一个测量电阻实验的拓展
2014-04-29陆泳材
陆泳材
摘要:电学实验是历年考试内容的重点之一,这部分考查内容一般是以课本学生实验为原型,在实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、数据处理以及实验组合等方面进行拓展、延伸、变化,使电学实验试题源于课本而高于课本,给人的感觉是试题充满新意,能真实地反映出学生的实验水平和创新能力。
关键词:电阻;测量方法;物理教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)06-0158
在初中物理电学实验中,测量电阻是一个典型的实验题。要测量一个电阻值,只要有适当的电源和一个已知阻值的电阻、电流表、电压表三个元件中的任意两个元件,可以利用拆装电路以及其他四种方法测出未知电阻Rx的阻值。现把它简易地归纳如下:
测量电阻实验:就是课本要求要做的伏安法测量电阻实验,也是测量电阻的最基本实验。
如图所示电路图:
步骤:用电流表与被测电阻串联,用电压表与被测电阻Rx并联闭合开关,分别读出电流表的示数I和电压表的示数U即可根据公式:Rx= U /I计算出被测电阻Rx的阻值。
除了伏安法以外还有几种拆装电路实验方法:
1. 无电流表可用串接分压法或拆装电压表连接。用一个已知电阻与理想电压表并联替代电流表;
2. 无电压表可用并串接分流法拆装电流表连接。用一个已知电阻与理想电流表串联替代电压表;
拆装电路方法一:如图所示实验电路图:
步骤:(1)把电压表并联在待测电阻两端,闭合开关S,记下电压表的示数U1;
(2)断开开关,把电压表拆装在已知电阻R0的两端;
(3)闭合开关,记下电压表的示数U0;
(4)断开开关,计算Rx的阻值;
(5)Rx的表达式:Rx= U1 R0/ U0 。
拆装电路方法二:如图所示实验电路:
步骤:(1)把电压表并联接在待测电阻Rx两端,闭合开关S,记录电压表示数U1;
(2)断开开关S,把电压表拆装在电源两端,再闭合开关S,记录电压表示数U0;
(3)断开开关,计算Rx的阻值;
(4)Rx的表达式:Rx= U1 R0/(U0 -U1)
拆装电路方法三:如图所示实验电路:
步骤:(1)把电流表与R0串联,闭合开关S,记录电流表示数I0;
(2)断开开关S,把电流表拆装在与Rx串联,再闭合开关S,记录电流表示数I1;
(3)斷开开关,计算Rx的阻值;
(4)Rx的表达式:Rx= I0R0/ I1
拆装电路方法四:如图所示实验电路:
步骤:(1)把电流表与Rx串联,闭合开关S,记录电流表示数I1;
(2)断开开关S,把电流表拆装在干路上,再闭合开关S,记录电流表示数I;
(3)断开开关,计算Rx的阻值;
(4)Rx的表达式:Rx=(I-I1)R0/ I1
总之,实验的方法较多,只要我们能够灵活运用,总有一种方法可以帮我们解决。