测电阻的几种变式_实验设计-查字典物理网

在测电阻的实验中，除了借用“电压表、电流表”使用“伏安法”测电阻之外，还有很多方法，同样也可以进行电阻的测量

一、等效替代法

1．实验设计方案如图1所示：电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R＇是电阻箱、R₀是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻。

实验步骤：

①将开关S拨到a，读出电流表的示数为I；

②再将开关S拨到b，调节电阻箱R＇的阻值，使电流表的示数为I，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为R。

2．实验设计方案：如图2：选择了合适的器材，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻R_x

实验步骤：

①将未知电阻R_X接入A、B两点间；

②闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下电压表示数U；

③断开开关，取下A、B间的元件，将电阻箱接在A、B两点间；

④闭合开关，调节电阻箱，使电压表示数仍为U；

⑤读出电阻箱示数，即可知道R_x的阻值．

3．实验设计方案如图3： R₁是电阻箱，S₁为单刀积掷开关，电源电压不变。

实验步骤：

①闭合开关S后，把开关S₁接到触点1，调节滑动变阻器R，使电压表有个合适的示数U；

②把开关S₁接到触点2后，保持滑片P的位置不变，只调节电阻箱R₁，直到电压表示数为U；

③读出电阻箱示数，即可知道R_x的阻值

二、只利用电压表进行测量

1．实验方案如图4：电源电压不变，R₀阻值已知。

实验步骤：

a．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；

b．闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表V₁、V₂的示数分别为U₁、U₂

c．断开开关，整理器材。

d.用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R_X＝U₂R₀/U₁

2．实验方案如图5所示，S₂为单刀双掷开关，电源电压不变。

实验步骤：

①根据实验电路图，电路连接正确后，闭合S₁，将S₂拨到触点1时，电压表的读数为U₁，则电源电压为U₁。

②闭合S₁，将S₂拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R₀时，电压表的示数为U₂，则待测电阻的阻值Rx=

3．实验器材：定值电阻R₀（阻值已知）、滑动变阻器（阻值变化范围为0～20Ω）、标准电阻箱（阻值变化范围为0～9999Ω，电路符号为“”），一只量程为0～3V、0～15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干。

方案一：实验电路如图6所示

实验步骤：

①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；

②闭合开关，读出电压表的示数U₁。

方案二：实验电路如图7所示

实验步骤：

①将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；

②闭合开关，读出电压表的示数U₁。

方案三：实验电路如图8所示

实验步骤：

①将电阻箱调至最大阻值处；

②闭合开关，将电阻箱调至适当阻值，读出电压表的示数U₁。

4．此外还可以设计如下的几种电路如图9-13等多种方法

三、只是用电流表测量电阻

1．实验器材：一只已知阻值的定值电阻R₀、两只电流表、电池、开关、足量的导线。请你利用这些器材设计实验，测出一只未知电阻R_x的阻值。实验设计如图14所示：

实验步骤：

①按照图所示的电路图连接电路

②闭合开关S，读出电流表示数I₁、I₂

③据U=R₀I₁=R_xI₂,求出R_x

此外还可以设计如图15-18的实验电路

2．实验器材：电源（电压不变），滑动变阻器（已知最大阻值），实验设计如图19：

实验步骤：

①将滑动变阻器滑至a端，读出电流表的示数I₁；

②将滑动变阻器滑至b端，读出电流表的示数I₂.

说明：以上的一些变式只能实现一次的测量，实验误差相对较大，但可以作为一种实验的方法进行电阻的粗略测量。

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