1.方法:把欧姆表选择好倍率挡位并调零后,将红黑表笔直接接在待测电阻的两端,其表盘上的指示读数即为测电阻值(如图1所示)。
2.使用注意事项:
(1)使用前要选择恰当的倍率档位 -- 使指针处在整个表盘刻度的1/3至2/3的范围内,则测电阻数值较为准确和方便读数;(2)测量前及换挡后必须调零;(3)测量时不要用手接触电阻和表笔的金属部分,以免测量不准确;(4)数据零刻度在右边,且刻度不均匀;读数时,由表盘数据乘以所选倍率即为测量结果;(5)使用后,应将旋钮开关置于OFF、空挡或交流电压最高挡。
3.特点:方法简单,但测量精度不高。
4.高考考点:在考该部分知识时,主要考万用电表的使用和读数。
二、伏安法测电阻
1.原理:由R=U/I,只要测出电阻中流过的电流和两端的电压,代入公式就可算出电阻的值。2.伏安法测电阻电路的两种连接方法及误差;用伏安法测电阻时,电路有两种连接方法,即安培表外接法和安培表内接法,如图2所示;对于外接法,由于安培表所测电流既包括待测电阻R上的电流,又包括流过伏特表的电流,故测量值比流过R上的电流真实值大,所以由R=U/I算出的结果比R的真实值小;而内接法,安培表虽然测得的是R上的真实电流,但伏特表测得的电压既包括R两端的电压,也包括安培表两端的电压,所以由公式R=U/I算出的电阻值又大于R的真实值。这两种情况下的误差都称为系统误差,故应选择合适的接法,尽量减少误差。
3.测量电阻电路的两种连接方法的选择:
(1)数值比较法:在安培表、伏特表的内阻Ra、Rv及待测电阻R的值可以大概估计的情况下,可以采用此方法。即若Rv/R>R/Ra时,采用外接法;若Rv/R<R/Ra时,采用内接法。
(2)试探比较法:在实验时,让伏特表先后接在a点和b点(如图3所示),并分别观察两次实验时伏特表和安培表读数的变化情况;若伏特表示数变化较明显,就采用外接法;若安培表示数变化较明显,就采用内接法,即让示数变化较明显的一只表测流过R的电流真实值。
4.高考考点:高考中主要考仪器仪表的选择、电路的设计(安培表的接法)、连接、数据处理等。
三、替换法测电阻
1.原理:按图4所示连接好电路。先将待测电阻Rx接入电路,并用伏特表测出待测电阻Rx两端的电压(见甲图)或用安培表测出待测电阻Rx中流过的电流(见乙图),然后用变阻箱R替换待测电阻,通过调整变阻箱R的值,使伏特表或安培表的读数与替换前相等,则此时读出变阻箱R的值即为待测电阻的值。
2.测量步骤: (1)将实验器材按图4连接好,然后滑动变阻器调到最大值后,闭合S1;双掷开关置于1后,调节滑动变阻器R使伏特表(甲图)或安培表(乙图)指到某一值; (2)再将双掷开关置于2位置,调节变阻箱R的值,使伏特表或安培表重新达到原来的指示值; (3)读出变阻箱R的值即为待测电阻的值,
3.高考考点:要求根据给定的有限器材,设计测量电阻Rx的实验原理图,并根据设计的电路图连接成实验电路。
四、电桥法测电阻
1.原理:如图5所示,当电桥平衡时(即灵敏电流计G中的电流为零),即R1/R2=R3/R4;只要知道四个电阻中的三个,就可求出剩下的那一个。
2.测量方法:在实际测量中,为了方便调整电桥平衡,其中一个桥臂采用变阻箱或采用如图6所示的可读出长度的滑线电阻丝,通过调节灵敏电流计G的滑动头D,使电流计中的电流为零,则电桥达到平衡,即可测出AD段和DB段的长度L1、L2,由公式:Rx=(L1/L2)R,求出待测电阻Rx的值。
3.特点:利用电桥法测电阻,结果比较精确,只取决于已知电阻、灵敏电流计的精确度,与电源的电动势没有关系,因此在要求精确测电阻时采用此方法。
总之,测电阻的方法较多,在确定了测量方法时,要合理选用和配置器材,并采用合适的连接方法;在测量方法不确定的情况下,要根据所给器材和题目要求,合理设计测量电路及实验方法。
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