一個測量電阻實驗的拓展

陸泳材

摘要：電學實驗是歷年考試內容的重點之一，這部分考查內容一般是以課本學生實驗為原型，在實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、數據處理以及實驗組合等方面進行拓展、延伸、變化，使電學實驗試題源于課本而高于課本，給人的感覺是試題充滿新意，能真實地反映出學生的實驗水平和創新能力。

關鍵詞：電阻；測量方法；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)06-0158

在初中物理電學實驗中，測量電阻是一個典型的實驗題。要測量一個電阻值，只要有適當的電源和一個已知阻值的電阻、電流表、電壓表三個元件中的任意兩個元件，可以利用拆裝電路以及其他四種方法測出未知電阻Rx的阻值。現把它簡易地歸納如下：

測量電阻實驗：就是課本要求要做的伏安法測量電阻實驗，也是測量電阻的最基本實驗。

如圖所示電路圖：

步驟：用電流表與被測電阻串聯，用電壓表與被測電阻Rx并聯閉合開關，分別讀出電流表的示數I和電壓表的示數U即可根據公式：Rx= U /I計算出被測電阻Rx的阻值。

除了伏安法以外還有幾種拆裝電路實驗方法：

1. 無電流表可用串接分壓法或拆裝電壓表連接。用一個已知電阻與理想電壓表并聯替代電流表；

2. 無電壓表可用并串接分流法拆裝電流表連接。用一個已知電阻與理想電流表串聯替代電壓表；

拆裝電路方法一：如圖所示實驗電路圖：

步驟：(1)把電壓表并聯在待測電阻兩端，閉合開關S，記下電壓表的示數U1；

(2)斷開開關，把電壓表拆裝在已知電阻R0的兩端；

(3)閉合開關，記下電壓表的示數U0；

(4)斷開開關，計算Rx的阻值；

(5)Rx的表達式：Rx= U1 R0/ U0 。

拆裝電路方法二：如圖所示實驗電路：

步驟：(1)把電壓表并聯接在待測電阻Rx兩端，閉合開關S，記錄電壓表示數U1；

(2)斷開開關S，把電壓表拆裝在電源兩端，再閉合開關S，記錄電壓表示數U0；

(3)斷開開關，計算Rx的阻值；

(4)Rx的表達式：Rx= U1 R0/(U0 -U1)

拆裝電路方法三：如圖所示實驗電路：

步驟：(1)把電流表與R0串聯，閉合開關S，記錄電流表示數I0；

(2)斷開開關S，把電流表拆裝在與Rx串聯，再閉合開關S，記錄電流表示數I1；

(3)斷開開關，計算Rx的阻值；

(4)Rx的表達式：Rx= I0R0/ I1

拆裝電路方法四：如圖所示實驗電路：

步驟：(1)把電流表與Rx串聯，閉合開關S，記錄電流表示數I1；

(2)斷開開關S，把電流表拆裝在干路上，再閉合開關S，記錄電流表示數I；

(3)斷開開關，計算Rx的阻值；

(4)Rx的表達式：Rx=(I-I1)R0/ I1

總之，實驗的方法較多，只要我們能夠靈活運用，總有一種方法可以幫我們解決。