电阻测量方法面面观.doc

电阻测量方法面面观
安徽省寿县二中（232200）赵守圣（13865432466）
电学实验是高考物理一个重要的考点，同时也是一个令备考师生伤透脑筋的知识点。笔者在多年的电学实验的教学中，贯彻以电阻的测量为抓手，来统领电学实验的教学方法，收到了较好的效果。下面就电阻的测量方法进行简单归类。
一、 伏安法
1．伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）

2．实验电路（电流表内外接法）的选择
测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：（1）若＞，一般选电流表的内接法。如图（a）所示。由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝Rx＋RA，比真实值Rx大了RA，相对误差a＝（2）若＜，一般选电流表外接法。如图（b）所示。由于该电路中电压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rｘ与RV并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻
R测＝也比真实值Rx略小些，相对误差a＝.
简评：伏安法测电阻原理简单，易操作。通过选择恰当电路来减小系统误差。
二、半偏法测表电阻：
1．半偏法测电阻的两种电路形式（如图所示）
G
R2
S2
R1
S1
R1
S
V
R2
图1
图2

2．测量原理。图1电路：闭S1,断S2,调R1至表满偏;保证R1 不变，闭S2,调R2至表半偏.则R表=R2；
图2电路：闭S,先让R2=0，调R1至伏特表满偏; 保证R1 不变，调R2至伏特表半偏.则R表=R2；
3．误差分析。图1电路中当闭合S2后，总电阻变小，总电流将大于电流计的满偏电流，故测量结果偏小。实验中可通过选择很大的R1来控制误差。
图2电路中当R2增大时，测量电路电压将大于伏特表满偏电压，故测量结果将偏大。实验中可通过选择较小的R1来控制误差。
简评：图1电路适合测较小电阻，图2电路适合测较大电阻
三、电桥法测：如右图所示，由电桥平衡条件：
当Ig=0时有
简评：易操作。要选择灵敏电流计
四、替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压、电阻等效。测量原理：如图所示
①将S2与Rx相接，记下电流表指针所指位置。②将S2与R1相接，保持R2不变，调节R1的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1的值，则Rx＝R1。
简评：替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
五、欧姆表测：
1，测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，Ig＝E/(r+Rg+Ro)
 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
2，使用方法: ①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零 ⑦测电阻⑧拨off挡。
3，注意事项:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
简评：操作简单，但误差较大，适合粗测
六、特殊法
1，电阻箱作电压表用
如图六1所示：可测得电流表A2的内阻R2＝（I1-I2)R/I2
A2
A1
R
图六1
图中电阻箱R可测得电压为（I1-I2)R

2，电阻箱作电流表用
I
R
RV
V
图六2
如图六2所示，若已知R及RV,，则测得干路电流为：

简评：构思巧妙，可在特定情况下运用