① 測電阻的方法是什麼
1、伏安法測電阻,使用電流表和電壓表直接測量導體電阻的常見方法
2、歐姆表測電阻,歐姆表是直接測量電阻值的儀表。它是根據閉合電路的歐姆定律製成的。
3、利用串並聯關系和等效替代及改裝知識組合電路測電阻。通過串並聯關系和等效替代進行簡單改裝即可測電阻。
4、半偏法測電阻,」半偏法」是一種科學巧妙的測定電表內阻的方法,常見的有「半偏電流法」和「半偏電壓法」
5、等效替代法測電阻,巧用等效替代法測未知電阻。
6、雙表法(量差法)測電阻,實驗時缺少電流表而有兩個電壓表。
② 一埠網路等效電阻的測量有哪些方法
(1)直接測量法
電源置零(拆除電壓源,用短路線代替,斷開電流源),直接用儀表(萬用表)測量網路埠電阻。適用於電壓源內阻很小,恆流源內阻很大的網路,因為忽略了電源內阻。
(2)外加電壓法
電源置零,在網路埠外加電壓源,測量埠的電壓、電流,R=U/I。特性同(1)。
(3)開路-短路法
測量開路電壓Uoc和短路電流Isc,R=Uoc/Isc。適用於Isc不會超過電源電流額定值的網路,否則短路會燒毀電源。
(4)兩次電壓測量法
先測量開路電壓Uoc,再把已知電阻RL接入埠,測量UL,R=(Uoc-UL)*RL/UL,因為克服了上述方法的弊病,這是最好的方法。
③ 測電阻的10種方法
十種測電阻方法歸納
(一)伏安法測電阻
伏安法測電阻是初中物理中一個重要的實驗,本實驗可以利用電壓表和電流表分別測出
未知電阻Rx的電壓、電流,再用歐姆定律的變形公式求出Rx的阻值。由於電壓表也叫伏
特表,電流表也叫安培表,所以這種用電壓表、電流表測電阻的方法叫'伏安法'。
1.原理:由歐姆定律 推出
2.電路圖:(見圖 1)
3.器材:小燈泡(2.5V)、電流表、電壓表、開關、電池阻(3V)、定值電阻(10Ω)、
滑動變阻器、導線。
4.注意點:
ⅰ連接電路時,開關應斷開,滑動變阻器應調到最大阻值處。
ⅱ滑動變阻器的作用:
(1)保護電路;
(2)改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流。
ⅲ本實驗中多次測量的目的是:測出小燈泡在不同情況(亮度)下的電阻。
5.實驗步驟:
(1)根據電路圖把實驗器材擺好。
(2)按電路圖連接電路。
(在連接電路中應注意的事項:①在連接電路時,開關應斷開。②注意電壓表和電流表
量程的選擇,'+'、'-'接線柱。③滑動變阻器採用'一上一下'接法,閉合開關前,滑
片應位於阻值最大處。)
(3)檢查無誤後,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片(注意事項:移動要慢),分別
使燈泡暗紅(燈泡兩端電壓 1V)、微弱發光(燈泡兩端電壓 1.5V)、正常發光(燈泡兩端
電壓 2.5V),測出對應的電壓值和電流值,填入下面的表格中。
實驗次數 燈泡亮度 電壓 U/V 電流 I/A 電阻 R/Ω
1 燈絲暗紅 1
2 微弱發光 1.5
3 正常發光 2.5
同時,在實驗過程中,用手感受燈泡在不同亮度下的溫度。隨著燈泡亮度的增加,燈泡
的溫度 升高。
(4)算出燈絲在不同亮度時的電阻。
6.分析與論證:
展示的幾組實驗表格,對實驗數據進行分析發現:燈泡的電阻不是定值,是變化的。
是什麼原因使燈絲的電阻發生變化的呢?是電壓與電流嗎?
難點突破:(我們對比一個實驗如圖 2:用電壓表、電流表測定值電阻的阻值 R)
發現:R是定值,不隨電壓、電流的變化而變化。
通過論證,表明燈絲的電阻發生改變的原因不在於電壓與電流,那是什麼原因造成的
呢?我們在前面學過,影響電阻大小的因素有哪些?(材料、長度、橫截面積和溫度。)
那是什麼因素影響了燈絲的電阻呢?(是溫度。)溫度越高,燈絲電阻越大。這個實驗
再一次驗證了這一點。
(二)測電阻的幾種特殊方法
1.只用電壓表,不用電流表
方法一:如果只用一隻電壓表,用圖 3所示的電路可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法是先用電壓表測出Rx 兩端的電壓為Ux;再用這只電壓表測出定值電阻R0
兩端的電壓為U0。根據測得的電壓值Ux、U0和定值電阻的阻值R0,可計算出Rx的值為:
用這種方法測電阻時一隻電壓表要連接兩次。
方法二:如果只用一個電壓表,並且要求只能連接一次電路,用圖 4所示的電路可以測
出未知Rx的阻值。
具體的作法是先閉合S1,讀出電壓表的示數為U1,再同時閉合S1 和S2,讀出這時電
壓表的示數為U2。根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0。
根據分壓公式可計算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電壓表,並且要求只能連接一次電路,用圖 5所示的電路可以測
出未知Rx的阻值。
具體的作法是先把滑動變阻器的滑片 P 調至 B 端,閉合開關,記下電壓表示數U1;把
滑動變阻器的滑片 P調至 A端,記下電壓表示數U2。根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻
的阻值R0,可計算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電壓,所以也叫'伏伏法';根據所給器材有電壓表和一個已
知阻值的電阻R0,所以又叫'伏阻法'。
2.只用電流表,不用電壓表
方法一:如果只用一隻電流表,用圖 6所示的電路可以測出未知Rx的阻值。先後用電
流表測出通過R0 和Rx的電流分別為I0、Ix,根據測得的電流值I0、Ix 和定值電阻的
阻值R0,根據分流公式可計算出Rx的值為
方法二:用圖 7所示的實驗電路也可以測出未知Rx的阻值。先閉合開關S1,讀出電
流表的示數為 I1,再斷開S1閉合S2,讀出這時電流表的示數為 I2。根據測得的電流值 I1、
I2和定值電阻的阻值R0。
根據分流公式可計算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電流表,並且要求只能連接一次電路,用圖 8所示的電路也可以
測出未知Rx的阻值。
具體的作法:是先閉合開關 S1,讀出電流表的示數為 I1,再同時閉合 S1、S2,讀出這
時電流表的示數為 I2。根據測得的電流值 I1、I2和定值電阻的阻值R0。
計算過程如下:設電源電壓為U,當只閉合 S1時,根據歐姆定律的變形公式U=I(R
x+R),可得U=I1(Rx+R0)①;當再同時閉合 S1、S2,R0 被短路,這時有:U=I2Rx
②。
聯立①②解方程組得
方法四:如果只用一個電流表,並且要求只能連接一次電路,用圖 9所示的電路也可以
測出未知Rx的阻值。
具體的作法:把滑動變阻器的滑片 P 調至 A 端,讀出電流表的示數為 IA,再把滑動變
阻器的滑片 P 調至 B 端,讀出這時電流表的示數為 IB。根據測得的電流值 IA、IB和定值電
阻的阻值RAB。同樣可計算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電流,所以也叫'安安法';根據所給器材有電流表和一個已
知阻值的電阻R0,所以又叫'安阻法'。
總之,用伏安法測電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。在缺少器
材(電流表或電壓表)的情況下,我們可用間接的方法得到電壓值或電流值,仍然可以測量
電阻的阻值。因此,在進行實驗復習時要特別重視原理的理解,這是實驗設計的基礎。
3.等效替代法
方法一:用圖 10 所示的電路也可以測出未知Rx的阻值。當 S扳到 A時電流表的示數
為 I,再將 S 扳到 B時,調節 R0(電阻箱)的電阻,使電流表示數仍為 I,即 RX=R0。
方法二:若只有一隻電壓表和電阻箱,則可用替代法測電阻的阻值,如圖 11 所示。先
合上開關 S1,把單刀雙擲開關 S2打到 1,調節滑動變阻器的阻值,使電壓表有一合適的示數
U0。再把單刀雙擲開關 S2打到 2,調節電阻箱的阻值,使電壓表的示數仍為 U0,則此時電阻
箱的示數即為待測電阻 Rx的阻值,即 RX=R0。
等效法雖然也有一塊電壓表或一塊電流表,但在電路中的作用不是為了測量出電壓或電
流,而是起到標志作用。
三、典型例題
1.有一個阻值看不清的電阻器 Rx,要測出它的電阻值。
(1)小明按圖 12 的電路圖連接好電路,檢查無誤後閉合開關 S,觀察到電壓表的示數
為 1.6V,電流表的示數如圖 13所示,則通過電阻器 Rx的電流為_____A,Rx的電阻為____Ω。
(2)圖 14是小虎做這個實驗連接的實物圖,請你指出其中的三個錯誤或不妥之處。
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________。
分析與解:
(1)在對電壓表、電流表讀數時,要先看清接線柱找到對應的量程,弄清分度值,再根
據指針的位置進行讀數。圖乙中根據接線柱確定是按 0~0.6A量程進行讀數,對應的分度值
為 0.02A,因此讀數為 0.2A+0.02A×6=0.32A。
(2)電路的錯誤一般都是電流表、電壓表和滑動變阻器連接錯誤。先看電流表,是串聯
連接沒錯,從圖乙看量程也沒錯,但電流是從負接線柱流進,這是不正確的。再看滑動變阻
器,接線方法顯然錯誤,這樣接入電路的是它的最大電阻,移動滑片電阻不變。電壓表是並
聯連接,正負接線柱連接正確,但量程過大,因為電源電壓不超過 3V,選小量程測量結果
要相對准確些。
答案:(1)0.32;5 。
(2)①電流表的正負接線柱接反了;
②把滑動變阻器的電阻線兩端接入電路,無法改變電阻大小;
③電壓表的量程選大了。
2.物理課上老師請同學們設計一個測量未知電阻 Rx 的實驗,各組同學都提出了
自己的設計方案,下列是兩組同學的設計情況。
(1)甲組同學決定採用伏安法,請你在虛線方框內幫他畫出實驗電路圖。並說明所需
測量的物理量:①___________; ②___________;
(2)乙組同學設計了不同的方案,經討論後同學們達成共識,設計的電路如圖 15,以
下是他們的實驗操作步驟:
①按電路圖連接好實物電路。
②_______________________________________________________。
③_______________________________________________________。
(3)請你用所測物理量寫出兩種方案未知電阻 Rx的數學表達式:
甲組:Rx=___________。乙組:Rx=___________。
分析與解:本題同時考查了伏安法測電阻和只用一隻電流表測電阻兩種不同的電阻測量
方法。在伏安法測電阻的電路圖中,要用一隻電壓表和一隻電流表分別來測未知電阻的電壓
和電流,特別是別忘了串聯一隻滑動變阻器,需要測量的物理量是未知電阻的電流和電壓。
只用一隻電流表來測電阻,電源電壓未知,如果只測出一次電流值,無法求出未知電阻的阻
值,我們可以設法測出兩次電流值,分流公式解出未知電阻 Rx 的阻值。具體做法是:先斷
開開關,讀出電流表的示數為I1;再閉合開關,讀出電流表的示數為I2,再根據分流公式
求出Rx和電源電壓U。
答案:(1)如圖 16 ①未知電阻兩端的電壓U;
②通過未知電阻和電流I。
(2)②斷開開關,讀出電流表的示數為I1
③閉合開關,讀出電流表的示數為I2
(3)U/I; I1R0/(I2-I1)。
3.要測一個阻值未知的電阻Rx的阻值.提供的器材:電源(電壓不變)、兩個
開關、一個電流表、一個已知阻值為R0 的定值電阻和若干條導線。請你想辦法測出Rx 的
阻值,要求只需連接一次電路即可,寫出你設計的實驗方案。
分析與解:本題考查了只用一隻電流表測電阻的方法。只用一隻電流表來測電阻,電源
電壓未知,如果只測出一次電流值,無法求出未知電阻的阻值,我們可以設法測出兩次電流
值,再利用並聯分流公式解出未知電阻 Rx 的阻值;或電源電壓一定,利用局部短路,列出
等式。
答案:[1]電路圖(見圖 17):
[2]實驗步驟:
(1)按照電路圖連接好電路
(2)閉合開關 S1,斷開 S2,記下電流表示數 I1
(3)閉合開關 S2,斷開 S1,記下電流表示數 I2
(4)整理實驗器材。
[3]待測電阻Rx的表達式:
(也可以:)
[1]電路圖(見圖 18):
[2]實驗步驟:
(1)按照電路圖連接好電路
(2)只閉合開關 S1,記下電流表示數 I1
(3)開關 S1、S2都閉合,記下電流表示數 I2
(4)整理實驗器材。
[3]待測電阻Rx的表達式:
4. 現在要測定標有'3.6V 0.32A'燈泡正常發光時的燈絲電阻,給你的器材如下:
開關
一隻,導線若干,4.5V 和 6V 的電源各一套(電源電壓恆定),量程為 0.6A、3A 的電
流表和 3V、15V的電壓表各一隻,'5 2A'和'10 1A'的滑動變阻器各一隻。測量時
電表示數必須超過所用量程的一半。
(1)應選擇電壓為______________V的電源;
(2)電流表量程應選擇______________A;
(3)電壓表量程應選擇______________V;
(4)滑動變阻器的規格應選擇______________;
(5)畫出符合本實驗要求的電路圖。
分析與解:本題是一道運用伏安法測電阻的設計性實驗題,主要考查伏安法測電阻的原
理、串並聯電路特點、實驗設計和實驗器材選擇。題中要求'測量時電表示數必須超過所用
量程的一半',為達到這一要求,必須選擇電壓為 6V 的電源(請同學們想一想,這是為什
么?)。由於小燈泡正常發光時的電流為 0.32A,要滿足題中的要求,電流表必須選擇量程
為'0.6A'的,電壓表必須選擇量程為'3V'的。據歐姆定律可估算出小燈泡的燈絲電阻 R
燈,即 。將滑動變阻器串聯在電路中起分壓作用,其阻值設
為 R,據歐姆定律有 代入上式解得
。所以滑動變阻器應選'10 、1A'的。由於所選電壓表的量程小於小燈泡正
常發光時的額定電壓,因此應將電壓表並接在滑動變阻器的兩端,這樣小燈泡兩端的
電壓等於 6V減去電壓表的示數。
答案:
(1)6;
(2)0.6;
(3)3;
(4)'10 、1A';
(5)如圖 19。
④ 一埠網路等效電阻的測量有哪些方法
這就是電工的戴維南定律和諾頓定律.開路電壓,短路電流法,伏安法,半電壓法,零示法。
(釋義)幾個連接起來的電阻所起的作用,可以用一個電阻來代替,這個電阻就是那些電阻的等效電阻。也就是說任何電迴路中的電阻,不論有多少只,都可等效為一個電阻來代替。而不影響原迴路兩端的電壓和迴路中電流強度的變化。這個等效電阻,是由多個電阻經過等效串並聯公式,計算出等效電阻的大小值。也可以說,將這一等效電阻代替原有的幾個電阻後,對於整個電路的電壓和電流量不會產生任何的影響,所以這個電阻就叫做迴路中的等效電阻。
⑤ 測量含源單口網路的戴維寧等效電阻共四種方法,每種方法用於什麼條件下
1)直接測量法
電源置零(拆除電壓源,用短路線代替,斷開電流源),直接用儀表(萬用表)測量網路埠電阻。適用於電壓源內阻很小,恆流源內阻很大的網路,因為忽略了電源內阻。
(2)外加電壓法
電源置零,在網路埠外加電壓源,測量埠的電壓、電流,R=U/I。特性同(1)。
(3)開路-短路法
測量開路電壓Uoc和短路電流Isc,R=Uoc/Isc。適用於Isc不會超過電源電流額定值的網路,否則短路會燒毀電源。
(4)兩次電壓測量法
先測量開路電壓Uoc,再把已知電阻RL接入埠,測量UL,R=(Uoc-UL)*RL/UL,因為克服了上述方法的弊病,這是最好的方法。
⑥ 測量等效電阻的方法有哪幾種
伏安法、替代法、半偏法 、歐姆表直接測量
⑦ 怎樣用「等效法測電阻」
一、 分壓法測電阻: RX R0
1、 原理:已知R0,電源,伏特表。
由伏特表測出RX上電壓UX及總 UX U
電壓U, 由分壓關系可得:
RX=UR0/(U—UX)
處理:1)當調節R0使UX恰好為U一半時,RX=R0;
2)多測幾組,計算出RX,然後再取平均;處理方法可由圖象法:
由上式可得出 ;即1/UX和R0的圖線為直線,從圖象中求出斜率,這樣可得出RX。
2、 誤差分析:
伏特表內阻、電源內阻影響;
接觸電阻、儀表的精確度。
3、 例題:
有一6伏的穩壓電源、電阻箱、滑動變阻器、伏特表(0—6伏,內阻末知)
試用分壓法測出伏特表的內阻。並畫出實驗裝置圖。
4、 練習:
(1) 若在上題中,以UV代表伏特表上電壓, 1/UV (V-1)
R0表示電阻箱的電阻;為了減小誤差某同學進
行了多次測量,並繪出如下的圖象,由圖可知:
在實驗中 數據是錯誤的;該伏特表
的內阻為 KΩ。
R0(KΩ)
二、 用伏安法測電阻:
1、 原理:根據歐姆定律R=U/I。
處理方法:多次測量取平均值,繪圖。
2、 誤差分析:
(1) 安外法:
(2) 安內法:
3、 選擇的基本依據:
4、 思考:若實驗中沒有安培表(或沒有伏特表),但有一已知電阻。則如何進行電阻測量。試畫出實驗電路圖;並簡要說明如何進行測量。
三、 半偏法測電阻: R0
1、 原理:
按圖所示若I1=I/2,則RX=R0。 RX
思考:當調節R0,使I1=I/2的過程中I是否發生
變化,為什麼?
2、此實驗是否一定要知道I1和I的數值,若安培表沒有示數,只有刻度格,怎樣才能測量RX。
3、 例題:
有一穩壓電源、電阻箱、滑動變阻器、兩個相同的微安表(表盤上均只有刻度線,沒有數值)導線、開關。試設計一實驗測出其中一個微安表的內阻大小。
4、練習:
(1)從下列器材中選出適當的實驗器材,設計一電路測量電流表A1的內阻r1,要求方法簡捷,有可能高的測量精度,並能測得多組數據。
器材:A、電流表A1(量程10mA,內阻約40Ω待測) B、電流表A2(量程500μA,內阻750Ω) C、電壓表V(量程10V,內阻10Ω) D、電阻R1,阻值約100Ω,作保護電阻用 E、滑動變阻器R2,總阻值約50Ω
電源,電動勢為1.5V,內阻很小 G、開關和導線
10、畫出電路圖,標出所用器材的代號;
20、若選用測量數據中的一組來計算r1,則所用的表達式為 ,式中各符號的意義是 。
(2)做電學實驗時需要測定約0.5A的電流,但實驗室只有一個量程是0.3A的電流表,如果手邊有12V學生電源、0—50Ω的滑動變阻器、電爐絲以及導線和開關,有什麼簡單辦法可以把電流表的量程臨時近似地改為0.6A的量程。
四、 替代法測電阻:
1、 原理:
如圖所示,當K扳到A時電流表的示數為I, R0 K
再將K扳到B時,調節R0(電阻箱)的電阻, RX
使電流表示數仍為I,即RX=R0。
2、 誤差:
3、 例題:
現有一阻值為10.0Ω的定值電阻,一個開關,若干根導線和一個電壓表,該電壓表表盤上有刻度但無刻度值,要求設計一個能測定某電源內阻的實驗方案(已知電壓表內阻很大,電壓表量程大於電源電動勢,電源內阻約幾歐姆):
(1) 在下邊方框中畫出實驗電路圖;
(2) 簡要寫出實驗步驟;
(3) 寫出用測得的量計算電源內阻的表達式r= 。
4、 練習:
某同學用以下器材測量電阻:①電流表、②電阻箱、③單刀雙擲開關、④待測電阻、⑤電源、⑥限流電阻。如圖,實驗方法是利用單刀雙擲開關分別將電阻箱和待測電阻接入電路,用電阻替代法測待測電阻的方法來測定測量電阻的阻值。(1)連接好實物圖;
(2)本實驗中開關應先接通的是
含有 的電路;用開關變換電
路,調節電阻箱時應使兩次測量的
大小相等,這時待測電阻
的阻值可以從 上讀出。
五、 平衡電橋法:
1、 原理; R1 R3
如圖電路中,當G表頭的示數為零時, R2 R4
有R1/R2=R3/R4
2、 誤差:
3、 例題:
在平衡電橋法測電阻時,如上圖,已知R1為10Ω,R2為4Ω,R3為電阻箱當調節到某一數值時G的讀數恰好為零,此時電阻箱阻值為6.4Ω,則待測電阻R4為多少?
4、 練習:
試用兩種方法證明平衡電橋的條件是R1/R2=R3/R4。
六、 電壓補償法測電阻:
1、 原理:
如圖:當調節兩滑片使G為零,即下電路中電流
不會通過V表,即A測量的恰好是通過電阻的電
流,而V測量的是R上電壓。這樣就可以准確地
計算R的阻值。
用電勢相等知識分析V測量的是R上的電壓。
2、 擴展和應用:
試用電壓補償法測電源的電動勢;因把伏特表直接接到電源兩端時,由於電源內阻的影響使測量值比電動勢偏小,而採用電壓補償法就能較准確的測量。
七、歐姆表測電阻:
八、特殊方法測電阻:
⑧ 等效電阻可以用哪幾種方法獲得
等效電阻一般可以用實驗測量法來獲得,也可以利用正常組織測量方式以及計算結果來截取。
⑨ 測量無源二端網路等效電阻有幾種方法,各自的優缺點是
開路電壓、短路電流法測R0
在有源二端網路輸出端開路時,用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc,然後再將其輸出端短路,用電流表測其短路電流Isc,則等效內阻為
R0=Uoc/ Isc
如果二端網路的內阻很小,若將其輸出埠短路則易損壞其內部元件,因此不宜用此法。
(2) 伏安法測R0用電壓表、電流表測出有源二端網路的外特性曲線,根據外特性曲線求出斜率tgφ,則內阻也可以先測量開路電壓Uoc,再測量電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN,
R0=tgφ=△U/△I= Uoc / Isc
則內阻為 R0=(Uoc-UN ) / IN
(3) 半電壓法測R0 當負載電壓為被測網路開路電壓的一半時,負載電阻(由電阻箱的讀數
確定)即為被測有源二端網路的等效內阻值。
(4) 零示法測UOC
⑩ 測量等效電阻的方法有哪幾種
伏安法、替代法、半偏法 、歐姆表直接測量