几种测电阻的方法
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几种常用的测电阻方法 玉山一中物理组 黄小燕
物理高考试题中,实验部分一直是学生比较薄弱的环节,而高中电学实验占整个实验中比重相当大,其中电阻的测量是重点,因此对电阻测量方法了解和掌握很有必要。
下面介绍几种常用的测电阻的方法: 一:伏安法测电阻
(一)原理:部分电路的欧姆定律R=U/I (二)内、外接法的比较与选择
伏安法测电阻有a 、b 两种接法,如图,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
如果被测电阻阻值为R x ,伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ,若x V A R R R <,则采用外接法。若x V A R R R >,则采用内接法。
如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表
示数的变化。若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。
二:半偏法:
1.对阻值过小的电流计采用半偏法测量 实验电路图如右
具体步骤:①先将R 的阻值调到最大,合上S 1,调节R 的阻值,使电流表的指针转到满刻度。②合上S 2,调节R ′的阻值,使电流表的指针转到满刻度的一半。③记下R ′的阻值,则R g 等于R ′。
注意:为使接上电阻箱后总电流几乎不变,要求R>>R g ,成为整个电路电阻的主要部分,使R ′的接入仅使电阻发生微小变化。系统误差为R 测 2.对于阻值过大的电压表可以采用半偏法测内阻 实验电路图如右 V A a b c 主要步骤为:①按电路图连接电路;②把变阻器R 的滑动触头滑至最右端,将电阻箱电阻调到零,闭合电键S ,调节R ,使电压表指针满偏;③调节R 0,使电压表指针半偏,记下此时电阻箱的阻值R ′,则R V 等于R ′。系统误差为R 测>R 真。 三:替代法: 通过电阻箱与电表配合,使电阻箱的阻值代替被测电阻阻值。这种 方法不存在系统误差,需要单刀双掷开关。 例如7:为了测定电流表的内阻,采用如图所示的电路,其中:A 1是待测电流 表,量程为300uA ,内阻约为100Ω;A 2是标准电流表,量程是200uA ;R 1是电阻箱,阻值范围0~999.9Ω;R 2是滑动变阻器;R 3是保护电阻;E 是电池组,电动势为4v ,内阻不计;S 1是单刀单掷开关,S 2是单刀双掷开关。 A 1 S 2 A 2 R 1 P R 3 R 2 S 1 四 欧姆表测电阻 测电阻最直接的方法就是用多用电表的欧姆档测量,如图,把多用表选择开关打到欧姆档,就可测电阻,方法如下: 1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在,就应该进行机械调零:用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝,使指针指左端零刻线。 2.把选择开关拨到欧姆挡时,在选好倍率后,还必须进行欧姆调零。方法是:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。因此用多用电表的欧姆挡测电阻的操作步骤是:①选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率。 A A ~ Ω Ω ×1k ×100 ×10 ×1 Ω OFF 2.5 10 50 250 500 2.5 50 mA 100 10 1 500 10 250 V ~ + V ②进行欧姆调零。③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。④将指针示数乘以倍率,得测量值。⑤将选择开关扳到OFF 或交流电压最高挡。 3.用欧姆挡测电阻,如果指针偏转角度太小(即指针所指的刻度值太大),应该增大倍率重新调零后再测;如果指针偏转角度太大(即指针所指的刻度值太小),应该减小倍率重新调零后再测。 如图所示测量电阻的结果为:17k Ω。 五 电桥法测电阻。 给出的电路如图,G 为灵敏电流表,R 0为阻值均匀的电阻丝,R 为已知阻值的定值电阻,R x 为被测电阻,还需要米尺。 测量R x 的步骤:测量左右两部分电阻丝的长度L 1、L 2,按图接好电路后,移动滑动触头P ,使电流表指针指在中央零刻度处。用刻度尺测量P 点两边电阻丝的长度L 1、L 2;由R X ∶R =L 1∶L 2得R L L R X 2 1 。 综上所述,电阻的测量要根据所给实验器材,结合实验原理最终确定选用方法。 G R x R R 0