测量电阻四种巧法

测量电阻的四种巧法

一．等效替代法测电阻

【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。

1.电流等效替代

该方法的实验步骤如下：

(1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。

(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。

(3)断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。

2．电压等效替代

该方法的实验步骤如下：

(1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。

(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的

示数为U。

(3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为U。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。

【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～2.0 V 的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：

A．电流表G1(量程0～1.0 mA，内电阻约100 Ω)

B．电流表G2(量程0～500 μA，内电阻约200 Ω)

C．电池组E(电动势3.0 V，内电阻未知)

D．滑动变阻器R(0～25 Ω)

E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω)

F．保护电阻R2(阻值约100 Ω)

G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2

(1)实验中该同学先合上开关S1，再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r。

(2)由上述测量过程可知，电流表G2内阻的测量值r g＝________。

(3)若该同学通过测量得到电流表G2的内阻为190 Ω，他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为2.0 V的电压表。

(4)该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V0的指针恰好如图乙所示。由此可知，该改装电压表的误差

解析：(1)当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1的示数I ；然后将开关S 2

与b 相连，保持滑动变阻器R 阻值不变，调节R 1，使电流表G 1的示数仍为I 时，读取电阻箱的读数r 。

(2)电流表G 2的内阻与电阻箱的阻值相同，为r 。

(3)将电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R ＝U

I g －r g ＝3.81 kΩ。

(4)由题图乙可得，标准电压表V 0的示数为1.90 V ，由此可知，该改装电压表的误差为2.0－1.90

1.90

×100%≈5.26%。 答案：(1)滑动变阻器R 阻值 R 1 (2)r (3)3.81 (4)5.26 2.某同学现利用图甲所示的电路来测量一电阻R x 的阻值。

(1)完成下列实验步骤中的填空：

①闭合开关S 1，断开开关S 2，调节电阻箱R 和滑动变阻器R ′，使电流表指针指向一个适当的位置。记下此时______________和电阻箱的阻值R 1。此时电阻箱的读数如图乙所示；

②闭合开关S 2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，然后________________，使______________，

记下此时电阻箱的读数R 2，此时电阻箱的读数如图丙所示；

(2)在步骤①中电阻箱的读数为R 1＝________Ω；在步骤②中电阻箱的读数为R 2＝

(3)电阻R x的阻值为R x＝________Ω。

[解析](1)略。

(2)由图乙和图丙可知R1＝60 Ω，R2＝80 Ω。

(3)由于R1加上R x在电路中所起的作用与R2相同(电流表指针指示同一位置)，则有R1＋R x＝R2，故有R x＝R2－R1＝80 Ω－60 Ω＝20 Ω。

[答案](1)①电流表的示数I②调节电阻箱R的电阻电流表的示数仍然为I(2)60 80(3)20

3.为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：

(1)将S拨向接点1，接通S1，调节____，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________________的读数I。

(2)然后将S拨向接点2，调节____，使________________，记下此时R N的读数。

(3)多次重复上述步骤，计算R N读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值。

解析：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I。

(2)然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N的读数。

(3)多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值。

答案：(1)R0标准电流表(或A0)(2)R N标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值

4.小明用如图甲所示的电路测量电阻R x的阻值(约几百欧)。R是滑动变阻器，R0是电阻箱，S2是单刀双掷开关，部分器材规格图乙中已标出。

(1)根据图甲实验电路，在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。

(2)正确连接电路后，断开S1，S2接1。调节好多用电表，将两表笔接触R x两端的接线柱，粗测其阻值，此过程中存在的问题__________。正确操作后，粗测出R x的阻值为R′。

(3)小明通过下列步骤，较准确测出R x的阻值。

①将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的________(选填“A”或“B”)端。闭合S1，将S2拨至1，调节变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数满偏。

②调节电阻箱R0，使其阻值________(选填“大于R′”或“小于R′”)。

③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，此时电阻箱示数为R1，则R x＝________。

(4)实验中，滑动变阻器有两种规格可供选择，分别是：R2(0～10 Ω)；R3(0～5 000 Ω)。为了减小实验误差，滑动变阻器应选________(选填“R2”或“R3”)。

解析：

(1)根据电路图连接实物图，如图所示：

(2)测量电阻时，要把电阻与其他元件断开。

(3)①闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P调至图甲中的A端，使电压表示数都为零；

②调节电阻箱R0，使其阻值小于R′；③将S2拨至“2”，保持变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电压表再次满偏，则此时并联部分的电阻相等，R x的阻值等于电阻箱

的阻值，即R x＝R1。

(4)由于电阻R x的阻值约几百欧，为方便调节，滑动变阻器应选R3。

答案：(1)见解析图(2)待测电阻未与其他元件断开(3)①A②小于R′③R1(4)R3

二．电表半偏法测电阻

【方法解读】电表有着自己神奇的一面，那就是当它接入电路中时，可以显示自己的读数，因此我们便可以利用它自身读数的变化(如半偏)巧妙地测量出它的内阻。半偏法常用于测量电表的内阻，对于半偏法测电表内阻有以下两种设置方法：

(一)电流表半偏法

1．实验步骤

(1)按如图所示连接实验电路；

(2)断开S2，闭合S1，调节R1，使电流表读数等于其量程I m；

(3)保持R1不变，闭合S2，调节R2，使电流表读数等于1

2I m，然后读出R2的值，若满足

R1?R A，则可认为R A＝R2。

2.实验条件：R1?R A

3.测量结果：R A测＝R2

4．误差分析

当闭合S2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R2的电流比电流表所在支路的电流大，R2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。

(二)电压表半偏法

1．实验步骤

(1)按如图连接实验电路；

(2)将R 2的值调为零，闭合S ，调节R 1的滑动触头，使电压表读数等于其量程U m ； (3)保持R 1的滑动触头不动，调节R 2，使电压表读数等于1

2U m ，然后读出R 2的值，若

R 1?R V ，则可认为R V ＝R 2。

2.实验条件：R 1?R V

3.测量结果：R V 测＝R 2>R V 4．误差分析

当R 2的值由零逐渐增大时，R 2与电压表两端的电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m 时，R 2两端的电压将大于1

2U m ，使R 2>R V ，从而造成R V 的测量值偏大。显然半偏电压法适于测量内阻较大的电压表的电阻。

【针对练习】1.如图所示是用半偏法测量电压表内阻的电路图。以下是备用仪器：

A ．待测电压表(3 V ，内阻1 500 Ω左右)

B ．电源E (4 V,2 A ，内阻很小)

C ．电阻箱(0～999.9 Ω)

D ．电阻箱(0～9 999.9 Ω)

E ．滑动变阻器(0～20 Ω，3 A)

F ．滑动变阻器(0～2 000 Ω，2 A)

G．开关两个，导线若干

(1)为保证测量精度，电阻箱应选________；滑动变阻器应选________。(填代号)

(2)完善下列实验步骤：

a．闭合开关K2并将滑动变阻器的滑片调至________，然后闭合开关K1；

b．调节滑动变阻器使电压表恰好满偏；

c．____________________，使电压表的指针恰好指在中间刻度(半偏)，此时电阻箱的示数为R。那么，该电压表内阻的测量值为________。测量值和真实值比较数值________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。

解析：(1)在半偏法测电阻的实验中，电阻箱的阻值应与待测电压表的阻值相近，故电阻箱应选D，而滑动变阻器采用分压式接法，为了调节方便，故滑动变阻器应选最大阻值较小的E。

(2)a.在测量数据时，电压要从较小数值开始变化，因而滑动变阻器开始时应在最左端。

c.由于采用半偏法测量，因而应断开开关K2，调节电阻箱的阻值，使电压表的指针恰好在中间刻度，即半偏，由串联电路知识可知，电压相等，电流相等，因而电压表的内阻的测量值为R。但开关K2断开，电阻增大，分压增大，而电压表示数为原来的一半时，电阻箱分压要略大于一半，故电阻箱的阻值即测量值比电压表的内阻要偏大。

答案：(1)D E(2)a.最左端c．断开开关K2，调节电阻箱的阻值R偏大

2.有一电流表A，量程为1 mA，内阻r g约为100 Ω，要求测量其内阻。可选用的器材有：电阻箱R0，最大阻值为99 999.9 Ω；滑动变阻器甲，最大阻值为10 kΩ；滑动变阻器乙，最大阻值为2 kΩ；电源E1，电动势约为2 V，内阻不计；电源E2，电动势约为6 V，内阻不计；开关2个，导线若干。

采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：

a．断开S1和S2，将R调到最大；

b．合上S1，调节R使电流表A满偏；

c ．合上S 2，调节R 1使电流表A 半偏，此时可以认为电流表A 的内阻r g ＝R 1。 试问：

(1)上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应该选择________；为了使测量尽量精确，可变电阻R 应该选择________；电源E 应该选择________。

(2)认为内阻r g ＝R 1，此结果与真实值相比________。(填“偏大”“偏小”或“相等”) 解析：(1)根据半偏法测电阻的原理，R 1必须选R 0；由于电流表的电阻很小，要求R 的阻值很大，故R 应选滑动变阻器甲，电源选择电动势较大的E 2，误差较小。

(2)根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得，合上S 1，调节R 使电流表满偏，I g ＝E

R ＋r g

，

合上S 2，调节R 1使电流表半偏，电路中的总电流I ＝E

R ＋

r g R 1

r g ＋R 1，故I >I g 。通过电阻箱的电

流I 1>1

2

I g ，根据并联电路的特点知r g >R 1，故认为内阻r g ＝R 1，结果比真实值偏小。

答案：(1)R 0 滑动变阻器甲 E 2 (2)偏小

三．安安法、伏伏法测电表的内阻

【方法解读】安安法、伏伏法测电表内阻的分析

1. 安安法测电流表内阻

(1)如图甲所示，将两电流表并联，根据I 1r 1＝I 2r 2求出电流表

(或

)的内阻r 1(或r 2)。

(2)如图乙所示，将电流表与定值电阻R 0并联再与电流表

串联，

根据I 1r 1＝(I 2－I 1)R 0，求出的内阻r 1(该法又称为电流表差值法测电

流表内阻)。

2.伏伏法测电压表内阻

(1)如图丙所示，将两电压表串联，根据U 1r 1

＝U 2

r 2

，求出电压表

(或

)的内阻。

(2)

如图丁所示，

将电压表

与定值电阻R 0串联再与电压表

并联，

根据U 2＝U 1＋U 1

r 1

R 0，求出电压表的内阻(此法又称为电压表差值法

测电压表的内阻)。

方法 电路 实验条件 实验结果 图甲 ①

、

的满偏电压相

等或差不多 ②r 1、r 2已知其一

图乙

①的量程大于

的

量程 ②R 0已知

图丙

①

、

的满偏电流相

等或差不多

图丁

①

的量程大于的

量程

②R0已知

表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下：

①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)，

②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)，

③定值电阻R1(300 Ω)，

④定值电阻R2(10 Ω)，

⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)，

⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)，

⑦干电池(1.5 V)，

⑧开关S及导线若干。

(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________。(在空格内填写序号)

(2)用连线连接实物图。

(3)补全实验步骤：

①按电路图连接电路，____________________________；

②闭合开关S ，移动滑动触头至某一位置，记录G 1、G 2的读数I 1、I 2；

③________________________________________________________________________； ④以I 2为纵坐标，I 1为横坐标，作出相应图线，如图所示。

(4)根据I 2-I 1图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式____________。 [解析] (1)定值电阻R 1阻值与待测电流表内阻大约相同，实验中两电流表可同时达到满偏，读数误差较小；滑动变阻器为分压式接法，R 4阻值小，调节方便。

(2)如图所示。

(3)为保证开关S 闭合前待测电流表电压为零，应将滑动变阻器滑动触头移至最左端；实验中要多次测量，减小偶然误差。

(4)由串并联规律：I 2＝I 1＋I 1r 1R 1＝I 1????1＋r 1R 1，图线斜率k ＝1＋r

1R 1

，r 1＝(k －1)R 1。

[答案] (1)③ ⑥ (2)见解析图 (3)①将滑动触头移至最左端 ③多次移动滑动触头，记录相应的G 1、G 2读数I 1、I 2 (4)r 1＝(k －1)R 1

2.用以下器材测量待测电阻R x 的阻值。 待测电阻R x ，阻值约为100 Ω；

电源E ，电动势约为6.0 V ，内阻可忽略不计； 电流表A 1，量程为0～50 mA ，内阻R 1约为20 Ω； 电流表A 2，量程为0～300 mA ，内阻R 2约为4 Ω； 定值电阻R 0，阻值为20 Ω； 滑动变阻器R ，最大阻值为10 Ω； 单刀单掷开关S ，导线若干。

(1)测量中要求两电流表的读数都不小于其量程的1

3，试在方框中画出测量电阻R x 的实验

电路原理图(原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注)。

(2)若某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2，则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x ＝________。

解析：(1)在尝试设计电路中，很容易设计出图甲所示的测量电路，通过代入已知数据估算可得，此时电流表A 2的最大电流值只能是70 mA ，远小于其量程的三分之一，所以不满足实验要求。

另一种测量电路如图乙所示，电流表A 1和待测电阻的串联阻值约是120 Ω，和定值电阻R 0的比是6∶1，通过电流表A 2的最大电流值接近量程最大值，所以这个电路符合要求，然后连接滑动变阻器来进行调节测量多组数据即可。最终的电路图如图丙所示。滑动变阻器用分压式、限流式接法都可以。

(2)用字母表示待测电阻阻值可得R x ＝I 2－I 1

I 1R 0－R 1。

答案：(1)见解析图丙(R 作为限流电阻也可) (2)I 2－I 1I 1R 0

－R 1

3.某物理实验小组利用实验室提供的器材测定电压表V 1的内阻，可选用的器材如下： A ．待测电压表V 1：量程3 V ，内阻约3 kΩ B ．电压表V 2：量程15 V ，内阻约20 kΩ C ．电流表A ：量程3 A ，内阻约0.1 Ω D ．定值电阻R 0：9.0 kΩ E ．滑动变阻器R 1：0～200 Ω F ．滑动变阻器R 2：0～2 kΩ

G ．电源E ：电动势约为12 V ，内阻忽略不计 H ．开关、导线若干

(1)现用多用电表测电压表V 1的内阻，选择倍率“×100”挡，其它操作无误，多用电表表盘示数如图所示，则电压表V 1的内阻约为________ Ω。

(2)为了准确测量电压表V1的内阻，两位同学根据上述实验器材分别设计了如图实Ⅸ－8甲和乙两个测量电路，你认为________(选填“甲”或“乙”)更合理，并在实物图中用笔画线代替导线将电路图补充完整。

(3)该实验中滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”)。

(4)用已知量R0和V1、V2的示数U1、U2来表示电压表V1的内阻R V1＝________。

[解析](1)用多用电表测得的电压表的内阻为34×100 Ω＝3 400 Ω；

(2)甲图中，因为电压表V2的电阻与R0阻值相当，通过电压表V2的电流不能忽略，故用通过R0的电流作为通过V1的电路，则误差较大；故用乙电路较合理；电路连接如图；

(3)实验中滑动变阻器要用分压电路，故应选取阻值较小的R1；

(4)根据欧姆定律可知：

R V1＝U1

U2－U1

R0＝

U1R0

U2－U1

。

[答案](1)3 400(2)乙连图如解析图(3)R

1(4)

U1R0

U2－U1

4.要测量某电压表V1的内阻R V，其量程为2 V，内阻约2 kΩ。实验室提供的器材有：

电流表A，量程0.6 A，内阻约为0.1 Ω；

电压表V2，量程5 V，内阻约为5 kΩ；

定值电阻R1，阻值为30 Ω；

定值电阻R2，阻值为3 kΩ；

滑动变阻器R3，最大阻值10 Ω，额定电流1.5 A；

电源E，电动势6 V，内阻约0.5 Ω；

开关S一个，导线若干。

(1)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻R V的实验电路。要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号。

(2)写出电压表V 1内阻R V 的表达式________，式中各符号的物理意义是________________________________________________________________________。

(3)若测得V 1内阻R V ＝1.8 kΩ，现要将V 1改装一个与V 2量程相同的电压表，则需在V 1两端________联一个电阻，电阻的阻值应为________。

解析：电路如图所示。

(2)电压表V 1内阻R V 的表达式为R V ＝U 1R 2

U 2－U 1

，其中U 1表示电压表V 1的读数，U 2表示

V 1和R 2串联的总电压即电压表V 2的读数。

(3)要将V 1改装一个与V 2量程相同的电压表，则需在V 1两端串联一个电阻，电阻的阻值应为R ＝U 2－U 1U 1R V ＝5－2

21.8

kΩ＝2.7 kΩ。

答案：(1)见解析图 (2)R V ＝U 1R 2

U 2－U 1

U 1表示电压表V 1的读数，U 2表示V 1和R 2串联

的总电压(或电压表V 2的读数) (3)串 2.7 kΩ

四．电桥法测电阻

【方法解读】 电桥法测电阻的分析

验

原

理 图所示，实验中调节电阻箱R 3，当A 、B 两点的电势相等时，R 1和R 3两端的电压相等，设为U 1。同时

R 2和R x 两端的电压也相等，设为U 2，根据欧姆定律

有：U 1R 1＝U 2R 2，U 1R 3＝U 2

R x ，由以上两式解得：R 1×R x ＝

R 2×R 3，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件也可求出被测电阻R x 的阻值。

在上面的电路图中：

注意：在用电桥法测电阻时要注意两点，一是要明确电路的结构，电路中由四个电阻先两两串联，然后在中间串上电流计，那么串联电流计的那部分就是“桥”，二是要明确电桥平衡的条件。

【针对练习】1.用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻， ?是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表?的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )

A.l 1l 2R 0

B.l 1l 1＋l 2R 0

C.l 2l 1R 0

D.l 2l 1＋l 2R 0

[解析] 根据电桥平衡的条件及电阻定律可易知，当灵敏电流表的电流为零时，有R 0

l 1

＝

R x l 2，可得R x ＝l 2

l 1

R 0。 [答案] C

2.同学们测量某电阻丝的电阻R x ，所用电流表的内阻与R x 相当，电压表可视为理想电压表。

(1)若使用如图甲所示电路图进行实验，要使得R x 的测量值更接近真实值，电压表的a 端应连接到电路的________点(选填“b ”或“c ”)。

(2)测得电阻丝的U -I 图如图乙所示，则R x 为________Ω(保留两位有效数字)。

(3)实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态，某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化，他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10 V 的条件下，得到电阻丝的电阻R x 随风速v (用风速计测)的变化关系如图丙所示。由图可知当风速增加时，R x 会________(选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V ，需要将滑动变阻器R W 的滑片向________端调节(选填“M ”或“N ”)。

(4)为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图丁所示的电路。其中R为两只阻值相同的电阻，R x为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V 为待接入的理想电压表。如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表的“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的________点和________点(在“a”“b”“c”“d”中选填)。

解析：(1)由于电流表的内阻与R x相当，即R x较小，所以电流表外接时误差较小，故电压表的a端应接电路的c点。

(2)由U-I图像可知电阻R x＝ΔU

ΔI＝

0.80

0.195Ω≈4.1 Ω。

(3)根据R x-v图像可知，风速越大时电阻R x越小。要使R x两端的电压不变，需增大与R x并联的R W的电阻，即将滑动变阻器R W的滑片向M端滑动。

(4)当风速增大时，受气流影响的电阻丝R x的阻值逐渐减小，d点的电势逐渐降低。开始时，b、d两点电势差为零，所以电压表的“＋”端接b点、“－”端接d点时能满足条件。

答案：(1)c(2)4.1(4.0～4.2均可)(3)减小M(4)b d

特殊方法测量电阻

用所给器材测出未知电阻R的阻值X（要求：画出导线若干、未知电阻RX一、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、定值电阻R、实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）方法1 方法2 方法3 实验步骤：实验步骤：实验步骤： 1、闭合SS，先测出干路电流I；，先测出干路电流II1、闭合S，先测出R的电流；；1、闭合111 2、拆下电流表，接到支路上，测、拆下电流表，接到支路上，测22、拆下电流表，接到另一个支路出出R的电流IR的电流I。。的电流上，测出RI 。22X2X表达式：表达式：表达式： 方法方法4 5 方法6

实验步骤：实验步骤：实验步骤： I；读出电流表示数1、SI1、S断开时，读出电流表示数；断开时，I1、S断开时，读出电流表示数；111。读出电流表示数、S 。读出电流表示数S 2、闭合时，I闭合时，I 2。I 闭合时，、 2 S读出电流表示数222表达式：表达式：表达式： 1 9 方法8 7 方法方法

（说明：单刀双掷开关可以用两个单刀单掷开关代替。如上图）（说明：单刀双掷开关可以用两个单刀实验步骤：实验步骤：单掷开关代替。如上图）a时，读出电流表示数I实验步骤：；3.S S1、断开时，读出电流表示数I；接11。读出电流表示数；时，读出电流表示数I2、S闭合时，读出电流表示数I。I4. S接b时，1.S接a221读出电流表示数2. S接表达式：b时，I。表表达式：2达式：导线若干、未知电阻R的滑动变阻器、二、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、最大阻值为R（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）X说明：把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时，可以把它当一个定值电阻来使用，方法如前一题。根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的，还有如下方法。实验步骤：滑动变阻器滑片滑到a端时，读出电流表示数I；1、1I。2、滑动变阻器滑片滑到b端时，读出电流表示数2 表达式： （要求：画出实验电电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R 三、所给器材：电源（电压未知）、开关、X路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）说明：变阻箱调到某个阻值不变时，可以当定值电阻使用，也可以当滑动变阻器来使用，当然要更关注用等效替代法来解此题（见下面的三种方法）3 2 方法方法方法1： 实验步骤：实验步骤：实验步骤： 1S0、把变阻箱调到时，读出电流表示数、时，读出电流表示数、1S接aI S接aI Ω时，闭合，1 b S 2、接时，调变阻箱，使电流b S 2、接时，调变阻箱，使电流I读出电流表示数；闭合时，调变阻箱，使电流I 表示数的示数也为、2。S。I 表示数的示数也为 1表达式：表达式：I。表示数的示数为2

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法 电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。 一．欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理 它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、 满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻，也称调零电阻， 电池的电动势为E，内阻为r。 图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。 当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知： I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+R X） 由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2．使用注意事项： （1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。 （2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。 （3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零 （4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3区域）

（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。 （6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。 二．伏安法测电阻 1．原理：根据部分电路欧姆定律。 2．控制电路的选择 控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）； 另一种是分压电路。（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3．测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。 （1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3

惠斯通电桥测电阻(技术相关)

惠斯通电桥测电阻 实验目的 1．了解惠斯通电桥的构造和测量原理 2．熟悉调节电桥平衡的操作步骤 3．了解提高电桥灵敏度的几种途径 实验仪器 万用电表、电阻箱、检流计、滑动变阻器、直流电源、待测电阻、电键、导线、箱式电桥 实验原理 1．惠斯通电桥工作原理 图（一）是惠斯通电桥电路。四个电阻R 1（R x ）、R 2、R 3、R 4，称作电桥的四个桥臂，组成四边形abcd 。对角bd 之间连接检流计G ，构成“桥”， 用以比较桥两端的电位。当b 和d 两点的电位相等时，检流计G 指零，即 I G ＝0，电桥达到了平衡状态。此时有 AD AB U U = DC BC U U = （1） 即 2211R I R I ?=? （2） 3241R I R I ?=? （3） 两式相除，得 3 241R R R R = （3’） 或者 4231R R R R ?=? （4） 上两式表明：当电桥达到平衡时，电桥相邻臂电阻之比相等，或者说电桥相对臂电阻之乘积相等。若R 2、R 3、R 4为已知，则待测电阻R 1（R x ）可由下式求出 x R R R R R ==43 21 （5） 通常称R 1为测量臂，R 2、R 3为比例臂，R 4为比较臂。所以电桥由四臂（测量臂、比较臂和比例臂）、检流计和电源三部分组成。与检流计串联的限流电阻R G 和电键K G 都是为在调节电桥平衡式保护检流计，不使其在长时间内有较大电流通过而设置的。 G R 1 (R x ) R 2 R 3 R 4 R G K G I 1 I 2 b c d E K R 图（一）惠斯通电桥原理图

2．N 值的选取 令比值R 2 / R 3＝N ，则 x R R N R =?=41 （6） 通常取N 为10的整数次方，例如取N 等于0.01，0.1，1，10，100，1000等。这样，可以很方便的计算出R x 。 由（6）式可知，R x 的有效位数由N 和R 4的有效位数来决定。如果R 2、R 3的精确度足够高，使比值N 具有足够的有效位数，则可视为常数。因此R x 的有效位数就由R 4来决定。但N 确定后，R 2、R 3的数值不是唯一的，从测量精度和电桥灵敏度考虑，一般可取R 2、R 3同数量级。 3．电桥灵敏度 式（6）是在电桥平衡条件下推导出来的。在实验中，测试者是依据检流计G 的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。然而，检流计的灵敏度是有限的。例如，选用电流灵敏度为1格/1微安的检流计作为指零仪。当通过检 流计的电流小于10－7A 时，指针偏转不到0.1格，观察者难于察觉，就认为 电桥已经达到平衡，因而带来测量误差。 对此，引入电桥灵敏度S 的概念。 R R n S ??= （7） 式中 ΔR ——在电桥平衡后比较臂电阻R 4的微小改变量； Δn ——相应的检流计偏转格数。 电桥灵敏度S 的单位是“格’。S 越大，在R4基础上改变ΔR 能引起的检流计偏转格数就越多，电桥越灵敏，由灵敏度引入的测量误差越小。如S=100格，表示当R 4改变1％时，检流计有1格的偏转。 实验和理论都已证明，电桥的灵敏度与下面因素有关： （1）与检流计的电流灵敏度S i 成正比。但是S i 值大，电桥就不易稳定，平衡调节比较困难；S i 值小，测量精确度低。因此选用适当灵敏度的电流计是很重要的。 （2）与电源的电动势E 成正比 （3）与电源的内阻r E 和串联的限流电阻R E 有关。增加R E 可以将度电桥的灵敏度，这对寻找电桥调平衡的规律较为有利。随着平衡逐渐趋近，R E 值应适当减到最小值。 （4）与检流计和电源所接的位置有关系。当R G ＞r E ＋R E ，又R 1＞R 3、R 2＞R 4、或者R 1＜R 3、R 2＜R 2，那么检流计接在bd 两点比接在ac 两点时的电桥灵敏度来的高。当R G ＜r E ＋R E 时，满足R 1＞R 3、R 2＜R 4或者R 1＜R 3、R 2＞R 4的条件，那么与上述接法相反的桥路，灵敏度可能更高些。 （5）与检流计的内阻有关。R G 越小，电桥的灵敏度S b 越高。反之则低。

(完整版)特殊方法测电阻练习题

特殊方法测电阻小测 一、电压表间接测量法 1．如图1所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）闭合开关S，将电压表的示数记为U1；断开开关S，将电压 表改接在两端； （2）闭合开关S，电压表的示数记为U2； （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 2．如图2所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值是R0。 （1）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于阻值最小处，电压表的示数记为U1（画出等效电路，并标出测量量和已知量）； （2）再将滑片放在阻值最大处，电压表的示数记为U2（画出等效电路图，并标出测量量和已知量）； （3）根据电源电压不变列出方程式， （4）则Rx的阻值可以表示为Rx= 3．如图3所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值是R0。 （1）只闭合开关S，电压表的示数记为U1； （2）再闭合开关S1，电压表的示数记为U2；Rx两端的电压 是，R0两端的电压是，通过R0的电流 是， （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 二、电流表间接测量法 4．如图4所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）闭合开关S，将电流表的示数记为I1； （2）断开开关S，将电流表改接在支路；闭合开关S，电流表的示数记为I2，将测量的电流在图4中标出。则Rx的阻值可以表示为Rx= 5、如图5所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）只闭合开关S，将电流表的示数记为I1； （2）再闭合开关S1，电流表的示数记为I2，将测量的电流在图5中标出。 （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 6．如图6所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）只闭合开关S，将电流表的示数记为I1，画出等效电路，并将已知量和测量量在图中标出； （2）再闭合开关S1，电流表的示数记为I2，画出等效电路，并将已知量和测量量在图

大学物理实验多种方法测量直流电阻

用多种方法测量直流电阻 一、实验目的 1、熟悉各种电学仪器及电路技巧; 2、掌握多种方法测量直流电阻 3、巩固不确定度的评定方法 二、仪器 DH6108赛电桥综合实验仪，直流稳压电源，万用电表，电阻箱，两个待测电阻，千分尺,直流电流表，直流电压表，滑线变阻器，检流计等 三、实验原理 电阻是电磁学实验工作中的常用元件，可分为高值电阻（兆欧以上）、中值电阻（10欧～兆欧）、低值电阻（10欧以下）。测量电阻的方法有许多种，常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。 （一）伏安法测量电阻的原理（适用于测中值电阻） 1、实验线路的比较和选择 当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。 图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路 被测电阻的阻值为： I V R = 。 但实际的电流表具有一定的内阻，记为R I ；电压表也具有一定的内阻，记为R V 。因为R I 和R V 的存在，如果简单地用I V R = 公式计算电阻器电阻值，必然带来附加测量误差。为了减少这种附加误差，测量电路可以粗略地按下述办法选择：

比较(R/R I )和(R V /R )的大小，比较时R 取粗测值或已知的约值。如果前者大则选电流表内接法，后者大则选择电流表外接法。 如果要得到测量准确值，就必须按下（1）、（2）两式，予以修正。 即电流表内接测量时，I R I V R -= （1） 电流表外接测量时， V R V I R 11-= （2） 2、测量误差与不确定度的评定 实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时，可以估算出U V 、U I ，再用简化公式I R I V R -= 计算时的相对不确定度 （3） 式中U R 表示测量R 的不确定度，并非指R 的电压值。 可见要使测量的准确度高，应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程，因为这时的V 、I 值大，U R ／R 就会小些。 当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时，可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值，相对不确定度由下式求出： 电流表内接时： （4） 电流表外接时： （5） 这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时，线路方案和参数的选择应使U R ／R 尽可能最小（选择原则3）。 （二）惠斯通电桥测量未知电阻的原理 （适用于测中值电阻） 现代计量中直流电桥正逐步被数字仪表所替代. 以往在电阻测量中电桥起了重要作用。 惠斯通电桥(Wheatstone ,s bridge )沿用了近二百年，1833年由克里斯泰(Cheistie )首先提出，后来以惠斯通名字命名. 电桥产生的背景是： 1)在数字仪表发展之前的时期，如果用伏安法测量电阻/R V I =，需要同时准确测量电压V 和电流I ，当时0.2级模拟式电表的制造成本与价格就已经显著高于准确度约0.05% 6位旋转式电阻箱. 2)伏安法测量的条件要求较高，如0.2级电表的使用与检定的条件要求较高，对电源 2 2?? ? ??+??? ??=I U V U R U I V R ?? ????-??? ?????? ??+??? ??+??? ??=I V R I V R R U I U V U R U I I I R I V R I /1/2222????? ?-???? ?????? ??+??? ??+??? ??=V V V R I V R R I V R I V R U I U V U R U V /1/222 2

用惠斯通电桥测量电阻.(DOC)

实验5.6 用惠斯通电桥测量电阻 1. 实验目的 (1) 了解惠斯通电桥的结构，掌握惠斯通电桥的工作原理； (2) 掌握用滑线式惠斯通电桥测量电阻； (3) 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻。 2. 实验仪器 滑线式惠斯通电桥，QJ24型箱式直流单臂电桥，直流稳压电源，滑线变阻器(0～100Ω或0～200Ω)，ZX21型旋转式电阻箱，待测电阻三个，检流计。 3. 实验原理 电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于 测量中值电阻(1～106 Ω)。 惠斯通电桥的原理如图5.6-l 所示。标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。在对角A 和C 之间接电源E ，在对角B 和D 之间接检流计G 。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关K E 和K G 接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC 和ADC 两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。适当调节R 0、R 1和R 2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流I G = 0，这时，B 、D 两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状态。这时A 、B 之间的电势差等于A 、D 之间的电势差，B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2，由欧姆定律得 I 1 R X = I 2 R 1 I 1 R 0 = I 2 R 2 两式相除，得 102 X R R R R = (1) (1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得 1 02 X R R R R = (2) 即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。通常将R 1 / R 2称为比率臂，将R 0称为比较臂。 4. 仪器简介 教学用惠斯通电桥一般有两种型式：滑线式和箱式。 图5.6-l 惠斯通电桥原理图

(教师版)电阻的特殊测量方法

（教）电阻的特殊测量的方法 （一）伏安法 1．原理：由欧姆定律推出R=U/I 2．电路图： 3．滑动变阻器的作用： （1）保护电路； （2）改变电路中的电压和电流，多次测量取平均值减小误差。 4．本实验中多次测量的目的是：把滑变的作用和多次的量的目的改成填空形式比较好，并且提出问题：对于小灯泡的电阻，能用此方法，多次测量取平均值吗？为什么？ 图1多次测量取平均值减小误差 图2测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。 （二）测电阻的几种特殊方法 一、安阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电压表坏了，但又没有多余的电压表，手头却还有一只已知电阻R 0，此实验怎样继续进行？ 方法一：没有电压表，不能测电压。但有了定值电阻，可以用电流表和定值电阻组合起来，起到电压表的作用。但必须和R x 并联。（可以用电流表和定值电阻来代替电压表） 电路图： 步骤：如上图所示，先用电流表测R 0中的 电流，其示数为I 1，这时可求 出电源电压U ＝I 1R 0 ；再测R x 中的电流，其示数是I 2； 表达式R x =02 1R I I 方法二：上述方案中电流表要两次连接，能否只连接一次完成实验？ 电路图: 步骤：如上图所示，当开关S 1闭合时，电流表的示数为I 1；当开关S 2闭合 时，电流表示数是I 2 表达式R x =02 1R I I 方法三：能否用一只单刀单置开关？ 电路图: 步骤：如图所示。当开关S 断开时，电流表的示数为I 1；当S 闭合时,电流示数 是I 2， 表达式R x = 02 11R ΙΙI

方法四：能否将R 0 、Rx 串联起来测量？ 电路图： 步骤：如图所示，当开关S 闭合时，电流表的示数为I 1；当S 断开时， R 0和Rx 串联，电流表示数是I 2； 表达式R x =02 12R ΙΙI - 方法五：能否用一只滑动变阻器代替上题中的R 0 电路图: 步骤：如图所示，滑动变阻器的的最大值为R 0，当滑动变阻器的滑片在最左边时， 电流表的示数为I 1；当滑动变阻器的滑片在最右边时，电流表的示数为I 2 表达式R x =02 12R ΙΙI - 二、伏阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电流表坏了，但又没有多余的电流表，手实却还有一只已知电阻R 0，此实验怎样继续进行？学生应该能够根据上一方法解决下面问题，所以可以让学生设计电路图（用电压表和定值电阻代替电流表） 方法一电流表，不能测电流。但有了定值电阻，可以用电压表和定值电阻组合起来，起到电流表的作用。但必须和R x 串联。 电路图： 步骤：如图所示，当开关S 闭合时，先用电压表测R 0两端的电压，其示数为 U 1；再用电压表测R x 两端的电压，其示数是U 2 表达式R x = 012R U U 方法二：能否只连接一次电路？ 电路图： 步骤：如图所示，R 0 与Rx 串联，当开关S 1闭合时，电压表测的是电源电 压，电压表的示数为U 1；当开关S 2时，电压表测的是R 0两端的电压，电压 表的示数为U 2； 表达式R x =02 21R U U U - 方法三：能否用一只单刀单置开关？ 电路图： 步骤：如图所示，当开关S 2闭合时，电压表示数为U 1 ；当S 2断开时，电 压表其示数为U 2 ； 表达式R x =02 21R U U U -

惠斯通电桥原理

惠斯通电桥 在实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外， 还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流 I 和电阻 两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的 特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量 转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交 流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻 抗的变化进行测量。 惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101 ~106 Q ）O 对于太小 的电阻 （10"6 ~101 Q 量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大 电阻（107Q 级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表， 而实验室用检流计属于 1惠斯通电桥测量原理 图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻 R o 、R i 、R 2、 R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线 连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源， 称为电桥的“电源对角线” 。E 为线路中供电电源，学生 实验用双路直流稳压电源，电压可在 0-30V 之间调节。R 保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流 作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检 流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小，主要目的 在于保护检流计和改变电桥灵敏度。 电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。当C 、D 两点之间的电位不相等时， 桥路中的电流I g -0，检流计的指针发生偏转；当 C 、D 两点之间的电位相等时，桥路 中的电流I g =0，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥 处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有： I g =0 U AC =U AD 于是空二邑即R x R 2二R 0R 1 R 0 R 2 此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻， 因此，电桥测电阻的计算式为 R x 二邑凤二 KR 。 （1） R 2 电阻R 1、R 2为电桥的比率臂，R x 为待测臂，R 为比较臂，R 。作为比较的标准，实 A 表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。 [1 U CB = U DB 1 Rx = 1 R0 I R1 = I R2 1 Rx R x = 1 R1 R 1 1 R0R 0 = 1 R2 R 2

特殊方法测电阻做题方法修订稿

特殊方法测电阻做题方 法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

实验设计：要求用所给器材测出未知电阻R X的阻值 一、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 方法1 方法2 方法3 实验步骤： 1、闭合S，先测出R的电流I1； 2、拆下电流表，接到另一支路 上，测出R x的电流I2。 表达式：实验步骤： 1、闭合S，先测出干路的电流 I1； 2、拆下电流表，接到支路上，测 出R x的电流I2。 表达式： 实验步骤： 1、闭合S，先测出干路的电流I1； 2、拆下电流表，接到支路上，测出 R的电流I2。 表达式： 方法4 方法5 方法6 实验步骤： 1、S断开时，读出电流表示数 I1； 2、S闭合时，读出电流表示数 I2。 表达式：实验步骤： 1、S断开时，读出电流表示数 I1； 2、S闭合时，读出电流表示数 I2。 表达式： 实验步骤： 1、S断开时，读出电流表示数I1； 2、S闭合时，读出电流表示数I2。 表达式： 方法7 方法8 方法9 实验步骤： 1、S断开时，读出电流表示数 I1； 2、S闭合时，读出电流表示数 I2。 表达式：（说明：单刀双掷开关可以用两个 单刀单掷开关代替。如上图） 实验步骤： 1、S接a时，读出电流表示数I1； 2、S接b时，读出电流表示数I2。 表达式： （说明：单刀双掷开关可以用两个单 刀单掷开关代替。如上图） 实验步骤： 1、S接a时，读出电流表示数I1； 2、S接b时，读出电流表示数I2。 表达式： 二、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 说明：把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时，可以把它当一个定值电阻来使用，方法如前一题。根据滑动变 阻器滑片可以滑到最左边和最右边的，还有如下方法。 实验步骤： 1、滑动变阻器滑片滑到a端时，读出电流表示数I1； 2、滑动变阻器滑片滑到b端时，读出电流表示数I2。 表达式： 三、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R X （要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 说明：变阻箱调到某个阻值不变时，可以当定值电阻使用，也可以当滑动变阻器来使用，当然要更关注用等效替 代法来解此题（见下面的三种方法） 方法1 方法2 方法3 实验步骤： 1、S接a时，读出电流表示数I 2、S接b时，调变阻箱，使电流 表示数的示数也为I 实验步骤： 1、S1闭合时，读出电流表示数I 2、S2闭合时，调变阻箱，使电流 表示数的示数也为I 实验步骤： 1、把变阻箱调到0Ω时，闭合S， 读出电流表示数I； 2、S闭合时，调变阻箱，使电流

高中物理电阻测试方法

电阻测量特殊方法 一．等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。 (3)断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 2．电压等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。

(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的示数为U。 (3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为U。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～2.0 V 的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下： A．电流表G1(量程0～1.0 mA，内电阻约100 Ω) B．电流表G2(量程0～500 μA，内电阻约200 Ω) C．电池组E(电动势3.0 V，内电阻未知) D．滑动变阻器R(0～25 Ω) E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω) F．保护电阻R2(阻值约100 Ω) G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2 (1)实验中该同学先合上开关S1，再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r。 (2)由上述测量过程可知，电流表G2内阻的测量值r g＝________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G2的内阻为190 Ω，他必须将一个________kΩ的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为2.0 V的电压表。

测电阻的几种方法总结

V A 图1 R X0 I I X I V U A Ｖ R X0 图２ I A I X0 I U U A U X0 电阻测量 一、伏——安法 伏安法是用一个电压表V和一个电流表A来测量电阻，其测量 原理：R X= U I 。实际测量中有电流表外接法和电流表 内接法两种电路。 设电压表V内阻为R V，电流表A内阻为R A，待测电阻 真实值为R X0，测量值为R X，通过R X0的电流为I。 测量时，电压表V的示数为U，电流表A的 示数为I。 1、电流表外接法：小外偏小 2、电流表内接法：大内偏大 3、伏安法测电阻的电路的改进 如图3、图4的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差， 为什么？怎样测量？ 二、测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表，不用电流表 图3 图4

图6 方法一：伏——伏法----是用两个电压表（其中一个内阻已知，另 一个内阻未知）测量电压表的内阻。 测量电路如图5所示。 电路满足：R V1》R ，R V2》R 。 设电压表V 1内阻R V1未知，电压表V 2内阻 R V2已知；电压表V 1示数为U 1，电压表V 2示数 为U 2。由图5可得： R V1= 11V U I R V2=22 V U I 通过电压表V 1、V 2的电流为I V1=I V2 由以上三式得：R V1= 1 2 U U R V2 方法二：伏——伏——R 法(变式：伏——伏——R X 法) 伏——伏——R 法是用两个电压表（内阻均未知）和一个定值电阻R 0测量电压表的未知内阻。 测量电路如图6所示。 电路满足：R V1》R ，R V2》R ，R 0》R 。 设电压表V 1示数为U 1，电压表V 2示数为U 2，电压表V 2的量程电压大于 电压表V 1的量程电压。实验测量电压表V 1的内阻R V1。由图6可得： R V1= 1 1V U I R 0=00 R R U I 定值电阻R 0 两端电压：U R0=U 2—U 1 图5

初中特殊方法测量电阻、电功率专题

初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)

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特殊方法测量电阻、电功率 一、无滑动变阻器的实验设计 1．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电 阻Rx阻值，图8中可实现测量R阻值的正确电路图是 2.某同学在没有电压表的情况下，利用电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx 阻值，如图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（） 3.某同学在没有电压表的情况下，只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻R x 阻值，图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（） 4.如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻R x的电路，其中不可行的是（） 5．给你以下器材：一个电源（其电压未知），导线若干，两个开关、一块电流表、一个待测电阻R x，一个已知电阻值的定值电阻R0，请你设计一个能测出R x电阻值的电路。 要求：电路连接好后，电路元件和电流表的位置不得再移动。 （1）在方框内画出你所设计的电路图： （2）简要写出实验操作步骤： （3）写出待测电阻的表达式：R x=______。

6．现在手头有两个定值电阻R1和R2，它们的阻值分别为10 Ω和30 Ω，一个电压大约为15 V的电源，一个量程只有0～0.6 A的电流表，开关若干。请利用上述器材，设计一种最精确的方法测量出阻值约为20 Ω左右的待测电阻R x阻值。要求： （1）画出电路图（可以重复组合电路）； （2）写出实验步骤； （3）写出待测电阻R x的表达式（用已知量和测量量表示）。 7.15中考24.（6分）某同学要测出一个电压约为40V的电压电压（电压保持不变），可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0-15V）;四个阻值已知的电阻，分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ)；一个开关及若干导线，请合理选择器材，设计一个实验精确测出电压电压。要求：（1）画出实验电路图 （2）写出实验步骤及所需测量的物理量 （3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示） 8.（2017中考）24．现有一个阻值为 20 Ω的定值电阻R0，一个电压约为 15 V 的电源，一个量程为 0～1 A 的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为 10 Ω的未知电阻Rx的阻值。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 单刀双掷开关简介 小资料 实物图：符号： 使用方法：单刀双掷开关由动端“刀” 和不动端“1”“2”两个触点组成，使 用时可将“刀”掷向“1”或“2”触 点，起到双控的作用。 二、有滑动变阻器（无电流表） 1.测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压 2.5V，额定功率约1.5W，一个蓄电池（电压约6V）。定值 电阻R0，电压表一个，电源一个，滑动电阻器一个开关三个，导线若干，请你设计一个电路测（电路不可重组，不能忽略温度对灯丝电阻的影响） 2.小灯泡上标有“ 3.8V”，电压表（0—3V和0—15V),电流表（0-0.6A和0-3A），滑动变阻器的规格为 “20? 1A”电源（电压恒为6V）开关、导线若干。（增加定值电阻R0，电路不可重组，发现电流表也坏了）

测量电阻的四种巧法

测量电阻的四种巧法文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

测量电阻的四种巧法 一．等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时 电流表的示数为I。 (3)断开开关S 2，再闭合开关S 3 ，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电 阻箱，使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 2．电压等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时 电压表的示数为U。 (3)断开S 2，再闭合S 3 ，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电 压表的示数仍为U。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～ V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下： A．电流表G 1 (量程0～ mA，内电阻约100 Ω) B．电流表G 2 (量程0～500 μA，内电阻约200 Ω) C．电池组E(电动势 V，内电阻未知) D．滑动变阻器R(0～25 Ω) E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω) F．保护电阻R2(阻值约100 Ω) G．单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2 (1)实验中该同学先合上开关S 1，再将开关S 2 与a相连，调节滑动变阻器 R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取 电阻箱的读数r。 (2)由上述测量过程可知，电流表G 2 内阻的测量值r g＝________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G 2 的内阻为190 Ω，他必须将一个 ________kΩ的电阻与电流表G 2 串联，才能改装为一块量程为 V的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V 进行了核对，发现当改装的电压 表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V 的指针恰好如图乙所示。由此可知，该改装电压表的误差为________%。 解析：(1)当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1 的示数I；然后 将开关S 2 与b相连，保持滑动变阻器R阻值不变，调节R1，使电流表G1的示数仍

测量电阻的四种方法

测量电阻的四种方法 测量电阻实验，能够检验学生对基本电学仪器的使用、对电学基本规律的掌握，还能够培养学生的发散思维能力和创新意识。 【问题】同学们要测量电阻R x的阻值(其阻值约几百欧)，实验室能提供的器材有：干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器(“100Ω、2A”)、开关各一只、导线若干。 （1）某同学设计的实验电路如图1所示，并要用此电路测量待测电阻R x的阻值，你认为这个方法是否可行？简述你的观点。 （2）如果上述方法可行，画出电路图，并写出主要实验步骤和R x表达式．如果上述方法不可行，请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案。画出电路图，并写出主要实验步骤和R x表达式。 分析：“伏安法”是测量未知电阻的基本方法，用电流表测出通过电阻的电流I，用电压表测出电阻两端的电压U，再利用R=U/I就可以计算出电阻的阻值。从图1看出，这就是“伏安法”测量电阻的典型电路图。不过，你要认为它能测量待测电阻R x的阻值，好像还为时过早。因为题目告诉我们电阻R x的阻值约几百欧，而电源电压最大只有3V。你可以估算一下电路中的电流，也就是零点零几安，与图中电流表的最小分度值大致相当。换句话说，用电流表是无法准确测出电路中的电流的。所以，无法用这种方法测量电阻的阻值。 那么如何利用题中已有的器材测量出R x呢？只有在实验原理上想办法。既然电流表无法正常使用，那么用电压表和滑动变阻器能否测出R x？当然能。方法是让滑动变阻器的阻值一次为零，一次最大（100Ω），分别记下电压表的读数，再利用串联电路中的规律即可计算出R x的阻值。这样看来，利用图1也能测出R x，只是不用关心电流表了。所以题目第一问回答“可行”、“不可行”都对，关键是理由不同。 答案：方案一：（1）不可行。因为按此电路用“伏安法”测量未知电阻时，电路中的电流太小，电流表无法准确测出电路中的电流。 （2）按图2连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，记下电压表的示数U1；再把滑片移到阻值为零处，记下电压表的示数U2（即电源电压）。 根据 方案二：（1）可行。按此图实验时，可以不用管电流表示数，通过电压表和滑动变阻器就能测出R x。

电阻的特殊测量方法

电阻的测量方法 （一）伏安法 1．原理： 2．电路图： 3．滑动变阻器的作用： （1）；（2）。 4．本实验中多次测量的目的是： 图1多次测量目的是 图2测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。思考此时求灯丝电阻是否有意义？为什么？ （二）测电阻的几种特殊方法 一、安阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电压表坏了，但又没有多余的电压表，手头却还有一只已知电阻R0，此实验怎样继续进行？ 方法一：没有电压表，不能测电压。但有了定值电阻，可以用电流表和定值电阻组合起来，起到电压表的作用。但必须和R x并联。 电路图： 步骤：1．按图连接电路 2．闭合开关测出通过R x的电流，记为I x， 3．断开开关将电流表改接到R0所在支路，在闭合开关测通过R0的电流， 记为I0； 表达式R x= 方法二：上述方案中电流表要两次连接，能否只连接一次完成实验？ 电路图: 步骤：1． 2． 3． 表达式R x= 方法三：能否用一只开关？ 电路图: 步骤：1． 2． 3． 表达式R x= 方法四：能否将R0、Rx串联起来测量？ 电路图： 步骤：1．按图连接电路 2．同时闭合S1S2，记下电流表的示数为I1 3．只闭合S1记下电流表的示数为I2 表达式R x=

方法五：能否用一只滑动变阻器代替上题中的R0 电路图: 步骤：1． 2． 3． 表达式R x= 二、伏阻法：在用“伏安法测电阻”的实验中，如果电流表坏了，但又没有多余的电流表，手实却还有一只已知电阻R0，此实验怎样继续进行？ 方法一电流表，不能测电流。但有了定值电阻，可以用电压表和定值电阻组合起来，起到电流表的作用。但必须和R x串联。 电路图： 步骤：1. 2. 3. 表达式R x= 方法二1：能否只连接一次电路？ 步骤：1. 2. 3. 表达式R x= 方法二2：能否用一只开关？ 电路图： 步骤：1. 2. 3. 表达式R x= 方法三：如果将定值电阻换成滑动变阻器呢？ 电路图： 步骤：1． 2． 3． 表达式R x= 三．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S1S2闭合时电流

电桥测电阻实验报告

实验目的 1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法，理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义； 2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法； 3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。 实验原理 电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适 宜于测量中值电阻(1～106 Ω)。 惠斯通电桥的原理如图1所示。标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。在对角A 和C 之间接电源E ，在对角B 和D 之间接检流计G 。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关K E 和K G 接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了 沟通ABC 和ADC 两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。适当调节R 0、R 1和R 2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流I G = 0，这时，B 、D 两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状。 图6-l 惠斯通电桥原理图 态。这时A 、B 之间的电 势差等于A 、D 之间的电势差，B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2，由欧姆定律得 I 1 R X = I 2 R 1 I 1 R 0 = I 2 R 2 两式相除，得 102 X R R R R = (1) (1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得 1 02 X R R R R = (2) 即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。通常将R 1 / R 2称为比率臂，将R 0称为比较臂。 2.双电桥测低电阻的原理 图1