1、电阻测量方法大全电阻测量方法大全电阻测量方法大全一、滑动变阻器两种电路接法的选择滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.（一）、 电学实验中电路和器材的选择 基本原则：安全不损坏实验器材；精确尽可能减小实验误差；方便在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材应便于操作，读得的数据便于处理。 实验器材的选取：a 电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流。b 用电器的额定电流不能小于通过该用电器的实际最大电流。c 电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。d 电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右。(二)、下列三种情况必须
2、选用分压式接法（1）要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.（2）当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法（3）若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法. (三)、下列情况可选用限流式接法（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.（2）电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法
3、的要求时，采用限流式接法.（3）没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.下面举例说明：例一电阻额定功率为0.01 W，阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 k.现有下列仪表元件，试设计适当的电路，选择合适的元件，较精确地测定其阻值.电流表，量程0300 A，内阻150 ；电流表，量程01000 A，内阻45 ；电压表，量程03 V，内阻6 k；电压表，量程015 V，内阻30 k；电压表，量程050 V，内阻100 k；干电池两节，每节电动势为1.5 V；直流稳压电源，输出电压6 V，额定电流3 A；直流电源，输出电压24 V，额定电流
4、0.5 A；直流电源，输出电压100 V，额定电流0.1 A；滑动变阻器，050 ，3 W；滑动变阻器，02 k，1 W；电键一只，连接导线足量. 分析：由于现有器材中有电流表和电压表，故初步确定用伏安法测定此电阻的阻值.又因待测电阻为一大电阻，其估计阻值比现有电压表的内阻大或相近，故应该采用电流表内接法.由于现有滑动变阻器最大阻值比待测电阻小得多，因此，若用滑动变阻器调节待测电阻的电流和电压，只能采用分压接法，如图（否则变阻器不能实现灵敏调节）.为了确定各仪表、元件的量程和规格，首先对待测电阻的额定电压和电流作出估算：最大电流为Im500A；最大电压Um20 V.由于实验中的电流和电压可以小
5、于而不能超过待测电阻的额定电流和额定电压，现有两个电流表内阻相近，由内阻所引起的系统误差相近，而量程01000 A接入电路时，只能在指针半偏转以下读数，引起的偶然误差较大，故选用量程为0300 的电流表.这样选用电流表后，待测电阻上的最大实际电压约为310440103 V12 V，故应选用量程为15 V的电压表，由于在图中所示的电路中，要实现变阻器在较大范围内灵敏调节，电源电压应比待测电阻的最大实际电压高，故电源应选输出电压为24 V一种（其额定电流也远大于电路中的最大实际电流，故可用）. 关于变阻器的选择，由于采用分压接法，全部电源电压加在变阻器上.若是把050 的变阻器接入电路，其上的最小
6、电流（对应于待测电路断开）约为2450 A0.5 A，最小功率约为0.2550 W12.5 W，远大于其额定功率；而02 k的变阻器接入电路，其最大电流（对应于滑动键靠近图中变阻器A端）约为并联电路总电流0.0136 A，小于其额定电流0.2024 A.故应选02 k的变阻器二、测量电阻方法1.伏安法测电阻(1)原理:部分电路欧姆定律(2)电流表外接法,如图1所示，测量值偏小。系统误差原因:伏特表V分流适用于测量小阻值电阻.因为RX越小,V分流越小,误差越小(3)电流表内接法,如图2所示.，测量值偏大。系统误差原因:安培表A分压适用于测大阻值电阻,因为RX越大,A分压越小,误差越小(4)内、外
7、接法的选用方法在知道RX,RV,RA的大约值时,可用估算法.时,选外接法时,选内接法在不知道RX,RV,RA大约值时,可用试触法,如图3所示.触头分别接触a、b:如V变化大,说明A分压大,应选外接法；如A变化大,说明V分流大,应选内接法.【例3】(1)某同学欲测一电阻RX (阻值约300)的阻值,可供选择的仪器有:电流表A1:量程10mA;电流表A2:量程0.6A;电压表V1:量程3V;电压表V2:量程15V;电源电动势为4.5V.该同学先按图4接好电路,闭合S1后把开关S2拨至A时发现两电表指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关S2拨至b时发现.其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一个电表
8、指针偏转到满偏3/4处,则该同学在实验中所选电压表的量程为_,所选电流表的量程为_RX的测量值为_.(2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对S2分别拨至a和b两组测量电路(电压表和电流表测量值分别用U1,U2,I1,I2表示),则计算电阻RX的表达式分别为_、_(用测量值和给出的电表内阻表示). 解析电路的最大电流Im=E/RX=15mA, RX上最大电压不超过4.5V,则电压表选用3V量程,而电流表选用10mA量程, S2由a拨至b时V示数会增大一些,A示数减小一些,由题干知:V示数几乎不变,而A指针偏转至满偏3/4处,则A分压小,选内接法误差小, RX测量值为:答案(1)3
9、V 10mA 320(2) S2拨至a时,S2拨至b时,2.安安法测电阻若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。(1)如图5甲所示,当两电表所能测得的最大接近时,如果一直A1的内阻R1,则测得A2的内阻R2=I1R1/I2.(2)如图6乙所示所示,当两电表的满偏电压UA2UA1时,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的内阻R2=I1(R1+R0)/I2.【例4】用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材(代号)与规格如下:电流表A1(量程300mA,内阻r1为5);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5);待测电阻R1(阻值约为100);滑动变阻器R2（最大阻值10）
10、电源E(电动势约为10V,内阻r约为1);单刀单掷开关S,导线若干.(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路图原理图,并表明每个器材的代号.(2)实验中,需要直接测量的物理量是_,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=_.答案(1)实验电路如图7所示(2)两电流表A1、A2的读数为I1、I2,待测电阻R1阻值的计算公式是R=I1 r /（I2-I1）.3.伏伏法测电阻电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图8所示,两电表的满偏电流接近时,若已知V1的内阻R1,则可测出V2的内阻R2=U2 R1/U1(2)如图9所示,两电表的满偏电流IV1R0时,测量
11、误差小,此方法比较适合测大阻值的灵敏电流表的内阻,且电阻的测量值偏大.方法二:如图16所示,测量电流表A的内阻,操作步骤如下:1 断开S2、闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;2 保持R0不变,闭合S2,调节R,使A表读数为I0/2;3 由上可得RA=R.注意:当R0RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且电阻的测量值偏小.电源电动势应选大些的,这样A满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.(2)半偏法近似测量电压表内阻方法一:如图17,测量电压表V的内阻,操作步骤如下:1 闭合S,调节电阻箱阻值为R1时,测得V表示数为U1;2 改变电阻箱阻值为R2时,测得V表示数为U1/2;3 得RV=R2-2R1.注意:在电源内阻忽略不计时,测量误差才小.这个方法也可测大阻值的G表内阻,若考虑电源内阻,此法测量值偏大.方法二:如图18所示,测量电压表V的内阻,操作步骤如下:1 滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;2 闭合S1、S2,调节R0,使V表示数指到满刻度;3 打开S2,保持R0不变,调节R,使V表指针指到满刻度的一半;4 由上可得RV=R.注意:滑动变阻器总电阻应尽量小一些,这样测量误差才会小,且RV测量值偏大.
