【摘要】:测量电阻是初中物理教学中最重要的内容之一,也是检验学生能力的热点话题之一。 然而,学生对电阻测量方法缺乏系统的认识和理解。 掌握由伏安法衍生出来的单表(仅电流表或电压表)电阻测量将极大地促进教学。
关键词:电压表; 电表; 反抗; 滑动变阻器
CLC 分类号:G633.7 文件识别代码:B 文章编号:1672-1578 (2014) 09-0227-01
测量阻力是初中物理教学中最重要的内容之一,也是检验学生能力的热点话题之一。 伏安法测量电阻就是用电压表和电流表来测量被测电阻,因为电压表也叫电压表,电流表也叫电流表。 因此,用电压表和电流表测量电阻的方法称为伏安测量。 反抗。 其具体方法是:用电流表测量流过待测电阻Rx的电流I,用电压表测量待测电阻Rx两端的电压U。 然后根据欧姆定律的变形公式R=U/I即可计算出待测值。 电阻值RX。 通过对各省市中考题的分析可以发现,除了利用伏安法测量电阻外,还经常使用由伏安法衍生的其他测量电阻的原理和方法。 最常见的是单表(仅电流表或电压表)测量电阻,可以测试学生综合应用欧姆定律和串并联电路知识的能力。 以下是笔者总结的初中物理教育版常用的几种单表电阻测量方法。
1.电流法测量电阻
电流法测量电阻是指用电流表测量未知电阻Rx和已知电阻R0的方法。 利用欧姆定律和并联电路中电压关系的知识。 图 1 显示了电流法测量电阻的基本电路图。 图中,我们首先关闭S1,打开S2,记录电流表读数为I1; 然后我们关闭S2,打开S1并记录电流表读数。 为I2,则根据并联电路中各支路两端电压相等和欧姆定律:U0=UX,即:I1RX=I2R0,所以RX=I2R0/I1。 根据这种方法,可以推广出以下情况: 1.1 电路图:图2
测量方法:
①当S1闭合、S2断开时,电流表读数为I1; ②当S1、S2闭合时,电流表读数为I2; ③Rx=(I2-I1)Ro/I1
图1 图2 图3
1.2 电路图:图3
测量方法:
①S1闭合,S2断开,电流表读数为I1;
②S1、S2闭合初中物理测电阻的方法,测量电流表指示I2;
③Rx=I1Ro/(I2-I1)
图4 图5
1.3 电路图:图4
测量方法:
①当S接a时,电流表示数为Ia; ②当S与b连接时,当前表示的数为Ib
③Rx=IaRo/Ib
4、电路图:图5
测量方法:
①S1、S2的闭合电流表示为I1
②S1 闭合,S2 断开。 电流表的指示为I2。
③则Rx=I2Ro/(I1-I2)
对于上述电阻测量方法,可以概括为利用并联电路中各支路两端的电压相等或以电源电压为常数,然后利用欧姆定律的知识初中物理测电阻的方法,制定一个线性的电阻测量方法。一个变量的方程来找到待测电阻。
2、伏特电阻法测量电阻
电压电阻法测量电阻是指用电压表和已知电阻R0测量未知电阻Rx的方法。 利用欧姆定律和串联电路中电流关系的知识。
图6所示为伏欧法测量电阻的示意图。 图中,我们首先将S连接到a点,记录电压表指示为Ua。 然后我们将S连接到b点并记录电压表的指示。 指示为Ub。 根据串联电路各处电流相等和欧姆定律:Ub/Ro=(Ua-Ub)/Rx,所以Rx=(Ua-Ub)R0/Ub
图7 图8 图9
这种方法可以扩展到以下情况:
2.1 电路图:图7
测量方法:
①S1、S2闭合,电压表指示U1
②S1 闭合,S2 断开。 电压表的指示为U2。
③则Rx=(U1-U2)R0/U2
2.2 电路图:图8
测量方法:
①S1、S2闭合,电压表指示U1
②S1 闭合,S2 断开。 电压表的指示为U2。
③则Rx=U2R0/(U1-U2)
上述用电压电阻法测量电阻的方法可以概括为:以串联电路中处处相等的电流为常数,然后利用电源电压的恒定特性和欧姆定律的知识,制定出线性一个变量的方程来计算待测电阻。
3、用单表(电压表或电流表)和滑动变阻器测量被测电阻的阻值。
3.1 用电压表和滑动变阻器测量被测电阻的阻值。 如图10所示,当滑动变阻器滑板滑至a端时,用电压表测量电源电压Ua。 当滑动变阻器的滑板滑到b端时,用电压表测量Rx两端的电压Ub。 利用串联电路的电流关系和串联分压原理,可得:Ub/Rx=(Ua-Ub)/R0,故Rx= UbR0/(Ua -Ub)
3.2 用电流表和滑动变阻器测量被测电阻的阻值。 如图11所示,当滑动压敏电阻的滑板滑到a端时,用电流表测量Rx单独接入电路时的电流Ia。 当滑动压敏电阻的滑板滑到b端时,用电流表测量Rx和R0串联时的电流Ib,因为电源电压保持不变,可得:IaRx=Ib(Ro+Rx) ,所以 Rx=IbRo/(Ia-Ib)
以上是初中物理教育版中常见的由伏安法衍生出来的电阻测量方法。 希望通过总结和归纳,大家能够对电阻测量方法有更加系统的了解,促进教与学。