不同電阻的測量,是解決電學實驗問題的關鍵。
電阻的測量,因為阻值的不同,所給器材的不同,實驗要求的不同,測量方法也是不完全相同的。只有掌握了方法,才能靈活地處理問題,常見的方法有:
(l)“伏安法”。如果實驗給出的是電壓和電流兩種不同表時,應當用“伏安法”,由于伏安法計算方便R=U/I,故應當首選,這時對定值電阻應區別內接和外接。
(2)“伏伏法”。當給出兩電壓表時,應當用“伏伏法”,根據串聯分壓求得阻值,這種方法即可以測量定值電阻,也可以測量電壓表內阻。
(3)“安安法”。當給出兩電流表時,則可以用“安安法”,它能方便的由并聯分流計算定值電阻和電流表內阻。
(4)“一表一箱法”。當只給出一個電表(電壓表或電流表)時,則一定要再配一只電阻箱或定值電阻,這時就可以用“一表一箱法”(例如:半偏法,等效替換法等)。
(5)另外我們還可以用“電橋法”和多用電表進行測量。
大多數同學在學習中總是一知半解,是是而非,畫電路圖時,不是多了就是少了元件,再不就是放錯了位置。因此同學們一定要條理清晰,明白實驗電路常由三部分組成:第一部分:測量電路,由電壓表或電流表、被測用電器組成。第二部分:控制電路,由滑線變阻器或變阻箱、開關等組成,有時還會有起保護作用的定值電阻。第三部分:供電電路,由電源組成。這三部分是缺一不可的,也是不能互相替換的,是很重要的組成部分。
例1:2006年全國第Ⅱ套試題是測量小燈泡的伏安特性曲線,由于燈泡的電阻較小,且電流電壓要從零開始,用的是外接分壓式電路圖,處理數據時畫出的U-I圖是曲線,最后根據曲線上取點計算電阻 R的辦法(R=U/I)
例2:而測量電源電動勢和內阻的實驗時,由于電源內阻很小,電流電壓也沒有要求從零開始,電路圖用的是外接限流式,處理數據時由U=E-rI,畫出的U-I圖是直線,最后用縱截距表示E,斜率表示r求出結果。
又如:2006年廣東的試題、天津和江蘇的試題也都是在教材“伏安法”的基礎上靈活的應用“一表一箱法”,寫出對應的函數,分析縱截距、斜率所表示的物理意義,尤其是江蘇的試題更是靈活,讓同學們自己寫出有關物理量的線性函數及圖像,從而求出結果。確實體現了“源于教材,高于教材,又不拘泥于教材”的特點。
由以上看來,在電學實驗題的學習中,要理解實驗原理和目的,認清電路結構,掌握不同測量方法,綜合應用數學知識,采用科學、合理、靈活、高效的方法,依據對試題的分析處理物理問題。(作者單位 陜西省大荔縣大荔中學)