測內阻是高中數學教學的最重要的實驗之一電阻的測量方法有哪些初中,也是考查中學生實驗能力的重要命題之一。實際上在處理該類問題時,應先按照所給器材,結合歐姆定理及串并聯電路的電流、電阻及電壓特性,來確定所能檢測的量,之后再剖析檢測的量和所要求的量之間的關系,問題便能順利解決。具體分以下幾種情況:
一、伏安法測內阻
伏安法測內阻,它的具體方式是:用電壓表檢測出通過待測內阻Rx的電壓I,用電流表測出待測內阻Rx兩端的電流U,依照歐姆定理的變型公式R=U/I求出待測阻值的電阻RX。如圖1所示,用滑動變阻器來調節待測內阻兩端的電流,這樣我們就可以進行多次檢測,在試驗中,滑動變阻器每改變一次位置,就要記一次對應的電流表和電壓表的示數,估算一次待測內阻Rx的值。對于測定定值內阻,多次檢測的目的是取平均值來減少偏差,一般測三次。對于測小燈泡的電阻多次檢測的目的是:測出小燈泡在不憐憫況(照度)下的阻值,因而得出內阻受濕度的影響,氣溫越高,小燈泡的內阻越大。
注意:1.聯接電路時,開關應斷掉,滑動變阻器應調到最大電阻處。
2.滑動變阻器的作用:(1)保護電路。(2)改變小燈泡兩端的電流和通過的電壓。(3)R是定值,不隨電流、電流的變化而變化鎢絲的阻值發生改變的緣由是氣溫越高,鎢絲內阻越大。
二、伏歐法測內阻
1.器材:電源、電壓表、已知電阻R0的阻值、滑動變阻器、開關、導線若干。
從所給的器材來看,與伏安法相比缺乏電壓表,而多了一個定值內阻,思路是如何用電流表和定值內阻組裝電壓表,就一切問題都迎刃而解,伏歐法測內阻是指用電流表和已知內阻R0并聯來取代電壓表測未知內阻Rx的方式。具體做法如下:
如圖所示就是伏歐法測內阻Rx=■R0的電路圖,在圖中,先把電流表并連接在已知內阻R0的兩端,來取代電壓表,記下此時電流表的示數U1;之后再把電流表并連接在未知內阻Rx的兩端,記下此時電流表的示數U2。按照串聯電路中電流處處相等,即:U1/R0=U2/RX,所以:RX=U2R0/U1。
用這些方式測內阻時一只電流表要聯接兩次,若有兩個電流表就更簡單了,只需把里面電路圖中的實線部份改為虛線,同時測出U1、U2。
2.器材:電源、電壓表、已知電阻R0的阻值、滑動變阻器、單刀雙擲開關、導線若干。要求電流表只能聯接一次電路。
從所給的器材來看,與(1)相比普通開關被單刀雙擲開關所取代,但是要求電流表只能接一次,思路是如何用電流表和定值內阻組裝電壓表,且要借助單刀雙擲開關,電流表能測出兩個不同的電流,因而達到與(1)中普通開關和電流表聯接兩次的目的,具體的作法如圖所示是(如圖所示):
1.先閉合S1斷掉S2讀出電流表的示數為U1。
2.再閉合S2斷掉S1讀出這時電流表的示數為U2。
按照分壓公式可估算出Rx的值:
三、安歐法測內阻
1.器材:電源、電流表、已知電阻R0的阻值、滑動變阻器、開關、導線若干。
從所給的器材來看,與伏安法相比缺乏電流表,而多了一個定值內阻,思路是如何用電壓表和定值內阻組裝電流表電阻的測量方法有哪些初中,安歐法測內阻是指用電壓表和已知內阻R0串聯來取代電流表測未知內阻Rx的方式(電路圖如下圖所示),具體做法如下:
(1)閉合S,先測出R0的電壓I0.
(2)拆下電壓表,接到另一支路上,測出Rx的電壓Ix。
依據測得的電壓值I0、Ix和定值阻值的電阻R0,估算出Rx的值Rx=■R0。
注意:拆下電壓表之后還可以把它接在支路中。
2.器材:電源、電壓表、已知電阻R0的阻值、滑動變阻器、單刀雙擲開關、導線若干。要求電流表只能聯接一次電路。
從所給的器材來看,與(1)相比普通開關被單刀雙擲開關所取代,但是要求電壓表只能接一次,思路是如何用電壓表和定值內阻組裝電壓表,且要借助單刀雙擲開關,電壓表能測出兩個不同的電壓,因而達到與(1)中普通開關和電壓表聯接兩次的目的,具體的作法如圖所示是(如圖所示):
(1)開關擲向b,電壓表檢測的是通過RX的電壓I1。
(2)開關擲向a,電壓表檢測的是通過Rx的電壓I2。
(3)通過估算就有:Rx=■R0。
四、已知最大電阻的滑動變阻器和電流表測內阻
器材:電源、電壓表、已知最大電阻R0的滑動變阻器、開關、導線若干。要求電流表只能聯接一次電路。
從給的器材來看,與伏安法相比缺乏電壓表,就必須測兩次不同的電流,借助電流和內阻求出電壓,筆者總結為滑動變阻器左一次電流,右一次電路(如圖所示),具體方式如下:
1.先把滑動變阻器的滑片P調至A端,記下電流表示數U2。
2.再把滑動變阻器的滑片P調至B端,記下電流表示數U1。
依據測得的電流值U1、U2和定值阻值的電阻R0,可估算出Rx的值:Rx=■RAB。
(作者單位:山東省安丘市第一中學)