製作窩趣味物理實驗 “伏安法”測電阻的多種變形
- 科學實驗
- 關注：2.65W次
“伏安法”測電阻是電學知識中的一個重點。在每年的中考中都會有這個知識點的體現。而且在對學生動手能力要求越來越高的今天，對這個實驗的考查以及由這個實驗帶來的各種型別變化的考察越來越多。給你一些實驗器材，自行設計實驗來測定未知電阻的題目開始增多。在這裡我們就測電阻的多種方法來和大家一起加以探討，歸納整理，以免在考試中出現這種題後而手忙腳亂，不知所措。
測未知電阻的基本方法就是伏安法。用電壓表測導體兩端的電壓，用電流表測通過導體的電流，然後利用歐姆定律（準確地說是歐姆定律的變形公式
最常見的變形之一就是隻給電壓表，而沒有電流表，再給一個阻值已知的定值電阻R0對於這類題，其變形又很多，比如只有一個電壓表，或者有兩個電壓表，或者只有一個電壓表還不允許拆卸電壓表等等。
變形一：只有一個電壓表，一個阻值已知的定值電阻。如何測一個未知電阻Rx
這個題相對來說要簡單一些。把電阻R0與Rx串聯起來，用電壓表分別測出R0與Rx兩端的電壓U0和Ux，再利用
變形二：只有一個電壓表且不允許拆卸電路，一個阻值已知的定值電阻，如何測一個未知電阻Rx
因為不能拆，所以就不能按照第一種方法先接在R0的兩端，再接在Rx的兩端。在這裡我們可能借助兩個開關來達到這個目的
如圖，組成如圖所示的電路後。首先只閉合S，測出RX兩端的電壓UX；再閉合S1，R0被短路，電壓表測出電源電壓。既可求出R0兩端的電壓．RX的表示式可表示為：
當然，在這實驗中，閉合S、S1後會造成R0短路。我們也可以用下面的方法達到同樣的目的，而且也不會讓電路發生短路這種不合理的現象。
變形三：器材同二
閉合S1，斷開S2，測出電源電壓為U；再閉合S2，斷開S1，電壓表測出Rx兩端的電壓。Rx的表示式和方法二中的表示式也還是相同的，唯一不同的是電路不會發生短路。
在方法二中，把S1閉合後，R0被短路，如果用一個滑動變阻器代替R0，然後將滑動變阻器阻值調為零歐，它所起的作用和R0就是相同的了。
變形四：用一個已知最大阻值的滑動變阻器，一個電壓表，如何測未知電阻RX的阻值
如圖：閉合開關S後，將滑動變阻器的滑片p移到最左端，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，電壓表測出電源電壓U；再將滑片p移到最右端，滑動變阻器阻值為最大，電壓表測出RX兩端的電壓UX。則滑動變阻器兩端電壓可表示為U－UX。因為滑動變阻器的最大阻值是已知的，所以RX的表示式就可寫為：
上面我們都是說用電壓表如何測未知電阻的，即使只有電流表是也能測出未知電阻RX的。
變形五：只有一個電流表，一個已知阻值的定值電阻R0，如何測出未知電阻RX。如圖：在這裡我們使用了一個單刀雙擲開關。當開關S拔到1時，測出通過R0的電流I0；再將開關S拔到2，測出通過RX的電流為IX。因為R0與RX兩端的電壓都是電源電壓。所以RX的表示式就可表示為：RX＝
變形六：只有電流表，一個已知阻值的定值電阻R0，如何測出未知電阻RX
上一種方法中用到了單刀雙擲開關，而一般題目中很少會說有單刀雙擲開關的．我們換兩個單刀單擲開關和單刀雙擲開關就是一樣的效果了。
如圖：閉合S1，斷開S2，測出通過R0的電流I0；再閉合S2，斷開S1，測出通過RX的電流IX，利用歐姆定律算出電阻為RX＝
這種方式需要兩個開關，一個電流表或者兩個電流表均能完成．如果只有一個電流表且只有一個開關，又不能拆卸電流表，測電阻的方法我們也還是有的。
變形七：只有一個電流表，一個開關，如何測一個未知電阻RX
如圖：電流表首先測出通過RX中的電流IX；閉合S後測出通過RX與R0的電流之和I，就可以算出R0中的電流了：I－IX．這樣RX的阻值表示為：RX＝
電壓表配滑動變阻器能夠測出未知電阻，電流表與滑動變阻器結合能否測出未知電阻呢？我們也有方法。
變形八：一個已知最大阻值的滑動變阻器，一個電流表，如何測未知電阻RX
如圖：首先將滑動變阻器阻值調到最小為零歐，記下電流表的示數為I，所以電源電壓U＝IRX；然後再將滑動變阻器阻值調到最大，記下電流表的示數為I＇，電源電壓就可表示為U＝I＇（RX＋R0）．因為電源電壓是相等的，所以IRX＝I＇（RX＋R0），把這個方程解出來就可以得到RX的表示式RX＝
測未知電阻的方法還有很多，我們在這裡只是把一般很普通的方法一一解釋出來，其它的新的方法讓我們大家一起在今後的學習和教學中再慢慢積累完善吧！
選自：《初中物理自制教具》
- 文章版權屬於文章作者所有，轉載請註明 https://zhizuowo.com/ertong/xiaoshiyan/qwydw.html
