1、歡迎下載測電阻問題的探究伏安法是指用電壓表和電流表測電阻的方法，所遵循的測量原理是R=U/ I 。圖 1 是伏安法測電阻的電路圖，在圖中，電壓表測未知電阻Rx 兩端的電壓，電流表測通過未知電阻Rx的電流，然后根據(jù)歐姆定律公式變形R=U/ I 即可求出Rx 的大小。為了減小測量的誤差，在電路中串聯(lián)了一個滑動變阻器 R，用來改變未知電阻 Rx 兩端的電壓和通過它的電流， 實現(xiàn)多次測量取平均值。 同學(xué)們在學(xué)習(xí)人教 物理 第二冊 “實驗： 用電壓表和電流表測電阻” 后，在應(yīng)用中遇到了許多“缺條件”的測電阻的問題，便激起了探究測電阻的問題的興趣。問題 1：有一個電阻值看不清楚的電阻器R，但手邊只有電池組

2、（電源電壓不變）、電x壓表、開關(guān)、阻值為R 的定值電阻和幾根導(dǎo)線，能否用這些器材測出R 的電阻值？設(shè)計電0x路，并說明測量方法。生： 要測量 Rx 的電阻，這里有電壓表可以用它來測量Rx 兩端的電壓，遇到的問題是缺少電流表測量通過它的電流。師： 你能否從阻值為 R0 的定值電阻這里做做“文章”呢？結(jié)合串或并聯(lián)電路的特點解決這個難點。方案： 將 x 和0 串聯(lián)起來，通以電流。用電壓表分別測已知電阻0 和未知電阻x 兩端RRRR的電壓為 U 和 U 。算出通過的電流 I ，由于 R 和 R 串聯(lián)， I=I ，再計算 R=U/ Ix= U /U0x0x0x0xxx0/ R0 = U x R0 / U

3、0 , 如圖 2。問題 2：有一個電阻值看不清楚的電阻器R，但手邊只有電池組（電源電壓不變）、電x流表、開關(guān)、阻值為R 的定值電阻和幾根導(dǎo)線，能否用這些器材測出R 的電阻值？設(shè)計電0x路，并說明測量方法。師： 通過上題的探究后，你能談?wù)劷鉀Q這道題的思路嗎？生： 好。仔細閱讀題目后，與問題1 比較發(fā)現(xiàn)：這里雖然有電流表可以測量通過Rx 的電流，但缺少電壓表。于是我聯(lián)想到并聯(lián)電路的特點，各段電路兩端的電壓相等，就將Rx和 R0 并聯(lián)起來，通以電流。用電流表分別測已知電阻R0 和未知電阻 Rx 的電流為 I 0 和 I x 。算出 0 兩端的電壓0，由于x 和0 并聯(lián)， x=U0，再計算x=x/Ix

4、=0 0 /Ix , 如圖 3。RUR RUR UI R圖1圖2圖3師：恭喜你！學(xué)習(xí)就要這樣舉一反三。解決問題1 的測量方法， 我們可以把它叫做伏歐法測電阻； 解決問題2 的測量方法， 我們就叫它安歐法測電阻。它們的基本思路是從伏安法測電阻出發(fā)，利用串、并聯(lián)電路的特點解決缺少的條件，達到實驗設(shè)計的目的。下面我們用上述器材， 儀表每次仍只能選用一種，電路連接好后， 但位置不得移動，可以適當(dāng)增加開關(guān)、導(dǎo)線等，電路又該如何設(shè)計？看看能有多少種方法。一石激起千層浪，學(xué)生積極探索。生甲： 電壓表也只能測電壓，如何測電流？電路連接好后，位置不動，只有開關(guān)可以閉合或斷開。問題的突破點是利用開關(guān)的關(guān)閉，部分短

5、路，電壓表測總電壓；開關(guān)斷開，電壓表測圖 4Rx 兩端電壓，再利用串聯(lián)電路中電流處處相等、總電壓等于各段電路兩端電壓之和的特點，求出，如圖4。步驟：（ 1）S 閉合，電壓表示數(shù)為U1；（2） S 斷開，電壓表示數(shù)為U2。則 Rx=精品歡迎下載U2R0 / （U1- U2）。生乙：我是借鑒問題2 的思路， 設(shè)計如圖5 的電路。 步驟：（ 1）S 斷開，電流表的示數(shù)為I 1；（ 2）S 閉合，電流表的示數(shù)為I 2。則有( I 2-I 1) Rx=I 1R0=U，所以 Rx= I1 R0/（I2-I 1）。圖 5生丙： 我和乙的有點相似，但我的電路是串聯(lián)。如圖6，開關(guān)S 斷開時電流表的示數(shù)為I1；

6、S 閉合時，電流表的示數(shù)為I2。則有 (x + 0)I1= 2 x= ，所以x=I1R0 / （2-I1）。R RI R URI圖6圖7生丁：若將上述器材中定值電阻 R0 換為最大阻值為 R0 的滑動變阻器， 也可以不移動器材，只用電壓表就可測出 Rx 的阻值，如圖 7。步驟：（ 1）滑片在左端時，記下電壓表的示數(shù)為U1；（2）滑片在右端時，記下電壓表的示數(shù)為U2；（3）由串聯(lián)電路得U2/ R x =（U1- U2） / R0，所以 Rx = U2 R0 / （ U1- U2）。師： 同學(xué)們分析思路開闊、思維活躍，對同一個問題，能多角度、全方位的進行思考，還能把平時所學(xué)的部分短路、滑動變阻器這

7、些知識加以運用，這種思維品質(zhì)是難能可貴的，希望同學(xué)們要繼續(xù)保持這種良好的思維品質(zhì)，用以指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。師：上面的這些方法都是圍繞 “伏安法”，還能不能從別的思維角度來測電阻呢？下面老師介紹一種測電阻的方法，同學(xué)們能不能找出它的測量原理？例：用如圖 8 所示電路測量未知電阻的實驗中，是 R 滑動變阻器， R0 是電阻箱（電阻箱的最大阻值大于 Rx）。步驟：按電路圖連好電路，并將電阻箱R0 的阻值調(diào)到最大，滑動變阻器滑片置于a 端；閉合開關(guān)S1、S3，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記下此時電流表的示數(shù)I；圖8先斷開S3，再閉合開關(guān)S2，保持滑動變阻器R的阻值不變，調(diào)節(jié)變阻箱R0，使電流表的示數(shù)仍為I ，讀出此時變阻箱的示數(shù)為Ry；則 Rx= Ry。學(xué)生思考后，教師點評。師：本題的測量原理就是物理實驗中常用到的等效替代法。例如將一個7 的電阻替換某支路中2 和