、R x 的表达式

当P 置于最小阻值0时:

x R I U 1=

当P 置于最大阻值R 0时:

)(02R R I U x +=

∴)(021R R I R I x x += ∴2

1

2I I R I

R x -=

(5)、方法评价

利用了最大阻值己知的滑动变阻器实现了电阻的串联,开关、电流表数量达到了最少,且电路固定,但R x 表达式的推导有一定难度。 二、只用电压表测未知电阻Rx ——伏阻法 1、方法一: (1)、电路图

(2)、方法

R 0、R x 串联,用电压表分别测出R 0两端的电压U 0、R x 两端的电压U x 、R 0与R x 串联后的总电压U 这三个电压中的任意两个。 (3)、器材

电压表(1或2块)、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关(1个)、导线若干。 (4)、R x 的表达式

00R U U R x x =

000R U U U R x -= 0R U U U R x

x

x -= (5)、方法评价

如果只用一块电压表,需用电压表测出一个电压后,再改接到另外的位置再测另一电压;如果用两块电压表,则可用一固定的电路完成实验。 2、方法二: (1)、电路图

(2)、方法

R 0与R x 串联,通过只闭合S 1、只闭合S 2、分别记下电压表的示数U 0(U x )、U 。 (3)、器材

电源、开关(2个或3个)、电压表(1块)、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、导线若干。 (4)、R x 的表达式

000R U U U R x -=

0R U U U R x

x

x -= (5)、方法评价

该方法用2个或3个开关实现了电路的固定,不需更改电压表的位置来测不同的电压。 3、方法三: (1)、电路图

(2)、方法

R x 与滑动变阻器串联,将滑片置于阻值最小(R 0＝0)与阻值最大(R 0己知),分别记下电压表的示数U 1、U 2。 (3)、器材

电源、开关(1个)、电压表(1块)、待测电阻R x 、己知最大电阻值R 0的滑动变阻器、导线若干。

(4)、R x 的表达式

当P 置于最小阻值0时:

电压表测电源电压。 当P 置于最大阻值R 0时:

R x 与R 0串联,电压表测R x 两端的电压。

∴210U U U -= ∴02

100R U U R U I -==

∴02

12

2R U U U I U R x -==

(5)、方法评价

利用了最大阻值己知的滑动变阻器与待测电阻串联,且电压表、开关数量少,电路固定。