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[!--downpath--]感應(yīng)恒壓內(nèi)阻檢測方法
內(nèi)阻檢測仍然是小學(xué)數(shù)學(xué)熱實(shí)驗(yàn)的重頭戲。 初中數(shù)學(xué)課本上安排的熱實(shí)驗(yàn)只是給出了電阻值檢測的一個(gè)大概框架。 事實(shí)上，檢測內(nèi)阻的方法有很多種。 了解并掌握內(nèi)阻。 該檢測方法可以使中學(xué)生對(duì)熱學(xué)知識(shí)的理解更加深刻和透徹。
1.基本方法-----伏安法（VA法）
伏安法檢測內(nèi)阻主要涉及檢測電路、控制電路和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇。
1、原理：根據(jù)一些電路的歐姆定理。
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所示）；另一種是限流電路（如圖1所示）。 另一個(gè)是分壓電路。 （如圖2所示）
(1)限流電路將電源與可變內(nèi)阻串聯(lián)，改變電阻的阻值來改變電路。
電壓，但電壓在一定范圍內(nèi)變化。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能源； 通常它可以在兩個(gè)控制電路中使用
選擇時(shí)，優(yōu)先考慮限流電路。 (2)分壓電路將電源的輸出值與可變內(nèi)阻串聯(lián)，然后從可變內(nèi)阻兩端引出電壓。
退出導(dǎo)線。如圖2所示，其輸出電流由ap之間的內(nèi)阻決定，因此其輸出電流可以從零變化
開始向接近電源的電動(dòng)勢轉(zhuǎn)變。 在以下三種情況下，必須使用分壓電路：
① 要求檢測數(shù)值從零開始的變化或在坐標(biāo)圖上繪制圖形。
②滑動(dòng)變阻器的輸出值遠(yuǎn)小于被測內(nèi)阻的阻值。
③電流表、電流表的電阻要小于電路中的電流和電壓。 3. 測量電路
由于電壓表和電流表都有內(nèi)阻，因此檢測電路有內(nèi)部電壓表和外部電壓表兩種。
抓住。
(1)內(nèi)部電壓表連接和外部電壓表連接電路圖分別如圖3和圖4所示。
(2)電壓表內(nèi)部和外部連接方法的選擇，
①. 當(dāng)RV、RA和待測內(nèi)阻RX的近似阻值已知時(shí)高中物理實(shí)驗(yàn)測定金屬的電阻率，可以利用相對(duì)偏差來判斷A是否有效。
如果XRR>XVRR，則選擇內(nèi)部連接方式，如果AXRR<XVRR，則選擇外部連接方式。
A。
b兩點(diǎn)，如果電壓指示數(shù)變化較大，則采用內(nèi)接法； 如果電流指示數(shù)變化較大，請(qǐng)采用外接方法。
法律。
(3)偏差分析：
內(nèi)部連接時(shí)，由于電壓表分壓造成偏差，其檢測值偏大，即
R測試>R真（R測試=RA+RX）；
外接時(shí)，由于電流表分流造成偏差，其檢測值太小，即
R測試＜R true(+=
4、伏安法測量電阻電路的改進(jìn)
圖5 圖
0圖1
圖2
圖片
3 張圖片
4 張圖片
70
只需要如圖6、圖7所示的兩個(gè)測量內(nèi)阻的電路就可以消除水表電阻造成的偏差。 為什么？ 如何檢測？
2.伏安法演變而來的其他檢測定值內(nèi)阻的方法總結(jié)
(1)電流表與定值內(nèi)阻替代法(VR法)
【例1】內(nèi)部有一個(gè)電阻R，其阻值看不清楚。 我們想測量它的電阻，但我們手頭只有一套板、一個(gè)電流表、一個(gè)已知阻值的電阻R0和幾根電線。 有沒有辦法測量R的電阻？ 說出你的方法和理由。
(2)電流表和滑動(dòng)變阻器更換法(V-RP法)
【例2】給你以下設(shè)備：一個(gè)電源（電流未知），一個(gè)標(biāo)有“20Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，幾根電線，一個(gè)開關(guān)，一個(gè)電流表，一個(gè)待測內(nèi)阻Rx。 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)可以測量Rx內(nèi)阻的電路。 要求：
1、畫出你設(shè)計(jì)的電路圖（電流表接入電路后位置不能改變）。
2.簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟。
3. 根據(jù)您測量的化學(xué)量寫出表達(dá)式 Rx=。
(3)電流表和開關(guān)替代法(VK法)
【例3】給你一套板子，一個(gè)電流表，一個(gè)已知電阻的固定內(nèi)阻R0，兩個(gè)開關(guān)和幾根電線，請(qǐng)嘗試只連接一次電路來測量未知內(nèi)阻的電阻，繪制出來畫出電路圖并寫出實(shí)驗(yàn)步驟和未知內(nèi)阻的表達(dá)式。
(4)電壓表與定值內(nèi)阻替代法(AR法)
【例4】現(xiàn)有電池組、電流表、開關(guān)、電線和已知電阻的固定內(nèi)阻R0，沒有電流表，如何測量被測內(nèi)阻的阻值？
(5)電壓表和滑動(dòng)變阻器更換法(A-RP法)
[示例 5] 有一個(gè)電池組、一個(gè)電流表、一個(gè)已知最大電阻的滑動(dòng)變阻器、電線和開關(guān)。 如何測量被測內(nèi)阻的阻值？
(6)電壓表及開關(guān)更換法(AK法)
[例6] 有一個(gè)內(nèi)阻xR，其阻值看不清楚。 我們想測量它的電阻，但我們手頭只有一個(gè)電壓表、一個(gè)已知阻值0R的定值內(nèi)阻、兩個(gè)開關(guān)和幾根電線：
1.畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
2. 寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
3. 使用測量的和已知的量寫出未知內(nèi)阻xR 的表達(dá)式。
3、其他檢測內(nèi)阻的方法總結(jié)
(1)用歐姆表測量內(nèi)阻
一、歐姆表的結(jié)構(gòu)及原理
其結(jié)構(gòu)如圖1所示，由三個(gè)元件組成：G為電阻Rg，
具有全偏置電壓 Ig 的電壓表。 R為可變內(nèi)阻高中物理實(shí)驗(yàn)測定金屬的電阻率，俗稱調(diào)零內(nèi)阻，
電池的電動(dòng)勢為E，電阻為r。
使用歐姆齒輪測量內(nèi)阻的原理是基于歐姆閉路定理。
當(dāng)紅、黑基極接被測內(nèi)阻Rx時(shí)，由閉路歐姆定理可知：
I=E/(R+Rg+Rx+r)=E/(R+RX)
從電壓的表達(dá)式可以看出，通過電壓表的電壓與被測內(nèi)阻并不成反比，而是存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可以計(jì)算出相應(yīng)的內(nèi)阻通過測量相應(yīng)的電壓。 這是歐姆表測試。 內(nèi)阻的基本原理。
2、使用注意事項(xiàng)：
(1)歐姆表表針偏轉(zhuǎn)角度越大，所測內(nèi)阻越小，因此其刻度與電壓表、電壓表的刻度正好相反。
即左邊較大，右邊較小； 電壓表和電壓表的刻度是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右疏。 這是由于電壓和電量造成的。
圖1
阻力與阻力之間既不是反比關(guān)系，也不是正比關(guān)系。
(2)萬用表上的黑色和紅色端子代表+和-極。 黑色底座連接電池負(fù)極，紅色底座連接電池正極。 電壓總是從紅筆流入，從黑筆流出。
(3)檢測內(nèi)阻時(shí)，每次換檔時(shí)均應(yīng)進(jìn)行調(diào)零。
(4)測試時(shí)，指針應(yīng)盡可能靠近滿刻度的中心。 （通常在中位尺度的1/3區(qū)域）
(5)檢測時(shí)，被測內(nèi)阻應(yīng)與電源及其他設(shè)備斷開。
（6）測試時(shí)，不要同時(shí)用右手觸摸底座，因?yàn)槿梭w是有內(nèi)阻的，使用完畢后，將選擇開關(guān)從歐姆位置旋開，一般情況下旋至最高端交流電流或關(guān)閉位置。
(2)利用惠斯登電橋檢測內(nèi)阻
1、原理：惠斯通電橋的原理如圖所示。 內(nèi)阻R1、R
2、R與待測內(nèi)阻RX接成四路
每條邊稱為橋臂。在對(duì)角線 A 和 C 之間以及對(duì)角線 B 和 C 之間連接電源 E
D連接到檢流計(jì)G。因此，電橋由4個(gè)臂、電源和檢流計(jì)組成。當(dāng)開關(guān)接通時(shí)
經(jīng)過后，電壓經(jīng)過各路，檢流計(jì)路有連通ABC和ADC的兩條路。
其作用類似“電橋”，故稱為“電橋”。適當(dāng)調(diào)整R、R1、R2的大小，可以
使電橋中無電壓通過，即通過檢流計(jì)的電壓IG=0。此時(shí)B、D點(diǎn)電位
平等的。 電橋的這些狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。此時(shí)A、B之間的電勢差等于A、D之間的電勢差
B和C之間的電位差等于D和C之間的電位差。設(shè)置ABC大道和ADC
通路中的電壓分別為I1和I2，由歐姆定理得到
I1RX==I2R2
將兩個(gè)公式相除得到：=
上式稱為橋梁的平衡條件。 所以 12
RRRRX=一般R/R2稱為百分比臂，R1稱為比較臂。 2. 測量方法
如圖所示，連接電路，R1、R2為定值內(nèi)阻。
R3為可變內(nèi)阻盒（可直接讀取數(shù)值），
Rx為待測內(nèi)阻，調(diào)節(jié)R3，使電壓表
讀數(shù)為零，應(yīng)用平衡條件，并找到 Rx。
(3) 等效替代法測量內(nèi)阻
1、等效替代法是將通過被測內(nèi)阻的電壓（或電流）與檢測過程中通過內(nèi)阻盒的電壓（或電流）。
平等的。 電路如圖13所示，將SPDT開關(guān)撥至a，閉合S1調(diào)節(jié)R，使電流表讀數(shù)為I0，保持R不變，將SPDT開關(guān)撥至b，調(diào)節(jié)R0，使電流表讀數(shù)為I0。 此時(shí)內(nèi)阻盒的讀數(shù)即為待測內(nèi)阻值。
2、測量原理：圖14是用電壓表完成的實(shí)驗(yàn)。 小伙伴們可以自己分析一下檢測原理。
3、注：主要部件為內(nèi)阻盒和單刀雙擲開關(guān)。 分壓控制電路可用于實(shí)線盒內(nèi)。
(4)采用公式估算法測量內(nèi)阻
公式估算法主要利用串并聯(lián)電路的特性以及對(duì)整個(gè)電路的了解來分析求出待測內(nèi)阻的值。 圖片
15
圖片
13 圖14 圖15S1
S2
是檢測內(nèi)阻Rx的電路，Rx為待測內(nèi)阻，R為保護(hù)內(nèi)阻，其阻值未知，R1為已知定值內(nèi)阻，電源電動(dòng)勢E未知， S1、S2為單刀雙擲開關(guān)，A為電壓表，其電阻不計(jì)。
(1)檢測Rx的步驟為：閉合S2至d，閉合S1，記錄電壓表讀數(shù)I1，然后閉合S2至c，閉合S1，記錄電壓表讀數(shù)I2。
(2) 估算Rx的公式為Rx=
(5) 測量內(nèi)阻的補(bǔ)償方法
1、基本原理：在一定濕度下，當(dāng)直流電通過待測內(nèi)阻xR時(shí)，用電流表測量
測量xR兩端的電流U，用電壓表測量通過xR的電壓I。 那么內(nèi)阻值可表示為
表示為：xR=U/I
2、測試方法：連接如下電路圖，調(diào)整3R，使檢流計(jì)G無電壓通過（參考
針指向零），則電流表指示的電流值bdU等于xR兩端的電流acU，即b、d之間的電流補(bǔ)償了xR兩端的電流。 清楚的不僅僅是電流電阻對(duì)電路的影響。
采用補(bǔ)償法測量內(nèi)阻的優(yōu)點(diǎn)
補(bǔ)償法測量的內(nèi)阻造成的偏差比伏安法測量的小。 這主要是因?yàn)檠a(bǔ)償法測量內(nèi)阻時(shí)沒有引入檢測儀器本身的內(nèi)阻，增大了系統(tǒng)偏差，增強(qiáng)了檢測精度。
該電路簡單實(shí)用。 電路中的器件、儀器均為常用元件，但滑動(dòng)變阻器和內(nèi)阻盒的阻值是否準(zhǔn)確，不會(huì)影響被測內(nèi)阻的檢測值，從而降低了對(duì)內(nèi)阻元件選擇的要求。
調(diào)節(jié)方便，電路采用粗調(diào)和細(xì)調(diào)設(shè)計(jì)，既可以提高檢測率，又可以保護(hù)檢流計(jì)，這是電橋檢測內(nèi)阻時(shí)很難做到的。
糾正系統(tǒng)偏差。 檢測儀器本身在電路中的內(nèi)阻與檢測結(jié)果無關(guān)，從而減少了檢測方法引入的偏差，這是單純用低頭法檢測內(nèi)阻時(shí)難以實(shí)現(xiàn)的。
以上五種內(nèi)阻檢測方法在解決問題時(shí)可以根據(jù)具體情況靈活選擇。