伏安法测电阻原理的另类应用.pptVIP

伏安法测电阻原理的另类应用 伏安法测电阻的原理 根据这一原理 我们要想知道某一个待测电阻的阻值 必须要知道该电阻两端的电压U和通过它的电流 因此 必然会涉及到电流表和电压表 但是 在我们具体的解题过程中 我们却常常碰到缺少某一块电表而测量电阻的问题 这些问题同样可以从伏安法测电阻的原理得到启示来解决 如果缺少电流表 则中的电流I无法直接得到 因此我们就要用已知的电流I来代替 而不同的用电器的电流要想能够相互代替 那么这些用电器必须串联 所以需要将定值电阻R0与待测电阻Rx串联 如果缺少电压表 则中的电压U无法直接得到 因此我们就要用已知的电压U来代替 而不同的用电器的电压要能够相互代替 就必须并联 所以需要将定值电阻R0与待测电阻Rx并联 例 现在有电压不变的电源一只 电流表 电压表 滑动变阻器 已知其最大阻值为R0 待测电阻Rx各一个 开关两个 导线若干 请设计出测量待测电阻Rx阻值的方案 要求 1 每种方案只允许使用一种电表 2 说明实验原理 3 指出需要测量的物理量 4 写出待测电阻Rx的最终表达式 5 同一电路中电表的位置固定不动 解析 根据题目要求 很显然属于缺某一电表的情况 根据刚才的分析 我们有两种设计方案 一 缺电压表的情形 选择电源 电流表 滑动变阻器 已知其最大阻值为R0 待测电阻Rx 开关两个 导线若干 设计一 电路如图1所示 按电路图连接好电路 在开关闭合前 将滑动变阻器的滑片P置于最大值 先闭合开关S1 S2 读出电流表的读数I 再闭合开关S1 断开开关S2 读出电流表的读数I0 此时I为电路的总电流 I0为滑动变阻器R0处于最大值时 充当固定电阻的作用 通过其中的电流 因此待测电阻 图1 设计二 电路如图2所示 按电路图连接好电路 在开关闭合前 将滑动变阻器的滑片P置于最大值 先闭合开关S2 断开开关S1 读出电流表的读数Ix 再闭合开关S1 断开开关S2 读出电流表的读数I0 此时Ix为通过待测电阻Rx的电流 I0为滑动变阻器R0处于最大值时 充当固定电阻的作用 通过其中的电流 因此待测电阻 图2 设计三 电路如图3所示 按电路图连接好电路 在开关闭合前 将滑动变阻器的滑片P置于最大值 先闭合开关S1 S2 读出电流表的读数I 再闭合开关S1 断开开关S2 读出电流表的读数Ix 此时I为电路的总电流 Ix为通过待测电阻中的电流 因此待测电阻 图3 其实 只要我们稍做比较就会发现 三种方案的表达式尽管不同 其实质是一样的 因为 二 缺电流表的情形 选择电源 电压表 滑动变阻器 已知其最大阻值为R0 待测电阻Rx各一个 开关两个 导线若干 设计一 电路如图4所示 按电路图连接好电路 在开关闭合前 将滑动变阻器的滑片P置于最大值 先闭合开关S1 断开开关S2 读出电压表的读数U 再断开开关S1 闭合开关S2 读出电流表的读数Ux 此时U为电路的总电压 Ux为待测电阻Rx两端的电压 因此待测电阻 图4 设计二 电路如图5所示 按电路图连接好电路 在开关闭合前 将滑动变阻器的滑片P置于最大值 先闭合开关S1 断开开关S2 读出电压表的读数U 再断开开关S1 闭合开关S2 读出电流表的读数U0 此时U为电路的总电压 U0为滑动变阻器R0处于