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测量电阻的几种方法

理：张寒波伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法，具有一定的灵活性、技巧性、多样性，归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。一、伏安法例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R的阻值？解析：1. 按图1所示电路图连接实验电路； 2. 闭合开关，三次改变R”的值，分别读出两表示数； 3. 算出三次R的值，求平均值。说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。二. 分压法（一）电压表和定值电阻替代法例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？说出你的办法和理由。解析：1. 如图2所示，将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。 2. 将电压表拆下，与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。 3. 求解：由，得。说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电压表和滑动变阻器替代法例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻Rx。请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。要求： 1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式Rx＝_________。解析1：电路如图3所示。 2. ①如图3所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U1。 ②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U2。 3. 求解：说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。（三）电压表和开关替代法例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线，请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。解析：1. 如图4所示连接好电路，闭合“替代开关”S，记下电压表示数U1； 2. 断开“替代开关”，记下电压表示数U2； 3. 求解：因为，所以。说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。三. 分流法（一）电流表和定值电阻替代法例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0，没有电压表，你如何测出被测电阻的阻值？解析：1. 如图5所示，将被测电阻R与定值电阻R0并联接入电路，用电流表测通过被测电阻R的电流I1； 2. 将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路，测出通过定值电阻R0的电流I2； 3. 求解：由得。说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电流表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电流表和滑动变阻器替代法例6. 现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关，你如何测出被测电阻的阻值？解析：方法一：1. 如图6所示，将被测电阻与变阻器并联接入电路，滑片位于阻值最大位置，先用电流表测出通过变阻器电路I1； 2. 将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路中，测出通过被测电阻的电流I2； 3. 求解：因为，所以说明：该方法的定值电阻等效于一个定值电阻，其缺点为：需要进行两次电流表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。方法二：1. 如图7所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，记下电流表示数I1； 2. 滑片位于阻值最大的位置，记下电流表示数I2； 3. 求解：因为所以。说明：这种方法优点为：使用元件少，操作简单；缺点是：不能进行多次测量以减小误差。（三）电流表和开关替代法例7. 有一个阻值看不清的电阻，我们要测它的阻值，但手边只有一只电流表，一个已知阻值的定值电阻，二个开关和几根导线： 1. 画出实验电路图。2. 写出实验步骤。 3. 用测出量和已知量写出未知电阻的表达式。解析：因题中只有电流表可测出电流，而无法测知电压，故可根据并联电路电流分配规律求解（并联电路中电流的分配跟电阻成反比）。（1）实验原理图如图（2）实验步骤： ①按图8连接好电路 ②将电路瞬时接通，进行试触，若电流表指针偏转，不至过大，再接通电路。 ③先闭合断开，测出通过的电流；再断开，闭合，测出通过的电流。 ④根据并联电路的分流规律进行计算：即：所以说明：该方法的优点为：使用电器元件少，实验操作简单。缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上，所以测量结果误差较大。

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