測量電阻的幾種方法

2022-07-13 19:12:02 字數 2623 閱讀 4360

伏安法測電阻是初中電學中典型實驗之一,也是歷年中考重點考查的內容,但電阻的測量方法不侷限於伏安法,具有一定的靈活性、技巧性、多樣性,歸納總結近年考查題型,測量電阻(設電阻不受溫度的影響)的方法主要有以下幾種。

一、伏安法

例1. 有乙個電池組、乙個電壓表、乙個電流錶、乙個滑動變阻器、乙個開關和幾根導線,你如何測出乙個電阻器r的阻值?

解析:1. 設計電路圖並連線實物路:

2. 閉合開關,三次改變的值,分別讀出兩表示數;

3. 算出三次r的值,求平均值。

說明:這種方法的優點為:可多次測量求平均值缺點是:因為電壓表的分流作用,測量結果偏小。

二. 分壓法

(一)電壓表和定值電阻替代法

例2. 有乙個阻值已看不清楚的電阻器r,我們要測出它的阻值,但手邊只有乙個電池組,乙個電壓表,乙個已知阻值的電阻器r0和幾根導線,你有辦法測出r的阻值嗎?說出你的辦法和理由。

解析:1. 如圖2所示,將被測電阻r與已知電阻r0串聯接入電路,先把電壓表並聯接在r兩端,測出電阻r兩端的電壓u1。

圖22. 將電壓表拆下,與r0併聯接入電路測出電阻r0兩端的電壓u2。

3. 利用已知量和測得的量推導得出電阻r的表示式:

說明:這種方法的缺點為:需要進行兩次電壓表連線,實驗時間加長。優點為:測量較為準確,元件使用較少。

(二)電壓表和滑動變阻器替代法

例3. 給你以下器材:乙個電源(其電壓未知),乙個標有「20ω,1a」的滑動變阻器,導線若干,乙個開關,乙隻電壓表,乙個待測電阻rx。

請你設計乙個能測出rx電阻值的電路。要求:

1. 畫出你所設計的電路圖(電壓表連入電路後位置不可變動)。

2. 簡要寫出實驗操作步驟。

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式rx

解析1:電路如圖:

2. 實驗操作步驟:

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式rx

說明:該方法的優點為:使用電器元件少,連線簡單。缺點是:因為電壓表的分流作用,測量結果偏小,且不能進行多次測量求平均值以減小誤差。

(三)電壓表和開關替代法

例4. 給你乙個電池組、乙個電壓表、乙個已知阻值的定值電阻r0、兩個開關及幾根導線,請你設法只連線一次電路就能測出未知電阻的阻值,畫出電路圖,寫出實驗步驟及未知電阻的表示式。

解析:1. 如圖所示連線好電路

圖42. 簡要寫出實驗操作步驟:

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式rx

說明:該方法的優點為:使用電器元件少,連線簡單。缺點是:由於沒有使用滑動變阻器,電路中的電壓表應該接在較大的量程上,所以測量結果誤差較大。

三. 分流法

(一)電流錶和定值電阻替代法

例5. 現有電池組、電流錶、開關、導線和乙個已知阻值的定值電阻r0,沒有電壓表,你如何測出被測電阻的阻值?

解析:1. 如圖5所示,將被測電阻r與定值電阻r0併聯接入電路,用電流錶測通過被測電阻r的電流i1;

圖52. 將電流錶拆下,與定值電阻串聯接入電路,測出通過定值電阻r0的電流i2;

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式r

說明:這種方法的缺點為:需要進行兩次電流錶連線,實驗時間加長。優點為:測量較為準確,元件使用較少。

(二)電流錶和滑動變阻器替代法

例6. 現有電池組、電流錶、已知最大阻值的滑動變阻器、導線及開關,你如何測出被測電阻的阻值?

解析:方法一:1. 如圖6所示,將被測電阻與變阻器併聯接入電路,滑片位於阻值最大位置,先用電流錶測出通過變阻器電路i1;

圖62. 將電流錶拆下,與定值電阻串聯接入電路中,測出通過被測電阻的電流i2;

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式r

說明:該方法的定值電阻等效於乙個定值電阻,其缺點為:需要進行兩次電流錶連線,實驗時間加長。優點為:測量較為準確,元件使用較少。

方法二:1. 設計電路;

2. 簡要寫出實驗操作步驟:

3. 根據你所測出的物理量寫出表示式r

(三)電流錶和開關替代法

例7. 有乙個阻值看不清的電阻,我們要測它的阻值,但手邊只有乙隻電流錶,乙個已知阻值的定值電阻,二個開關和幾根導線:

1. 畫出實驗電路圖。

2. 寫出實驗步驟。

3. 用測出量和已知量寫出未知電阻的表示式。

2023年中考物理試題電學壓軸題之感測器、變阻器等問題

1、(2013孝感)如下圖甲所示為某型號汽車的自動測定油箱內油量的電路原理圖,其中電源兩端的電壓恒為24v,r0=10ω,a為油量指示表(乙隻量程為0——0.6a的電流錶),rx為壓敏電阻,它的上表面面積為10cm2,其他阻值與所受壓力的變化如下圖乙所示,當油箱加滿油時,油量指示表的示數如下圖丙所示。

(1)當rx所受壓力為零時,rx的阻值為多少?

(2)當油箱內汽油用完時,油量指示表的指標指向某一位置,求此位置所對應的電流值是多少?(計算結果保留兩位小數)

(3)油箱裝滿油時,油對rx的壓力與壓強各為多少?

2、圖19甲是某型號電子秤,其原理結構如圖19乙所示.r0為定值電阻,r是壓敏電阻,其阻使隨所受壓力f變化的關係如圖19丙所示,改寫電壓表(量程為3v)的表盤數值後可直接讀出所稱物體的質量.設踏板的質量為5kg,電源電壓保持9v不變.g=1on/kg.(1)空載時電壓表的示數為1v.求r0的阻值(2)該電子秤的量程多大?(3)如果保持電子秤結構和電壓表量程不變,只在電路中增加乙個電阻.使電子秤的量程變11okg.計算說明應使用多大的電阻?如何連線?

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