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电阻丈量之伏安法

在电学实验中,核心问题是探究电阻的测量。其内容无非是测导体电阻、电表电阻、电源电阻三种情况。依据实验器材的不同,实验电路有多种多样…

在电学试验中,中心问题是探求电阻的丈量。其内容无非是测导体电阻、电表电阻、电源电阻三种状况。依据试验器件的不同,试验电路有多种多样,改变繁复,使学生感到电学试验无规则,难度大,构成教育上一个难点。究其原因,主要是对电阻含义及伏安法测电阻缺少深入理解。笔者认为,深入理解伏安法测电阻要诣,以伏安法测电阻为头绪,可贯穿整个电学测电阻试验。循着这条头绪,学生将对测电阻有一明晰的知道,找到其规则,树立起决心,化难为易,化繁为简。下面以近年高考试题为例,就测电阻试验这一课题分类概括。

伏安法测电阻的要诣

测电阻的根本办法是伏安法。能够这样讲,用其他办法测电阻的都是由此办法拓宽演化而来。因而有必要深入理解伏安法测电阻。伏安法测电阻的原理便是依据电阻界说 :R=U/I(该式作为界说式比作为欧姆规律的变形含义更深入)。只需测出导体两头的电压和经过的电流,就能够求出导体的电阻。这也是伏安法称号的由来。所以,全部测电阻的试验,便是环绕怎么测出相关电压和电流而打开的。电压和电流的丈量,有直接的,有直接的。直接丈量就要考虑丈量值要精确,差错要小,外表的精度(精确值)要高,要合理挑选电表量程。直接丈量,就要考虑各种等值办法,如等效法、替代法、半偏法、图画法等等。详细求电阻有用公式(界说式、欧姆规律)直接核算,也有用图画求解。内容五光十色,方式千变万化,但万变不离其宗。

伏安法测电阻

其关键有三;一是电表的内接和外接,二是滑动变阻器分压和限流,三是电表(量程)的挑选。

(1)在伏安法测电阻电路中,因为电流表电压表内阻的存在(非抱负电表),为减小丈量成果的系统差错,可别离选用电流表外接法如图1a和电流表内接法如图1b。由电阻界说R=U/I,选用外接法,电流值偏大,故丈量值偏小;选用内接法电压值偏大,故电阻丈量值偏大。详细丈量待测电阻Rx为大电阻宜选用内接法,小电阻选用外接法。

(2)滑动变阻器的分压和限流衔接。因为实践丈量时试验的电源与电表量程的联系,使得用电器有时不能直接连到电路上。此刻应考虑运用滑动变阻器使之符合要求。详细分压式和限流式电路。一般讲,分压式电路适用于①要求电压从零开始改变或多组数据的;②滑动变阻器阻值较小的;③用限流电路达不到要求的等三种状况。此刻应先运用欧姆规律预算相应电压或电流再挑选衔接电路。

(3)电表的挑选。若题给电表有多个,则应挑选量程适用、精度高(最小刻度值小)的电表。电压表一般是与电源电动势直接比较,量程应略大于或等于电源电动势。电流表一般有必要先进行预算,由欧姆规律I=E/R或I=U/R确认,使其电流小于量程。有时还须依据标题要求挑选电表。

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