高中數學內阻的測量方法
測量內阻是小學數學必學的知識點之一。 以下是小編分享的中學數學內阻測量方法,希望對你有用。
高中數學最基本的電阻測量方法
(1) 伏安法測量內阻
伏安法是用電流表和電壓表測量被測內阻。 由于電流表又叫電壓表,電壓表又叫電流表,因此,用電流表和電壓表測量電阻值的方法稱為伏安法來測量內阻。 其具體方法是:用電壓表檢測通過被測內阻Rx的電壓I,用電流表測量被測內阻Rx兩端的電流U,則可根據將待測內阻的歐姆定律 RX修正公式R=U/I。 用于測量內阻的最簡單的伏安電路設計如圖 1 所示。
圖1的方法其實很簡單,也可以測量內阻。 但由于只能測量一次,實驗偏差較大。 為了使檢測更加準確,我們可以在實驗過程中對圖1進行改進,在電路中加入一個滑動變阻器。 ,減小滑動變阻器的目的是利用滑動變阻器調節待測內阻兩端的電流,這樣我們就可以進行多次測試,求平均值,減少實驗誤差。 改進后的電路設計如圖2所示。伏安法測量內阻所遵循的檢測原理是歐姆定律。 測試時,滑動變阻器每次改變位置,都需要記錄相應的電流表和電壓表的指示,以估算出被測內阻Rx的值。 取多次試驗的平均值,一般為三次。
(2)用伏電阻法測量內阻
伏阻法測量內阻是指用電流表測量未知內阻Rx和已知內阻R0的方法。 原理就是歐姆定律和串聯電路中的電壓關系。 圖3是伏歐法測量內阻的電路圖。 圖3中,先將電流表接在已知內阻R0的兩端,記錄此時的電流表。 然后將電流表接在未知內阻Rx的兩端,記錄此時電流表的數U2。 根據串聯電路中電流處處相等的知識和歐姆定律:
I1=I2
即:U1/R0=U2/RX
另外九年級物理電阻的測量,如果在試紙中引入單刀雙擲開關,則伏阻法測量內阻的電路也有圖4和圖5的接法。與圖3相比,該電路圖4和圖5的設計和操作都很簡單。 例如九年級物理電阻的測量,我們可以用圖5所示的電路圖。當開關撥到1時,電流表檢測到的是R0兩端的電流U0; 當開關撥到2時,電流表檢測到的是RX兩端的電流Ux。 朋友們可以根據圖4嘗試估算一下Rx的值。
(3) 安培電阻法測量內阻
內阻測量法是指用電壓表測量未知內阻Rx和已知內阻R0的方法。 它的原理是歐姆定律和并聯電路中的電流關系。 圖6是安培電阻法測量內阻的電路圖。 在圖6中,我們先將電壓表串聯在已知內阻R0上,測量通過R0的電壓I1; 再將電壓表串接未知內阻Rx,測量通過Rx的電壓I2。 那么,根據并聯電路中每路兩端電流相等的知識和歐姆定律:
U0=UX
即:I1R0=I2RX
事實上,如果我們按照圖6所示的方法進行測試,我們需要使用兩條接線。 如果有的朋友怕多次斷開連線的麻煩,那我們也可以把單刀雙擲開關引入到電路圖中。 這時,我們就可以使用如圖7所示的電路設計。 當開關撥到1時,電流表檢測到的是R0兩端的電壓I0; 當開關撥到2時,電流表檢測到的是RX兩端的電壓Ix。
以上三種測量內阻的方法是最簡單的內阻測量方法,必須掌握。 你知道嗎? 另外,有沒有什么常用的測量內阻的技巧,是中學生容易理解的? 事實上,有:
中學數學內阻測量專項技術
(1)用電流表和滑動變阻器檢測待測內阻的阻值
用電流表和滑動變阻器檢測被測內阻的阻值,也可以采取以下方法:
1、如圖8所示,當滑動變阻器的滑動片滑動到b端時,電流表檢測到Rx兩端的電流Ux,當滑動變阻器的滑動片滑動到a端時,用電流表檢測電源的電流U,根據串聯電路的電壓關系和分壓原理,可得: 。
2、如圖9所示,當滑動變阻器的滑塊滑動到b端時,用電流表檢測電源的電流U,當滑動變阻器的滑塊滑動到a端時,用電流表檢測電源電流U。檢測Rx兩端的電流U 電流Ux,根據串聯電路的電壓關系和分壓原理,我們可以得到:
(2)用電壓表和滑動變阻器檢測待測內阻的阻值
如圖10所示,當滑動變阻器的滑塊滑動到b端時,用電壓表檢測Rx和R串聯時的電壓I1,當滑動變阻器的滑塊滑動到a端時,電壓I1 I1用電壓表檢測Rx單獨接入電路時的電壓I2不因電源電流而變化。
(3)用等效法檢測內阻
圖11所示電路是采用等效法檢測內阻的實驗電路。 其中Rx為待測內阻,R為電阻箱(其最大內阻小于Rx)。 實驗步驟如下:
將開關S閉合到2,讀取電壓表的值I,再將S閉合到1,調整電阻盒,使電壓表的讀數保持為I,再讀取內阻盒的值,就是等待時間測量內阻 Rx 的值。
看過《初中數學測內阻法》