孫紫薇
(湖北省襄陽四中高三學(xué)生理科生 湖北隨州 441021)
高中物理中測量電阻方法大全
孫紫薇
(湖北省襄陽四中高三學(xué)生理科生 湖北隨州 441021)
在高中物理實(shí)驗(yàn)中,電阻大小的測量一直是物理教學(xué)中老師和學(xué)生的重點(diǎn)以及難點(diǎn)。高中物理教材也都已經(jīng)給出了測量電阻的具體方法,但這只是一個大概的框架,沒有詳細(xì)說明,實(shí)際上測量電阻的方法還有很多。在這篇文章中整理了高中物理中測量電阻的幾種方法,希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?/p>
高中物理 電阻測量 方法
1.安培表內(nèi)接法
安培表內(nèi)接法的意思是把安培表接在伏特表兩個接線點(diǎn)的中間,使用安培表內(nèi)接法需要已知以及待測電阻的大致值。給出滿偏電流和內(nèi)阻的小電流表、阻值較大的定值電阻R,也就意味著考察小電流表改裝成電壓表的問題。
A.電路圖
C.主要給定的器材:安培表、伏特表或者是安培表、已知滿偏電流和內(nèi)阻的小電流表、阻值較大的定值電阻R。不必使用多用變、電阻箱。
2.安培表外接法
培表內(nèi)接法的意思是把安培表接在伏特表兩個接線點(diǎn)之外,使用安培表內(nèi)接法需要已知以及待測電阻的大致值。給出滿偏電流和內(nèi)阻的小電流表、阻值較大的定值電阻R,也就意味著考察小電流表改裝成電壓表的問題。
A電路圖
C.主要給定的器材 培表、伏特表或者是安培表、已知滿偏電流和內(nèi)阻的小電流表、阻值較大的定值電阻R。不必使用多用變、電阻箱。
3.試觸法
A.電路圖
B.選擇條件
C.主要給定器材 安培表、伏特表
D.測量值和真實(shí)值的比較
電路圖
B.遵循關(guān)系
C.主要給定器材 僅多用表(含表筆)
D.測量值和真實(shí)值得比較
①當(dāng)電池用的時間比較長的時候,測量值一般就會大于真實(shí)值。最簡單判斷方法就是歐姆檔打在R×1檔時常常無法進(jìn)行阻值調(diào)零,即使兩表筆相碰,指針還是指在電阻大于零的位置。
②阻值R=示數(shù)×倍率,由于阻值一定,示數(shù)太大時要增加倍率以調(diào)小示數(shù),而示數(shù)太小時要減小倍率以增大示數(shù)。如果不這樣做,容易產(chǎn)生較大的誤差。
A.電路圖
B.選擇條件
①只要通過串并聯(lián)電路關(guān)系和等效替代或改裝可達(dá)到要求即可,但要學(xué)會組合電路,排除不合要求的情況。
②在組合電路中,還要利用題目給定的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性判定。
C.備注說明
①已知內(nèi)阻的小電流表可當(dāng)成一個小電壓表看待,用它并聯(lián)到待測小電阻兩端,再利用兩端電壓相等特點(diǎn)求兄啊電流表內(nèi)阻。
②已知內(nèi)阻的電壓表相當(dāng)于一個小電流表,也作為一個兩端電壓已知的電阻看待。當(dāng)電壓表內(nèi)阻已知或要求出,且又給出小電流表時,電壓表和電流表均可串聯(lián)在電路中使用。
③已知內(nèi)阻的小電流表和一個定值電阻(阻值通常比較大)可改裝為一個電壓表來使用。
④一般考慮量差法應(yīng)用,主要列以下三個關(guān)系式求未知量:
⑤器材組合使用的時候,如果儀表指針偏轉(zhuǎn)范圍沒有達(dá)到一半以上一般不采用,除非完全做不到這一點(diǎn)。
1.半偏法測電流表的內(nèi)阻
A.原理:半偏法測電流表的內(nèi)阻主要利用的是歐姆定律和并電路的電流分配關(guān)系,以為電流表可以讀出自身的電流,所在在電流減半的時候,必定會有另一支路分掉另一半的電流,在總電流保持不變的情況下,電阻箱讀出該支路的電阻等于電流表的電阻。
B.電路
D.誤差分析
2.半偏法測電壓表內(nèi)阻
A.電路圖
B.步驟
C.誤差分析
A.電路圖
B.選擇條件
C.主要給定的器材:電流表、電阻箱、單刀雙擲開關(guān)
D.步驟
先將開關(guān)打在a點(diǎn),讀出電流表示數(shù),再將開關(guān)打在b點(diǎn),調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使通過電流表電流大小和打在a點(diǎn)時一樣,這樣
1.雙表法測電流表內(nèi)阻
A.電路圖
C.主要器材:電阻箱、可變電阻、滿偏電流與待測電流相差不大的輔助電流表
這是利用串并聯(lián)干洗測電流表內(nèi)阻的典型方法
2.雙表法測電壓表內(nèi)阻
A.電路圖
C.主要器材:電阻箱、小阻值滑動變阻器、滿偏電壓與待測電壓表相差不大的輔助電壓表(可以考慮用電流表改裝)
這是利用串并聯(lián)干洗測電壓表內(nèi)阻的典型方法
1.給歐姆表只能考慮歐姆表測量。
2.如果器材中有電阻箱的話,一般情況下選擇半偏法、雙表法、等效替代法等測量電阻。
3.如果器材中沒有給出電阻箱,可以考慮伏安法以及利用串并聯(lián)關(guān)系和等效替代及改裝知識組合電路測電阻。
4.如果需要比較精確的測量一個電阻,則需要排除伏安法、半偏法因?yàn)槠浯嬖谙到y(tǒng)誤差,不可避免。
5.給出某一架電流表或電壓表內(nèi)阻值,一般提示可將電流表視為小電壓表看待,可將小電壓表當(dāng)作小電流表看待。
[1]王良調(diào).《聯(lián)想解題》(高中物理),2000年12月第一版,吉林人民出版社
[2]牛鑫哲.《題源》(高中物理實(shí)驗(yàn)),2005年3月第二版,河北教育出版社
[3]傅紹政.《各個擊破》(實(shí)驗(yàn)),2006年3月第六版,延邊人民出版社