探究未知电阻测定的多种实验方法

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 探究未知电阻测定的多种实验方法 【摘要】欧姆定律提供了一种测 电阻的方法伏安法。它的原理是利 用电流表测出通过 Rx 的电流，用电压 表测出加在 Rx 两端的电压（如图 1） ， 根据欧姆定律的变形公式 R=求出 Rx 的 阻值。 中国论文网 /9/view-13005218.htm 【关键词】伏安法；实验方法； 测量电阻 【中图分类号】G634.7 【文献标 识码】B 【文章编号 】2095- 3089（2017）16-0267-01 伏安法是测电阻最基本的方法， 如果只给其中的一个电表，又如何测 Rx 的值呢？在学习了基本方法的基础 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 上可进一步拓展，设计构建解决问题的 途径和方案。 若只给一只电流表或电压表，一 只已知电阻值的电阻 R0，一个已知最 大阻值的滑动变阻器，一个电源，单刀 单掷开关各一个，遵循串、并联电路的 规律和欧姆定律，设计相应的测电阻的 电路图，推导出 Rx 的表达式，计算出 Rx 一、用电流表巧测未知电阻 Rx 的值 方案（一）通过改变电流表的连 接位置测 Rx 值。 如图 2，闭合开关 S，测得通过 R0 的电流为 I0，把电流表改接在 Rx 支 路，测出通过 Rx 的电流 Ix，由欧姆定 律和并联电路的电压关系建立等式 I0R0=IxRx，则 Rx=RO。 方案（二）使用单刀双掷开关， 不改变电流表的连接位置测 Rx 值。 如图 3，将开关 S 先后接 a、b 分 别测出通过 R0、Rx 电流 I0、Ix，因电 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 源电压不变，建立等式关系 I0R0=IxRx，则 Rx=RO。 方案（三）通过闭合、断开 S 改 变电路连接形式测 Rx 值 如图 4，将开关接在 R0 支路上， S 断开时，测出通过 Rx 的电流 Ix，则 加在 Rx 两端的电压为电源电压 U=IxRx，S 闭合时，测出干路上的电流 I，则 R0 支路的电流为 I0=I-Ix，加在 R0 两端的电压为 U=（I-Ix）R0，因电 源电压不变，所以 IxRx=（I-Ix）R0， 得 Rx=R0。 如图 5，开关 S 与 R0 并联，S 断 开，测得电路中电流为 I，加在 R0、Rx 两端的压为电源电压 U=I（Ro+Rx） ； S 闭合时，R0 被短路，电路中有效电阻 为 Rx，通过电流表测出 Rx 的电流为 Ix，Rx 两端的电压 U=IxR0，则推得 Rx=R0。 二、用电压表巧测未知电阻 Rx 的值 （一）用改变电压表的连接位置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 测 Rx 的电阻值。如图 6 所示，闭合开 关 S，测得 R0 两端的电压 U0，然后把 电压表改接在 Rx 两端，测得其电压为 Ux，因 Ro、Rx 串联，则，求得 Rx=RO。 （二）使用单刀双掷开关，不改 变电压表的连接位置测 Rx 的值，如图 7 所示，当 S 接 a 端时，测得 R0 两端 的电压为 U0，当 S 接 b 端时，Rx 两端 的电压为 Ux，根据 I=，结合串联电路 的特点，得出 Rx=RO。 （三）通过开关的通、断改变电 路的连接方式，测 Rx 的值。 如图 8 所示，闭合 S，R0 被短路， 测得 Rx 两端的电压为 U1=U；断开 S， 测得 Rx 两端的电压为 U2=Ux，由串联 电路中总电压与各部分电路的电压关系 得出 R0 两端的电压 U0=U-Ux，根据欧 姆定律及串联电路中电流的关系，推得 Rx=RO。 三、通过滑动变阻器、电流表 （或电压表）测未知电阻 Rx 的值 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 已知滑动变阻器的最大电阻值为 R，移动滑片改变电路形式，测 Rx 值。 （一）如图 9 所示，闭合开关 S，先将滑片 P 调至 a 端，测得通过 Rx 的电流为 Ix，再将滑片 P 调至 b 端，测 得 Rx 通过的电流为 I，则 IxRx=I（Rx+R） ，可得 Rx=R. （二）如图 10 所示，闭合开关 S，调节滑片 P，测得 P 在 a、b 端时， Rx 两端的电压分别为 U1=U 和 U2=Ux，由此可得，所以 Rx=R. 综合上述，在测定未知电阻 Rx 时具有多样性，但一条主线贯穿始终， 目标明确，不论是何