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〔关键词〕 伏安法;电阻;内接法;
外接法
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2009)
03(B)—0061—02
在初中物理实验中,如果把电压表和电流表都给出的情况下,可以直接测出电阻,但有时只给出电压表或电流表中的一种,在这种情况下,如何测电阻呢?本文给出了具体的实验方案.即便是在电压表和电流表都给出的情况下,测电阻也有内接与外接两种方法,掌握这两种方法对伏安法测电阻有着极其重要的意义,本文对这两种方法进行了详细讨论.
一、 只给出电压表的情况
例1:现有一个电源,一只电压表,一个定值电阻R0,一个未知电阻RX,一个开关和若干导线,怎样测未知电阻RX的阻值?
解析:在没有电流表的情况下,就不能直接用伏安法来测电阻,给出的是电压表,则应把已知的定值电阻R0和未知电阻RX串联,可用电压表测RX两端的电压,但通过RX的电流无法直接测出,只有想办法间接测出.
为此设计的实验电路如图1所示:
实验步骤:
(1) 先用电压表测RX两端电压U1;
(2) 取下电压表,将其并联在R0的两端,测出R0两端电压U2,据欧姆定律得出流过R0的电流为:I0= 二、 只给出电流表的情况
例2:现有一个电源,一只电流表,一个定值电阻R0,一个未知电阻RX,一个开关和若干导线,怎样测未知电阻RX的阻值?
解析:在没有电压表的情况下,同样不能直接用伏安法测电阻,给出的是电流表,则应把已知电阻R0和未知电阻RX并联,可用电流表测出流过RX的电流,但RX两端的电压只能用间接方法测出.
为此设计的实验电路如图2所示:
实验步骤:
(1) 用电流表测出通过R0的电流I1,据欧姆定律得出R0两端电压为:U0=R0I1;
(2) 将电流表取下,将其与RX串联,测出通过RX的电流I2;
三、 电流表外接法测电阻
在伏安法测电阻实验中,电流表外接法测电阻电路如图3所示:
在图3中,RX为未知电阻,电压表的示数为:UV=UR;
电流表的示数为:IA=IV+IR>IR;
由此,测量值R测小于未知电阻RX,误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以,该方法适合测量小阻值电阻,即RX<<RV.
四、 电流表内接法测电阻
在伏安法测电阻实验中,电流表内接法测电阻电路如图4所示:
在图4中, RX为未知电阻,电压表的示数为:UV=UR+UA>UR;
电流表的示数为: IA=IR;
路适合测量大阻值电阻,即RX>>RA.
在实验中,如不知待测电阻RX的阻值范围和电流表的内阻RA及电压表的内阻RV的情况下,可按如下方法判断用电流表外接法或内接法.如图5所示.将电压表的一个接线空着,分别轻触电流表的A、B接线柱,观察电压表和电流表的示数变化情况.
若电压表的示数有显著变化,说明电流表的分压作用强,即RX是一个小阻值电阻,应选用外接法,接线应接在A接线柱上进行测量;若电流表的示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即RX是一个大阻值电阻,应选用内接法,接线应接在B接线柱上进行测量.
外接法
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2009)
03(B)—0061—02
在初中物理实验中,如果把电压表和电流表都给出的情况下,可以直接测出电阻,但有时只给出电压表或电流表中的一种,在这种情况下,如何测电阻呢?本文给出了具体的实验方案.即便是在电压表和电流表都给出的情况下,测电阻也有内接与外接两种方法,掌握这两种方法对伏安法测电阻有着极其重要的意义,本文对这两种方法进行了详细讨论.
一、 只给出电压表的情况
例1:现有一个电源,一只电压表,一个定值电阻R0,一个未知电阻RX,一个开关和若干导线,怎样测未知电阻RX的阻值?
解析:在没有电流表的情况下,就不能直接用伏安法来测电阻,给出的是电压表,则应把已知的定值电阻R0和未知电阻RX串联,可用电压表测RX两端的电压,但通过RX的电流无法直接测出,只有想办法间接测出.
为此设计的实验电路如图1所示:
实验步骤:
(1) 先用电压表测RX两端电压U1;
(2) 取下电压表,将其并联在R0的两端,测出R0两端电压U2,据欧姆定律得出流过R0的电流为:I0= 二、 只给出电流表的情况
例2:现有一个电源,一只电流表,一个定值电阻R0,一个未知电阻RX,一个开关和若干导线,怎样测未知电阻RX的阻值?
解析:在没有电压表的情况下,同样不能直接用伏安法测电阻,给出的是电流表,则应把已知电阻R0和未知电阻RX并联,可用电流表测出流过RX的电流,但RX两端的电压只能用间接方法测出.
为此设计的实验电路如图2所示:
实验步骤:
(1) 用电流表测出通过R0的电流I1,据欧姆定律得出R0两端电压为:U0=R0I1;
(2) 将电流表取下,将其与RX串联,测出通过RX的电流I2;
三、 电流表外接法测电阻
在伏安法测电阻实验中,电流表外接法测电阻电路如图3所示:
在图3中,RX为未知电阻,电压表的示数为:UV=UR;
电流表的示数为:IA=IV+IR>IR;
由此,测量值R测小于未知电阻RX,误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以,该方法适合测量小阻值电阻,即RX<<RV.
四、 电流表内接法测电阻
在伏安法测电阻实验中,电流表内接法测电阻电路如图4所示:
在图4中, RX为未知电阻,电压表的示数为:UV=UR+UA>UR;
电流表的示数为: IA=IR;
路适合测量大阻值电阻,即RX>>RA.
在实验中,如不知待测电阻RX的阻值范围和电流表的内阻RA及电压表的内阻RV的情况下,可按如下方法判断用电流表外接法或内接法.如图5所示.将电压表的一个接线空着,分别轻触电流表的A、B接线柱,观察电压表和电流表的示数变化情况.
若电压表的示数有显著变化,说明电流表的分压作用强,即RX是一个小阻值电阻,应选用外接法,接线应接在A接线柱上进行测量;若电流表的示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即RX是一个大阻值电阻,应选用内接法,接线应接在B接线柱上进行测量.