初中物理单表测电阻

时间:2022-10-04 03:48:41

初中物理单表测电阻

摘要:测量电阻是初中物理教学最重要的内容之一,也是考察学生能力的热点命题之一。而学生对测电阻方法缺乏系统的认识、理解,掌握由伏安法衍生出来的单表(只用电流表或电压表)测电阻,对教与学有较大的促进作用。

关健词:电压表;电流表;电阻;滑动变阻器

中图分类号:G633.7 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)09-0227-01

测量电阻是初中物理教学最重要的内容之一,也是考察学生能力的热点命题之一。伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测量待测电阻,因为电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX 。通过对各省市中考试题的分析可以发现,测量电阻除了用伏安法来考查外更多的是利用伏安法衍生出来的其他测量电阻的原理和方法,常见为单表(只用电流表或电压表)测电阻,它们可以考查学生综合运用欧姆定律,串联、并联电路知识的能力。以下是笔者对初中物理人教版中常用到的几种单表测电阻的方法进行梳理。

1.安阻法测电阻

安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。利用的是欧姆定律和并联电路中的电压关系知识。如图1所示是安阻法测电阻的基本电路图,图中,我们先闭合S1,断开S2记下电流表的示数为I1;然后我们再闭合S2,断开S1记下电流表的示数为I2,然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律有: U0=UX即: I1RX = I2R0所以RX= I2R0/ I1根据这种方法可以延伸以下的情况:1.1 电路图:图2

测量方法:

①S1合,S2开测出电流表的示数为I1;②S1 、S2闭合,测出电流表的示数为I2;③Rx=(I2-I1)Ro / I1

图1图2图3

1.2 电路图:图3

测量方法:

①S1合,S2打开测出电流表的示数为I1;

②S1、S2闭合,测出电流表的示数为I2;

③Rx=I1Ro/(I2-I1)

图4图5

1.3 电路图:图4

测量方法:

①S接a时电流表示数为Ia;②S接b时电流表示数为Ib

③Rx=IaRo /Ib

4、电路图:图5

测量方法:

①S1、S2闭合电流表示数为I1

②S1闭合,S2断开电流表的示数为I2

③则Rx=I2Ro /(I1-I2)

对于以上安阻法测电阻,可以归纳为利用并联电路中各支路两端的电压相等或利用电源电压不变作为恒量,然后利用欧姆定律知识列一元一次方程,求待测电阻的。

2.伏阻法测电阻

伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。利用的是欧姆定律和串联电路中的电流关系的知识。

如图6所示就是伏欧法测电阻的原理图,在图中, 我们让S先接时a处,记下电压表的示数为Ua,接着让S接时b,记下电压表的示数为Ub ,根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律有: Ub/ Ro=( Ua-Ub)/ Rx ,所以Rx=(Ua-Ub)R0/Ub

图7图8图9

根据这种方法可以延伸到以下的情况:

2.1 电路图:图7

测量方法:

①S1、S2闭合,电压表的示数为U1

②S1闭合,S2断开电压表的示数为U2

③则Rx=(U1- U2)R0/U2

2.2 电路图:图8

测量方法:

①S1、S2闭合,电压表的示数为U1

②S1闭合,S2断开电压表的示数为U2

③则Rx= U2R0/( U1-U2)

对以上伏阻法测电阻,可以归纳为利用串联电路中电流处处都相等作恒量,然后利用电源电压不变特点及欧姆定律知识列一元一次方程,求待测电阻的。

3.利用单表(电压表或电流表)和滑动变阻器测量待测电阻阻值

3.1 电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值,如图10所示, 当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电压表测量出电源的电压Ua,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电压表测量出Rx两端的电压Ub,利用串联电路的电流关系以及串联分压原理,我们可以得到:Ub/Rx=(Ua-Ub)/R0 ,所以Rx= UbR0/(Ua-Ub)

3.2 用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值。如图11所示, 当滑动变阻器的滑片滑至a端时,用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流Ia,当滑动变阻器的滑片滑至b端时,用电流表测量出Rx和R0滑串联时的电流Ib,因为电源电压不变,可以得到:IaRx=Ib(Ro+Rx)所以Rx=IbRo /(Ia-Ib)

以上是初中物理人教版中常见到的由伏安法衍生出来的测电阻的方法,希望通过总结归纳能使大家对测电阻方法有个比较系统认识,对教与学有促进用。

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