“伏安法”测电阻的多种变形

伏安法伏安法 测电阻的多种变形测电阻的多种变形 伏安法 测电阻是电学知识中的一个重点 在每年的中考中都会有这个知识点的 体现 而且在对学生动手能力要求越来越高的今天 对这个实验的考查以及由这个实验 带来的各种类型变化的考察越来越多 给你一些实验器材 自行设计实验来测定未知电 阻的题目开始增多 在这里我们就测电阻的多种方法来和大家一起加以探讨 归纳整理 以免在考试中出现这种题后而手忙脚乱 不知所措 测未知电阻的基本方法就是伏安法 用电压表测导体两端的电压 用电流表测通过导体 的电流 然后利用欧姆定律 准确地说是欧姆定律的变形公式 求出这段导体的电 阻 对于这种方法我们不作详述 但不管怎么变 其基本原理还是要参照这个欧姆定律的 最常见的变形之一就是只给电压表 而没有电流表 再给一个阻值已知的定值电阻 R0对 于这类题 其变形又很多 比如只有一个电压表 或者有两个电压表 或者只有一个电压表 还不允许拆卸电压表等等 变形一 变形一 只有一个电压表 一个阻值已知的定值电阻 如何测一个未知电阻 Rx 这个题相对来说要简单一些 把电阻 R0与 Rx串联起来 用电压表分别测出 R0与 Rx两端 的电压 U0和 Ux 再利用来算出 Rx的电阻 在这里 我们是想办法来找到电路 中的电流 利用串联电路中电流处处相等的知识 所以我们想到了用串联 另外在实验中 我们需要把电压表从 R0的两端拆下 再接在 Rx的两端 这样才能分别测出它们各自的电压 有的时候 题目中会明确说明 不允许拆卸电压表 这种题又有其它的方法了 变形二 变形二 只有一个电压表且不允许拆卸电路 一个阻值已知的定值电阻 如何测一个未 知电阻 Rx 因为不能拆 所以就不能按照第一种方法先接在 R0的两端 再接在 Rx的两端 在这里 我们可能借助两个开关来达到这个目的 如图 组成如图所示的电路后 首先只闭合 S 测出 RX两端的电压 UX 再闭合 S1 R0被 短路 电压表测出电源电压 既可求出 R0两端的电压 RX的表达式可表示为 当然 在这实验中 闭合 S S1后会造成 R0短路 我们也可以用下面的方法达到同样的 目的 而且也不会让电路发生短路这种不合理的现象 变形三 变形三 器材同二 闭合 S1 断开 S2 测出电源电压为 U 再闭合 S2 断开 S1 电压表测出 Rx两端的电压 Rx的表达式和方法二中的表达式也还是相同的 唯一不同的是电路不会发生短路 在方法二中 把 S1闭合后 R0被短路 如果用一个滑动变阻器代替 R0 然后将滑动变阻 器阻值调为零欧 它所起的作用和 R0就是相同的了 变形四 变形四 用一个已知最大阻值的滑动变阻器 一个电压表 如何测未知电阻 Rx的阻 值 如图 闭合开关 S 后 将滑动变阻器的滑片 P 移到最左端 滑动变阻器接入电路中的电 阻为零 电压表测出电源电压 U 再将滑片 P 移到最右端 滑动变阻器阻值为最大 电压表 测出 RX两端的电压 UX 则滑动变阻器两端电压可表示为 U UX 因为滑动变阻器的最大阻值 是已知的 所以 RX的表达式就可写为 上面我们都是说用电压表如何测未知电阻的 即使只有电流表是也能测出未知电阻 R 的 变形五 变形五 只有一个电流表 一个已知阻值的定值电阻 R0 如何测出未知电阻 R 如图 在这里我们使用了一个单刀双掷开关 当开关 S 拔到1时 测出通过 R0的电流 I0 再将开关 S 拔到2 测出通过 R 的电流为 I 因为 R0与 R 两端的电压都是电源电压 所以 R 的表达式就可表示为 R 变形六 变形六 只有电流表 一个已知阻值的定值电阻 R0 如何测出未知电阻 R 上一种方法中用到了单刀双掷开关 而一般题目中很少会说有单刀双掷开关的 我们换 两个单刀单掷开关和单刀双掷开关就是一样的效果了 如图 闭合 S1 断开 S2 测出通过 R0的电流 I0 再闭合 S2 断开 S1 测出通过 RX的电 流 IX 利用欧姆定律算出电阻为 RX 这种方式需要两个开关 一个电流表或者两个电流表均能完成 如果只有一个电流表且 只有一个开关 又不能拆卸电流表 测电阻的方法我们也还是有的 变形七 变形七 只有一个电流表 一个开关 如何测一个未知电阻 RX 如图 电流表首先测出通过 RX中的电流 IX 闭合 S 后测出通过 RX与 R0的电流之和 I 就可以算出 R0中的电流了 I IX 这样 RX的阻值表示为 RX 电压表配滑动变阻器能够测出未知电阻 电流表与滑动变阻器结合能否测出未知电阻呢 我们也有方法 变形八 变形八 一个已知最大阻值的滑动变阻器 一个电流表 如何测未知电阻 RX 如图 首先将滑动变阻器阻值调到最小为零欧 记下电流表的示数为 I 所以电源电压 U IRX 然后再将滑动变阻器阻值调到最大 记下电流表的示数为 I 电源电压就可表示 为 U I RX R0 因为电源电压是相等的 所以