1、恒定電壓內(nèi)阻檢測(cè)方式歸納內(nèi)阻檢測(cè)仍然是小學(xué)數(shù)學(xué)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重頭戲，初中數(shù)學(xué)教材中編排的熱學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)阻值的檢測(cè)僅僅給出了一個(gè)大約的框架，實(shí)際上內(nèi)阻的檢測(cè)方式好多，了解并把握內(nèi)阻的檢測(cè)方式可以使中學(xué)生對(duì)熱學(xué)知識(shí)的理解愈發(fā)深刻和透徹。一、基本技巧-伏安法（V-A法）圖1伏安法檢測(cè)內(nèi)阻主要涉及檢測(cè)電路的選擇，控制電路的選擇和實(shí)驗(yàn)器材的選擇。1、原理：按照部份電路歐姆定理。2、控制電路的選擇控制電路有兩種：一種是限流電路（如圖1）；另一種是分壓電路。（如圖2）圖2（1）限流電路是將電源和可變內(nèi)阻串聯(lián)，通過(guò)改變阻值的電阻，以達(dá)到改變電路的電壓，但電壓的改變是有一定范圍的。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能量；通常在兩種控制
2、電路都可以選擇的時(shí)侯，優(yōu)先考慮限流電路。（2）分壓電路是將電源和可變內(nèi)阻的產(chǎn)值串聯(lián)上去，再?gòu)目勺儍?nèi)阻的兩個(gè)接線柱引出導(dǎo)線。如圖2，其輸出電流由ap之間的內(nèi)阻決定，這樣其輸出電流的范圍可以從零開(kāi)始變化到接近于電源的電動(dòng)勢(shì)。在下述三種情況下，一定要使用分壓電路：要求檢測(cè)數(shù)值從零開(kāi)始變化或在座標(biāo)圖中畫(huà)出圖線。圖4滑動(dòng)變阻器的產(chǎn)值比待測(cè)內(nèi)阻的電阻小得多。電壓表和電流表的阻值比電路中的電流和電壓小。圖33、測(cè)量電路因?yàn)榉乇怼才啾泶嬖趦?nèi)阻，所以檢測(cè)電路有兩種：即電壓表內(nèi)接和電壓表外接。（1）電壓表內(nèi)接和電壓表外接的電路圖分別見(jiàn)圖3、圖4（2）電壓表內(nèi)、外接法的選擇，圖4、已知RV、RA及
3、待測(cè)內(nèi)阻RX的大致電阻時(shí)可以借助相對(duì)偏差判定若，選用內(nèi)接法，選用外接法不知RV、RA及待測(cè)內(nèi)阻RX，采用嘗試法，見(jiàn)圖5，當(dāng)電流表的一端分別接在a、b兩點(diǎn)時(shí)，如電壓表示數(shù)有顯著變化，用內(nèi)接法；電流表示數(shù)有顯著變化，用外接法。圖5（3）偏差剖析：圖70內(nèi)接時(shí)偏差是因?yàn)殡妷罕矸謮涸斐傻模錂z測(cè)值偏大，即R測(cè)R真(R測(cè)=RA+RX);外接時(shí)偏差是因?yàn)殡娏鞅矸至髟斐傻模錂z測(cè)值偏小，即R測(cè)R真()4、伏安法測(cè)阻值的電路的改進(jìn)圖60圖70如圖6、圖7的兩個(gè)測(cè)內(nèi)阻的電路才能去除水表的電阻帶來(lái)的偏差，為何？如何檢測(cè)？二、由伏安法演化而至的其他檢測(cè)定值內(nèi)阻的方式歸納（一）電流表和定值內(nèi)阻取代法（V-R
4、法）【例1】有一個(gè)電阻已看不清楚的內(nèi)阻器R，我們要測(cè)出它的電阻，但手邊只有一個(gè)電板組，一個(gè)電流表，一個(gè)已知電阻的阻值器R0和幾根導(dǎo)線，你有辦法測(cè)出R的電阻嗎？說(shuō)出你的辦法和理由。（二）電流表和滑動(dòng)變阻器取代法（V-RP法）【例2】給你以下器材：一個(gè)電源（其電流未知），一個(gè)標(biāo)有“20電阻的測(cè)量方法步驟高中，1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，一個(gè)開(kāi)關(guān)，一只電流表，一個(gè)待測(cè)內(nèi)阻Rx。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)出Rx內(nèi)阻值的電路。要求：1、畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的電路圖（電流表連入電路后位置不可變動(dòng)）。2、簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟。3、根據(jù)你所測(cè)出的化學(xué)量寫(xiě)出表達(dá)式Rx_。（三）電流表和開(kāi)關(guān)代替法（V-K法）【例3】給你一個(gè)電板組、一個(gè)電流表、一個(gè)已
5、知電阻的定值內(nèi)阻R0、兩個(gè)開(kāi)關(guān)及幾根導(dǎo)線，請(qǐng)你設(shè)法只聯(lián)接一次電路能夠測(cè)出未知內(nèi)阻的電阻，畫(huà)出電路圖，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟及未知內(nèi)阻的表達(dá)式。（四）電壓表和定值內(nèi)阻取代法（A-R法）【例4】現(xiàn)有電瓶組、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和一個(gè)已知電阻的定值內(nèi)阻R0，沒(méi)有電流表，你怎么測(cè)出被測(cè)內(nèi)阻的電阻？（五）電壓表和滑動(dòng)變阻器取代法（A-RP法）【例5】現(xiàn)有電瓶組、電流表、已知最大電阻的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)，你怎么測(cè)出被測(cè)內(nèi)阻的電阻？（六）電壓表和開(kāi)關(guān)代替法（A-K法）【例6】有一個(gè)電阻看不清的內(nèi)阻，我們要測(cè)它的電阻，但手邊只有一只電壓表，一個(gè)已知電阻的定值內(nèi)阻，二個(gè)開(kāi)關(guān)和幾根導(dǎo)線：1、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。2、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)
6、步驟。圖13、用測(cè)出量和已知量寫(xiě)出未知內(nèi)阻的表達(dá)式。三、其他檢測(cè)內(nèi)阻的方式歸納（一）歐姆表測(cè)內(nèi)阻1、歐姆表的結(jié)構(gòu)、原理它的結(jié)構(gòu)如圖1,由三個(gè)部件組成：G是電阻為Rg、滿偏電壓為Ig的電壓計(jì)。R是可變內(nèi)阻，俗稱(chēng)調(diào)零內(nèi)阻，電瓶的電動(dòng)勢(shì)為E，電阻為r。歐姆檔測(cè)內(nèi)阻的原理是按照閉合電路歐姆定理制成的。當(dāng)紅、黑基極接上待測(cè)內(nèi)阻Rx時(shí)，由閉合電路歐姆定理可知：I=E/（R+Rg+Rx+r）=E/（R內(nèi)+RX）由電壓的表達(dá)式可知：通過(guò)電壓計(jì)的電壓其實(shí)不與待測(cè)內(nèi)阻成反比，但存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即測(cè)出相應(yīng)的電壓，就可算出相應(yīng)的內(nèi)阻，這就是歐姆表測(cè)內(nèi)阻的基本原理。2、使用注意事項(xiàng)：（1）歐姆表的表針偏轉(zhuǎn)
7、角度越大，待測(cè)內(nèi)阻電阻越小，所以它的刻度與電壓表、電壓表刻度剛好相反，即左大右小；電壓表、電壓表刻度是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右稀，這是由于電壓和內(nèi)阻之間并不是反比也不是正比的關(guān)系。（2）多用表上的黑紅接線柱，表示、兩極。黑基極接電瓶的正極，紅基極接電瓶的正極，電壓總是從紅筆流入，黑筆流出。（3）檢測(cè)內(nèi)阻時(shí)，每一次換檔都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)零（4）檢測(cè)時(shí)，應(yīng)使表針盡可能在滿刻度的中央附近。（通常在中值刻度的1/3區(qū)域）（5）檢測(cè)時(shí)電阻的測(cè)量方法步驟高中，被測(cè)內(nèi)阻應(yīng)和電源、其它的器件斷掉。（6）檢測(cè)時(shí)，不能用右手同時(shí)接觸基極，由于人體是一個(gè)內(nèi)阻，使用完畢，將選擇開(kāi)關(guān)撥離歐姆檔，通常旋至交流電流的最高端或OFF檔。
8、（二）用惠斯通電橋檢測(cè)內(nèi)阻1、原理：惠斯通電橋的原理如圖所示。內(nèi)阻R1、R2、R和待測(cè)內(nèi)阻RX連成四邊形，每一條邊稱(chēng)為電橋的一個(gè)臂。在對(duì)角A和C之間接電源E，在對(duì)角B和D之間接檢流計(jì)G。因而電橋由4個(gè)臂、電源和檢流計(jì)三部份組成。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通后，各條大道中均有電壓通過(guò)，檢流計(jì)大道起了溝通ABC和ADC兩條大道的作用，好像一座“橋”一樣，故稱(chēng)為“電橋”。適當(dāng)調(diào)節(jié)R、R1和R2的大小，可以使橋上沒(méi)有電壓通過(guò)，即通過(guò)檢流計(jì)的電壓IG=0，這時(shí)，B、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等。電橋的這些狀態(tài)稱(chēng)為平衡狀態(tài)。這時(shí)A、B之間的電勢(shì)差等于A、D之間的電勢(shì)差，B、C之間的電勢(shì)差等于D、C之間的電勢(shì)差。設(shè)ABC大道和A
9、DC大道中的電壓分別為I1和I2，由歐姆定理得I1RX=I2RI1R1=I2R2兩式相除得：上式稱(chēng)為電橋的平衡條件。所以一般將R/R2稱(chēng)為百分比臂，將R1稱(chēng)為比較臂。2、測(cè)量方式如圖，聯(lián)接電路，取R1、R2為定值內(nèi)阻，R3為可變內(nèi)阻箱（才能直接讀出數(shù)值），Rx為待測(cè)內(nèi)阻。調(diào)節(jié)R3，使電壓計(jì)中的讀數(shù)為零，應(yīng)用平衡條件，求出Rx。（三）等效取代法測(cè)內(nèi)阻1、等效取代法就是在檢測(cè)的過(guò)程中，讓通過(guò)待測(cè)內(nèi)阻的電壓（或電流）和通過(guò)內(nèi)阻箱的電壓（或電流）相等。電路如圖13，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)調(diào)到a，閉合S1調(diào)節(jié)R，使安培表讀數(shù)為I0，保持R不動(dòng)，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)打到b，調(diào)節(jié)R0使安培表讀數(shù)
10、仍為I0，則內(nèi)阻箱的讀數(shù)就是待測(cè)內(nèi)阻的數(shù)值。2、測(cè)量原理：圖14是用伏特表完成的實(shí)驗(yàn)，朋友們自己剖析檢測(cè)原理。3、注意：主要器件為內(nèi)阻箱和單刀雙擲開(kāi)關(guān)。實(shí)線框內(nèi)可用分壓控制電路。圖13圖14圖（四）公式估算法測(cè)內(nèi)阻公式估算法主要是應(yīng)用串并聯(lián)電路的特性和全電路的知識(shí)進(jìn)行剖析，并求出待測(cè)內(nèi)阻的數(shù)值。圖15是檢測(cè)內(nèi)阻Rx的電路，Rx為待測(cè)內(nèi)阻，R為保護(hù)內(nèi)阻，其電阻未知，R1為已知的定值內(nèi)阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E未知，S1、S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，A為電壓表，其電阻不計(jì)。（1）檢測(cè)Rx的步驟為：S2向d閉合，S1向閉合，記下電壓表的讀數(shù)I1，再將S2向c閉合，S1向閉合，記下電壓表讀數(shù)I2。
11、（2）估算Rx的公式為Rx=（五）補(bǔ)償法測(cè)內(nèi)阻1、基本原理：在一定濕度下，直流電通過(guò)待測(cè)內(nèi)阻時(shí)，用電流表測(cè)出兩端的電流U，用電壓表測(cè)出通過(guò)的電壓I，則內(nèi)阻值可表示為：=U/I2、試驗(yàn)方式：聯(lián)接如下電路圖，調(diào)節(jié)使檢流計(jì)G無(wú)電壓通過(guò)（表針指零），這時(shí)電流表指示的電流值等于兩端的電流，即b，d之間的電流補(bǔ)償了兩端的電流。清不僅電流電阻對(duì)電路的影響。補(bǔ)償法測(cè)內(nèi)阻的優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償法測(cè)內(nèi)阻比伏安法測(cè)內(nèi)阻形成的偏差要小，這主要是由于補(bǔ)償法測(cè)內(nèi)阻時(shí)沒(méi)有引入檢測(cè)儀表自身的內(nèi)阻，因而增加了系統(tǒng)偏差，增強(qiáng)了檢測(cè)正確度。電路簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。電路中的器件和儀表都是常用元件，但是個(gè)滑動(dòng)變阻器和內(nèi)阻箱的電阻是否確切均不會(huì)影響被測(cè)內(nèi)阻的檢測(cè)值，因而對(duì)內(nèi)阻元件的選擇減少了要求。調(diào)節(jié)便捷，電路通過(guò)粗調(diào)和細(xì)調(diào)的設(shè)計(jì)，既可以提升檢測(cè)的速率，又可以保護(hù)檢流計(jì)，這是電橋發(fā)檢測(cè)內(nèi)阻時(shí)很難做到的。修正系統(tǒng)偏差。電路中檢測(cè)儀表自身的內(nèi)阻與檢測(cè)結(jié)果無(wú)關(guān)，因而減少了檢測(cè)方式引入的偏差，這是單純埋首法檢測(cè)內(nèi)阻時(shí)難以做到的。以上內(nèi)阻檢測(cè)的五種方式，朋友們?cè)谄匠＝忸}時(shí)可視具體情況靈活選用。