高中物理测量电阻常用的6种方法

高中物理测量电阻常用的6种方法本文介绍了高中物理中常用的6种测量电阻的方法。其中，伏安法测电阻是电学实验的基础，也是高考考查的热点和难点。在不同情景下，伏安法测电阻有不同的具体应用，需要注意电压表、电流表的选择以及实物连线等。为了较精确测量电阻阻值，需要尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。在虚线框内画出该实验电路图。已知内阻的电压表可作电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用。在测量电阻R的阻值时，需要保证两只电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据。选择测量数据中的一组来计算R的表达式为R=(V1-V2)/I。(量程150mA，内阻约为10Ω)应选择作为测量电路中的电流表。(2)实验原理图如下：+----A1----+----Rx----+|||ERV|||---||||A2||||+------------+------------+其中，A1为选择的电流表，A2为扩大电压量程的电流表，Rx为待测电阻，R为定值电阻，V为改装后的电流表作为电压表测量电路中的电压表。(3)根据安安法测量电阻的公式，可以得到：U=A1*(Rx+R)U=A2*R因此，Rx=(U/A1)-RRx=(U/A2)*R综合可得：Rx=(U/A1-U/A2)*R其中，U为电压表V的读数，A1为电流表A1的读数，A2为电流表A2的读数，R为定值电阻的阻值。的示数不变，记录此时电阻箱R2的阻值。d．断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表A2示数回到初始值I，记录此时滑动变阻器R1的阻值。e．根据测量结果计算出电流表A1的内电阻。(3)若测量结果为A1的内电阻为R1＝400Ω，估算其误差范围。[解析](1)如图所示，将滑动变阻器R1接入电路中，滑动端接在保护电阻R3上，固定端与电流表A1串联，调节R1，使电流表A1的指针在满偏附近。(2)a.将电阻箱R2的阻值调到最大，以保证测量安全。b.闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1，使电流表A2的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I。c.断开S1，保持S2闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表A2的示数不变，记录此时电阻箱R2的阻值。d.断开S2，调节滑动变阻器R1，使电流表A2的示数回到初始值I，记录此时滑动变阻器R1的阻值。e.根据公式R1＝(R2-R1)×I/I1计算出电流表A1的内电阻。(3)由于电流表A1的内电阻约为500Ω，而测量结果为400Ω，误差较大，估算误差范围为±50Ω左右。根据电路图，使用分压接法测量微安表的内阻。实验中使用了两个滑动变阻器R1和R2，电阻箱Rz，电源E，单刀开关S1和S2以及一灵敏电流计。为了保证电表的安全，实验前应将电阻箱Rz的阻值置于2,500.0Ω，将R1的滑片C滑到左端对应的位置，将R2的滑片D置于中间位置附近。在调节R2的滑片D的位置时，需反复调节，直到接通S2前后，微安表的示数保持不变，这表明S2接通前B与D所在位置的电势相等。根据电桥法测量电阻的原理，当Uab=0时，即a、b间断路，此时φa=φb，因此有IR1=I′R3，IR2=I′R4，两式相除得R1R4=R2R3，即R2R4交叉电阻的乘积相等。因此，只要知道其中任意三个电阻，就可以求出第四个电阻的阻值。根据实验结果，当将电阻箱Rz和微安表位置对调，将Rz的阻值置于2,601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。因此，待测微安表的内阻为101Ω。为提高测量微安表内阻的精度，可以使用更高精度的电阻箱和滑动变阻器，并注意保持实验环境的稳定性，避免温度、湿度等环境因素对实验结果的影响。根据题目中的原理图(a)，将题图(b)中的实物连线，如下图所示。起分压作用时，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20Ω。为了保护微安表，在闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零。反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等。将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不