测量电阻的几种特殊方法只用电流表 只用电流表或电压表测量电阻
1、串联已知阻值电阻测量方法
先将电压为U的电源E、被测电阻R和电流表A串联,读出电流值I
再将电压为U的电源E、被测电阻R、已知阻值为r的电阻R1和电流表A串联,读出电流值i
根据欧姆定律:U=IR U=i(R+r) 得 IR=i(R+r) 计算得出:R=ir/(I-i)
2、并联已知阻值电阻测量方法
先将电压为U的电源E、被测电阻R和电流表A串联,读出电流值I
再在R上并联已知阻值电阻r,读出电流值i
根据欧姆定律:U=IR U=i[rR/(R+r)] 得 I*R=i[rR/(R+r)] 计算得出:R=[(i-I)/I]r
测电阻的10种方法~
十种测电阻方法归纳
(一)伏安法测电阻
伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出
未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏
特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫'伏安法'。
1.原理:由欧姆定律 推出
2.电路图:(见图 1)
3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、
滑动变阻器、导线。
4.注意点:
ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。
ⅱ滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。
5.实验步骤:
(1)根据电路图把实验器材摆好。
(2)按电路图连接电路。
(在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表
量程的选择,'+'、'-'接线柱。③滑动变阻器采用'一上一下'接法,闭合开关前,滑
片应位于阻值最大处。)
(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别
使灯泡暗红(灯泡两端电压 1V)、微弱发光(灯泡两端电压 1.5V)、正常发光(灯泡两端
电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。
实验次数 灯泡亮度 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
1 灯丝暗红 1
2 微弱发光 1.5
3 正常发光 2.5
同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡
的温度 升高。
(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。
6.分析与论证:
展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。
是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?
难点突破:(我们对比一个实验如图 2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值 R)
发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的
呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)
那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验
再一次验证了这一点。
(二)测电阻的几种特殊方法
1.只用电压表,不用电流表
方法一:如果只用一只电压表,用图 3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法是先用电压表测出Rx 两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0
两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为:
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 4所示的电路可以测
出未知Rx的阻值。
具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1 和S2,读出这时电
压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。
根据分压公式可计算出Rx的值:
方法三:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 5所示的电路可以测
出未知Rx的阻值。
具体的作法是先把滑动变阻器的滑片 P 调至 B 端,闭合开关,记下电压表示数U1;把
滑动变阻器的滑片 P调至 A端,记下电压表示数U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻
的阻值R0,可计算出Rx的值:
以上方法,需要测量两次电压,所以也叫'伏伏法';根据所给器材有电压表和一个已
知阻值的电阻R0,所以又叫'伏阻法'。
2.只用电流表,不用电压表
方法一:如果只用一只电流表,用图 6所示的电路可以测出未知Rx的阻值。先后用电
流表测出通过R0 和Rx的电流分别为I0、Ix,根据测得的电流值I0、Ix 和定值电阻的
阻值R0,根据分流公式可计算出Rx的值为
方法二:用图 7所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电
流表的示数为 I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、
I2和定值电阻的阻值R0。
根据分流公式可计算出Rx的值:
方法三:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 8所示的电路也可以
测出未知Rx的阻值。
具体的作法:是先闭合开关 S1,读出电流表的示数为 I1,再同时闭合 S1、S2,读出这
时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、I2和定值电阻的阻值R0。
计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合 S1时,根据欧姆定律的变形公式U=I(R
x+R),可得U=I1(Rx+R0)①;当再同时闭合 S1、S2,R0 被短路,这时有:U=I2Rx
②。
联立①②解方程组得
方法四:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 9所示的电路也可以
测出未知Rx的阻值。
具体的作法:把滑动变阻器的滑片 P 调至 A 端,读出电流表的示数为 IA,再把滑动变
阻器的滑片 P 调至 B 端,读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值 IA、IB和定值电
阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:
以上方法,需要测量两次电流,所以也叫'安安法';根据所给器材有电流表和一个已
知阻值的电阻R0,所以又叫'安阻法'。
总之,用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器
材(电流表或电压表)的情况下,我们可用间接的方法得到电压值或电流值,仍然可以测量
电阻的阻值。因此,在进行实验复习时要特别重视原理的理解,这是实验设计的基础。
3.等效替代法
方法一:用图 10 所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。当 S扳到 A时电流表的示数
为 I,再将 S 扳到 B时,调节 R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为 I,即 RX=R0。
方法二:若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图 11 所示。先
合上开关 S1,把单刀双掷开关 S2打到 1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数
U0。再把单刀双掷开关 S2打到 2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为 U0,则此时电阻
箱的示数即为待测电阻 Rx的阻值,即 RX=R0。
等效法虽然也有一块电压表或一块电流表,但在电路中的作用不是为了测量出电压或电
流,而是起到标志作用。
三、典型例题
1.有一个阻值看不清的电阻器 Rx,要测出它的电阻值。
(1)小明按图 12 的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关 S,观察到电压表的示数
为 1.6V,电流表的示数如图 13所示,则通过电阻器 Rx的电流为_____A,Rx的电阻为____Ω。
(2)图 14是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处。
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________。
分析与解:
(1)在对电压表、电流表读数时,要先看清接线柱找到对应的量程,弄清分度值,再根
据指针的位置进行读数。图乙中根据接线柱确定是按 0~0.6A量程进行读数,对应的分度值
为 0.02A,因此读数为 0.2A+0.02A×6=0.32A。
(2)电路的错误一般都是电流表、电压表和滑动变阻器连接错误。先看电流表,是串联
连接没错,从图乙看量程也没错,但电流是从负接线柱流进,这是不正确的。再看滑动变阻
器,接线方法显然错误,这样接入电路的是它的最大电阻,移动滑片电阻不变。电压表是并
联连接,正负接线柱连接正确,但量程过大,因为电源电压不超过 3V,选小量程测量结果
要相对准确些。
答案:(1)0.32;5 。
(2)①电流表的正负接线柱接反了;
②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路,无法改变电阻大小;
③电压表的量程选大了。
2.物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻 Rx 的实验,各组同学都提出了
自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况。
(1)甲组同学决定采用伏安法,请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需
测量的物理量:①___________; ②___________;
(2)乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图 15,以
下是他们的实验操作步骤:
①按电路图连接好实物电路。
②_______________________________________________________。
③_______________________________________________________。
(3)请你用所测物理量写出两种方案未知电阻 Rx的数学表达式:
甲组:Rx=___________。乙组:Rx=___________。
分析与解:本题同时考查了伏安法测电阻和只用一只电流表测电阻两种不同的电阻测量
方法。在伏安法测电阻的电路图中,要用一只电压表和一只电流表分别来测未知电阻的电压
和电流,特别是别忘了串联一只滑动变阻器,需要测量的物理量是未知电阻的电流和电压。
只用一只电流表来测电阻,电源电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻
值,我们可以设法测出两次电流值,分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值。具体做法是:先断
开开关,读出电流表的示数为I1;再闭合开关,读出电流表的示数为I2,再根据分流公式
求出Rx和电源电压U。
答案:(1)如图 16 ①未知电阻两端的电压U;
②通过未知电阻和电流I。
(2)②断开开关,读出电流表的示数为I1
③闭合开关,读出电流表的示数为I2
(3)U/I; I1R0/(I2-I1)。
3.要测一个阻值未知的电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、两个
开关、一个电流表、一个已知阻值为R0 的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx 的
阻值,要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。
分析与解:本题考查了只用一只电流表测电阻的方法。只用一只电流表来测电阻,电源
电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻值,我们可以设法测出两次电流
值,再利用并联分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值;或电源电压一定,利用局部短路,列出
等式。
答案:[1]电路图(见图 17):
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路
(2)闭合开关 S1,断开 S2,记下电流表示数 I1
(3)闭合开关 S2,断开 S1,记下电流表示数 I2
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
(也可以:)
[1]电路图(见图 18):
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路
(2)只闭合开关 S1,记下电流表示数 I1
(3)开关 S1、S2都闭合,记下电流表示数 I2
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
4. 现在要测定标有'3.6V 0.32A'灯泡正常发光时的灯丝电阻,给你的器材如下:
开关
一只,导线若干,4.5V 和 6V 的电源各一套(电源电压恒定),量程为 0.6A、3A 的电
流表和 3V、15V的电压表各一只,'5 2A'和'10 1A'的滑动变阻器各一只。测量时
电表示数必须超过所用量程的一半。
(1)应选择电压为______________V的电源;
(2)电流表量程应选择______________A;
(3)电压表量程应选择______________V;
(4)滑动变阻器的规格应选择______________;
(5)画出符合本实验要求的电路图。
分析与解:本题是一道运用伏安法测电阻的设计性实验题,主要考查伏安法测电阻的原
理、串并联电路特点、实验设计和实验器材选择。题中要求'测量时电表示数必须超过所用
量程的一半',为达到这一要求,必须选择电压为 6V 的电源(请同学们想一想,这是为什
么?)。由于小灯泡正常发光时的电流为 0.32A,要满足题中的要求,电流表必须选择量程
为'0.6A'的,电压表必须选择量程为'3V'的。据欧姆定律可估算出小灯泡的灯丝电阻 R
灯,即 。将滑动变阻器串联在电路中起分压作用,其阻值设
为 R,据欧姆定律有 代入上式解得
。所以滑动变阻器应选'10 、1A'的。由于所选电压表的量程小于小灯泡正
常发光时的额定电压,因此应将电压表并接在滑动变阻器的两端,这样小灯泡两端的
电压等于 6V减去电压表的示数。
答案:
(1)6;
(2)0.6;
(3)3;
(4)'10 、1A';
(5)如图 19。
再取一只已知阻值的定值电阻,
方法一:将待测电阻与已知阻值的定值电阻串联起来,分别用电压表测出Rx,R两端电压Ux,U;由U/R可求得电流 I ,串联电路各处电流相等,所以用Ux/I就能求出来Rx,即Rx=Ux·R/U
方法二:将待测电阻与已知阻值的定值电阻并联接入电路,分别用电流表测出两支路的电流Ix,I;在并联电路中各处电压相等,因此可求电源电压U= IR,所以Rx=Ux/Ix=U/Ix=IR/Ix
测电阻总共有几种方法
答:方法一:用伏安法(一个电压表、一个电流表)将电压表与被测电阻并联,再与电流表串联,接电源。若电压表测量值为U,电流表值为I,则被测电阻R=U/I 方法二:两个电压表、一个已知电阻R1。将电压表1与电阻R1并联、电压表2与待测电阻并联,再将它们串联,接电源。若两电压表值分别为U1、U2,则...
只用电流表或电压表测量电阻
答:再取一只已知阻值的定值电阻,方法一:将待测电阻与已知阻值的定值电阻串联起来,分别用电压表测出Rx,R两端电压Ux,U;由U/R可求得电流 I ,串联电路各处电流相等,所以用Ux/I就能求出来Rx,即Rx=Ux·R/U 方法二:将待测电阻与已知阻值的定值电阻并联接入电路,分别用电流表测出两支路的电流Ix...
测电阻的方法有哪些嘞?
答:电阻表法:使用电阻表测量电阻值。单色线法:根据电阻线的颜色代码测量电阻值。双色线法:根据电阻线的颜色代码测量电阻值。电位差法:使用电位差表测量电阻值。电桥法:使用电桥测量电阻值。在使用这些方法测量电阻值时,应注意电路的接触良好,电流的通过情况良好,并确保测量设备的准确性。
测电阻的六种方法图解
答:测电阻的六种方法图解如下:1.伏安法测电阻 伏安法是一种基本的电阻测量方法,通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器的电流,根据欧姆定律计算出电阻值。图解如下:(1)连接电路:将待测电阻与电源、电流表和导线相连。(2)测量电压:将万用表调至电压档,测量电阻器两端的电压。(3)测量电流:将万...
有电流表,无电压表测灯泡的电阻
答:方法一可以测 方法二可以测 方法二就是滑动变阻器与灯泡串联,首先滑动变阻器调最小即为0欧,得出电流I1,所以电压近似等于I1R;再跳动滑动变阻器到最大阻值(阻值已知),得出电压近似等于I2(R+滑动变阻器的最大阻值),前后电压相等,解出R即为灯泡电阻 ...
测量电阻的方法有哪些
答:测量电阻的方法主要有以下几种:伏安法测量电阻 这是一种基本的测量方法。通过使用电压表和电流表,测量电阻两端的电压及其流过的电流,然后利用欧姆定律(R=U/I,其中R是电阻,U是电压,I是电流)计算得出电阻值。这种方法需要在稳定的电源供应下,确保电压表和电流表的准确读数。欧姆表测量电阻 欧姆表...
初中物理特殊方法测电阻的问题
答:测未知电阻的几种特殊方法 一、伏阻法 1、双伏法;用两个电压表,一个已知电阻R0、电源、开关、滑动变阻器、导线若干测RX ①实验电路图 ②当S闭合后,读出V1和V2的示数U1和U2 ,根据串联特点I0=IX求出RX表达式,因为I0=IX,所以U1/R0=U2/RX,则RX=U2R0/U1 2、单伏法 用一个电压表,一...
如何用电流表、电压表、滑动变阻器测电阻的阻值
答:【实验目的】1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法;2.掌握螺旋测微器的使用和读数方法;3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率.【实验原理】1.螺旋测微器 (1)构造:如图7-3-1所示是常用的螺旋测微器.它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上.旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H、...
怎样只用一个电流表或只用一个电压表来测定一个任意电阻的阻值?
答:只用一个电流表测量电阻?应该不可能!除非加上一个阻值已知的电阻!假如有一个电阻已知的电阻,那么,可以只用一个电流表或只用一个电压表来测定一个任意电阻的阻值
电阻测量的几种方法的原理及产生误差的原因
答:伏安法有2种,(并不是世界上只有2种测量电阻的方法) 电流表内接法:电流表测量是准确的,电压表测的是电流表和电阻两端的总电压,据R=U/I,I不变,U偏大,R偏大。电流表外接法:电压表是准确的,电流表测的是电压表和电阻的总电流,U不变,I偏大,R偏小。