淺談高中物理“電阻的測量”試驗技巧

婁宸愷

摘 要：筆者重點闡明了“電阻值測定”此類高考試題關(guān)健部分的應(yīng)對策略，依照高考實際需求，聯(lián)系所學(xué)知識的活用性，研究了分型思索的手段，而且就各類具體問題，歸納理順了對應(yīng)的高效解題思路。在高中物理電學(xué)科目實驗內(nèi)容中，測量電阻值內(nèi)容的實驗例子占很高份額，學(xué)會它的基礎(chǔ)測量手段可實現(xiàn)電學(xué)課程實驗技術(shù)的質(zhì)的飛躍。

關(guān)鍵詞：電阻值測定 伏安測量法 電路歐姆定律

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）10（a）-0141-02

高中物理試驗課程中關(guān)于電路控制器件電阻數(shù)值的測量手段基本可歸結(jié)為三種類型：伏安測試方法、比較推算方法、其他輔助測試方法。首先，在進(jìn)行電路結(jié)構(gòu)擬定時，開始應(yīng)依照實驗中所提供的各類器材，準(zhǔn)確判別所用測試手段應(yīng)歸屬于這三類方法中的哪一類。其次，對已提供的各種相似器具，可以恰當(dāng)利用。最后，依照相異的手段及電路結(jié)構(gòu)的特點，遵照歐姆運算定律，準(zhǔn)確獲取測試結(jié)果或者是其結(jié)論的運算等式。

1 伏安計算法測定電阻值

測定機(jī)理：檢測準(zhǔn)受測電阻箱兩端的電壓數(shù)值、電流數(shù)值，通過運算獲取電路電阻Rx數(shù)值。實測電路：將其劃分為送電電路及測試電路兩區(qū)間；送電電路可劃分為限電流模式及分壓型模式；測定電路可將其劃分為內(nèi)部聯(lián)法及外部連法。測定手段a：當(dāng)提供數(shù)只電流表時，應(yīng)依照電源、Rx、測量限度、電流表內(nèi)部阻值、給定電阻值通盤考量，確定選取那類表最為恰當(dāng)，哪類電路最適應(yīng)。測定手段b：如果只提供電流表的電阻數(shù)值“估測量值”，測試點為區(qū)別內(nèi)部外部連接方法進(jìn)而縮小誤差限度。測試數(shù)據(jù)存在偏差，運算等式中不包括“電流表內(nèi)定阻值”；如果擬定電流表的電阻數(shù)值為“精確數(shù)值”，測定部位屬于為改表位置（此處固然存有預(yù)定值電阻作用）。其測定數(shù)值不存在偏差，運算等式中必然包括“表內(nèi)部電阻值”成分。

（1）送電電路。測試手段c：大部分狀況屬于分壓結(jié)構(gòu)模式。節(jié)流、減壓的選取條件：零始定減壓（規(guī)定電路中電壓數(shù)值、電流數(shù)值均由0值開始測試，比如：測定小燈泡的電壓電流屬性）；滑少定擔(dān)壓（滑式變阻箱的總電阻數(shù)值較Rx數(shù)值低時采用分壓方式）；燒斷電流表定分擔(dān)電壓（電流表被接在主電路中會打破其量程，此種情況下應(yīng)選取分壓式電路，依托分區(qū)間電路送電。主電路中電流高卻未設(shè)置電流表，電流表被置入支路時不可能大于上限，不可能發(fā)生燒表情況。決不能在測算時一見到高于小型表限度即撤掉小表而換成大量程電流表，導(dǎo)致發(fā)生大表表針變化極小的情況。展示機(jī)理的結(jié)構(gòu)。測試手段d：觀察滑動變阻箱是否采取整體電阻或者送電電路中是否甩出線頭。分段降壓式：封閉電路，無甩線頭，總體電阻，首先設(shè)置電源封閉電路結(jié)構(gòu)（把送電電源、控制開關(guān)、滑動變阻箱總體電阻連貫成封閉型電路）；減去些許電壓額度（把滑動接頭極滑動變阻箱的一線頭甩出兩支小線頭）。控制電流類型：不是完整電流回路，留出外接口，把來電電源、控制開關(guān)、滑動變阻箱中的少許電阻連貫成一體（不是完整回路，留出相關(guān)甩頭為的是連接測量電路）。

（2）測定電路。①首先把RX電阻器和電流表連貫相接，之后再把電壓表左頭和它進(jìn)行并聯(lián)，然后再注意采取內(nèi)部和外部連接的問題（電壓表右側(cè)頭并聯(lián)在電流表左側(cè)或是右側(cè)，亦即可否將電流表包括在內(nèi)或是設(shè)置于其外部）。②內(nèi)外型接法的判別（倘若清楚各個電流表的精準(zhǔn)電阻數(shù)值，這樣可不被此條件所約束，可依照整體電路的歐姆定律法則去求結(jié)果）。判別基礎(chǔ)：已知Rx、RA、RV的估計量值，判定條件：對照Rx2和RA、RV的數(shù)值高低。判別結(jié)果：內(nèi)阻值偏大外阻值偏低（其平方值RX2偏高，內(nèi)阻值較大）。測定手段e：首先繪制Rx電阻及電流表的連貫式連接，然后再繪制電壓表，“一頭”和Rx電阻進(jìn)行并行聯(lián)接，最后設(shè)置電壓表。“另外一頭”可否把電流表包成閉合回路。

（3）改動表的思維邏輯。測試手段f：選取兩種同類型測電流表時，哪一個電流表的電阻數(shù)值屬于精準(zhǔn)值，即改動哪塊電流表；選取兩種同類型電流表時，表盤范圍大的一般設(shè)置在外部；其小型電阻器，是依托并聯(lián)方式改換電流表用途的，大型電阻器，是采取串聯(lián)改為電壓表功能的。

（4）具體電路圖的構(gòu)建。和機(jī)理圖的繪制程序相同，然而需關(guān)注其極的正負(fù)性因素，電路不可出線或重疊。測試手段g：在末尾時并聯(lián)電壓表，應(yīng)防止電路交錯重疊；進(jìn)行電氣組合時，如果表的“+”極置于右側(cè)，那么右側(cè)電路聯(lián)接電源的“+”極，如此能防止電路交錯或線路混亂。

2 依托替換方法的比較型測量電流表的內(nèi)阻測定

測定機(jī)理：對電阻RX并聯(lián)或串聯(lián)上與其一樣的電阻器R0，其中通過RX的電流數(shù)值減去一半——半偏測試法；選取和RX相同的電阻器R0取代RX之后，回路電流電壓不變——替換法。應(yīng)用條件：有單刀雙擲開關(guān)時，為替換法（兩條支路只能用一條，要么接RX，要么接R0）。而當(dāng)有一個或兩個單開關(guān)時，為半偏法。

（1）實質(zhì)：用與被測量表相同的電阻替換掉被測量表，兩次電路是相同的。（2）電路：先將RX與電源、開關(guān)、變阻器組成串聯(lián)回路；再給并上一個電阻箱，最后將開關(guān)改為單刀雙擲開關(guān)。根據(jù)指示表的種類，注意電路的畫法。先未知后已知——先接未知支路，再接已知支路——兩次指示表示數(shù)相同。（3）結(jié)論：RX=R0（兩電阻阻值相同，完全替換）。（4）誤差：完全相等，無系統(tǒng)誤差（指示表的內(nèi)阻與測量無關(guān)，僅表明兩次電路相同）。

3 結(jié)語

電學(xué)試驗是物理教學(xué)中非常重要的一個實踐性科目，同時也是中學(xué)物理教學(xué)中的難點，而演示實驗是一個突出重點、解決難點的教學(xué)手段。因此，現(xiàn)在一個好的物理教師都應(yīng)該掌握如何做好演示實驗教學(xué)的基本技能。希望通過該文能夠為高中物理教師在新課程改革下進(jìn)行電學(xué)演示實驗教學(xué)時提供一些有價值的參考。

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