淺析用歐姆表測(cè)電阻的幾個(gè)原理

羅章舉

摘要：在高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，導(dǎo)體電阻的測(cè)量是重點(diǎn)和核心。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程相對(duì)較為復(fù)雜，學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下，測(cè)量?jī)蓚€(gè)電阻值相差較大的導(dǎo)體。教師需要強(qiáng)調(diào)儀器使用的相關(guān)要求，確保用換擋開關(guān)換擋。另外，在每一次換擋的過程之中必須要直接清零指針。有的學(xué)生會(huì)提出不同的疑惑，比如學(xué)生對(duì)表盤之中的電阻值刻度線不夠理解，因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器之中的刻度線是不均勻的分布。對(duì)于歐姆表來說，紅表線與內(nèi)部電池的負(fù)極相連，很多學(xué)生對(duì)此感覺非常不解。為了答疑解惑，教師需要做好課前準(zhǔn)備工作。通過對(duì)歐姆表測(cè)電阻工作原理的分析及解答來加深學(xué)生的知識(shí)印象，保證學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)高效學(xué)習(xí)和針對(duì)性的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：歐姆表;測(cè)電阻;物理原理

一、歐姆表測(cè)量導(dǎo)體電阻的原理

電流表、電壓表和歐姆表都是物理學(xué)習(xí)中的重要儀器，對(duì)學(xué)生的物理操作有重要的指導(dǎo)作用。教師需要注重對(duì)不同實(shí)驗(yàn)儀器的分析及解讀。歐姆表，電流表和電壓表是把一個(gè)靈敏的電流表進(jìn)行改裝而成的，因此內(nèi)部電路圖比較相似，其中紅黑表筆之間的連接尤為關(guān)鍵。因此，對(duì)于被測(cè)電阻以及靈敏電流表來說，實(shí)質(zhì)所顯示的電流值存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。技術(shù)工作者直接以標(biāo)準(zhǔn)電阻為主，了解被測(cè)電阻的實(shí)質(zhì)情況。其中被測(cè)的電阻值與對(duì)應(yīng)的電流值刻在同一個(gè)表盤上，因此可以直接利用歐姆表來進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量。教師需要全面解剖這一重要的物理原理，確保學(xué)生能夠合理使用歐姆表來測(cè)量導(dǎo)體的電阻。提升最終測(cè)量值的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，盡量避免數(shù)值偏差過大。

二、歐姆表分別測(cè)量組織相對(duì)較大的兩個(gè)電阻時(shí)要換擋的原理

歐姆表之中包含5個(gè)倍率的檔位，每一個(gè)檔位的測(cè)量要求和測(cè)量的精確度有所區(qū)別。對(duì)于歐姆表內(nèi)部設(shè)置來說，大部分有5個(gè)與之對(duì)應(yīng)的不同組織的限流電阻。因此，教師需要確保學(xué)生能夠?qū)?nèi)部系統(tǒng)圖有一個(gè)深刻的理解，如果被測(cè)電阻值相對(duì)較小，那么對(duì)于靈敏電流表來說，實(shí)質(zhì)的電流將會(huì)較大。這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的換擋，選擇組織相對(duì)較大的限流電阻。通過這種形式來分析被測(cè)電阻的實(shí)質(zhì)情況，進(jìn)而盡量保障流過靈敏電流表的電流不超過靈敏電流表能夠承受的最大范圍。如果被測(cè)電阻相對(duì)較大，那么在使用電阻表進(jìn)行測(cè)量的過程之中，必須要分析歐姆表內(nèi)部的阻值較大的限流電阻的串聯(lián)情況。其中電阻值和電流值呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系，因此，學(xué)生需要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行換擋開關(guān)，確保歐姆表內(nèi)部的組織較小的限流電阻相串聯(lián)，便于后期的讀數(shù)。需要注意的是，如果被測(cè)電阻的阻值超過了一定的范圍，就必須要注重對(duì)直流電源的選擇及分析，通過被測(cè)電阻的電流能夠直接在表盤中進(jìn)行顯示。

三、歐姆表使用時(shí)每換一次檔必須把表頭指針清零的原理

歐姆表盤上的最大電流值是工程技術(shù)人員在制表的時(shí)候已經(jīng)刻好了，其中電源內(nèi)阻電流電阻以及可調(diào)電阻都是固定的。在用戶換了不同的檔位之后，檔位的開關(guān)連接了不同的限流電阻。因此，如果表盤上的指針沒有對(duì)準(zhǔn)電阻值為0的刻度線，那么在后期調(diào)整的過程之中，就會(huì)產(chǎn)生許多的不差造勢(shì)。教師需要著重強(qiáng)調(diào)這一重要的物理原理的理解及測(cè)量，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析以及自由發(fā)揮，確保學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)一一對(duì)應(yīng)，這一點(diǎn)對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)及物理實(shí)驗(yàn)都有明顯的促進(jìn)作用。另外，在換擋的過程中，有的學(xué)生極有可能會(huì)無視這一環(huán)節(jié)的重要性。為了順利完成教師所布置的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)任務(wù)，有的學(xué)生直接跳過這一環(huán)節(jié)，最終導(dǎo)致所得出的結(jié)論與實(shí)質(zhì)結(jié)果存在明顯的區(qū)分。對(duì)此，教師需要時(shí)刻的提醒學(xué)生，注重整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的有效巡查，糾正學(xué)生的不良做法和想法。關(guān)注學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中所遇到的困難及障礙。在使用歐姆表的過程之中，如果需要調(diào)換檔次，那么第一步就主動(dòng)的將指針調(diào)0，只有這樣才能夠讓學(xué)生對(duì)這一工作原理有一個(gè)深刻的了解。主動(dòng)遵循相關(guān)的操作要求，完成個(gè)人的實(shí)驗(yàn)步驟，確保最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。

四、歐姆表的表盤上刻度不均勻的原理

對(duì)于靈敏電流表來說，電流與兩端所增加的電壓是呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。因此對(duì)于表盤上的電流值和電壓值來說，刻度線是均勻分布的。其中歐姆表由靈力電流表改裝而來，在測(cè)量電阻的過程之中，靈敏電流表之中的電流與電阻不呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，表盤上所表示的電阻值的刻度線是不均勻的。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析及研究時(shí)，教師需要確保學(xué)生能夠主動(dòng)關(guān)注被測(cè)電阻的改變量，分析電流表之中的電流值，了解線圈的電流的改變量與電阻值改變量之間的相關(guān)性。很多學(xué)生能夠在自主分析的過程之中產(chǎn)生很多疑惑，進(jìn)而進(jìn)行簡(jiǎn)單的剖析。如果被測(cè)電阻的差距相對(duì)偏大，那么流過電流表的電流值將會(huì)偏小，最終的差異將會(huì)有所改變。教師需要關(guān)注前后兩個(gè)電流值和電壓值的變動(dòng)要求，在表盤內(nèi)，如果電流的間隔保持一致，電阻值的相差就會(huì)有所減小。由此可以看出，對(duì)于歐姆表之中表盤上的電阻值刻度線來說，只有呈現(xiàn)不均勻的分布狀態(tài)，才能夠更好的體現(xiàn)最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。

五、歐姆表的紅黑表筆分別與內(nèi)部電池負(fù)正極相連的原理

電壓表，電流表和歐姆表組成了一個(gè)多用電表，三個(gè)電表共同使用一個(gè)靈敏電流表，共同使用兩只表筆。其中明明電流表指針的轉(zhuǎn)向是單向的，大部分以順時(shí)針方向?yàn)橹鳌Ｒ虼嗽谑褂玫倪^程之中需要對(duì)電表測(cè)電壓以及電流。通過靈敏電流表的電流方向必須是單向的，在具體使用的過程之中，電壓表測(cè)電壓比較簡(jiǎn)單。但是因?yàn)閾Q擋開關(guān)會(huì)發(fā)生一定的作用，因此內(nèi)部電池和靈敏電流表已經(jīng)斷路。其中紅黑表筆分別和外部電路的高電試點(diǎn)和低電試點(diǎn)相連接，進(jìn)而確保靈敏電流表能夠?qū)崿F(xiàn)順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)變。在具體操作的過程之中，可以按照同樣的道理來進(jìn)行分析。由此可以看出，歐姆表的紅黑表筆分別與內(nèi)部電池的負(fù)極和正極相連，通過這種形式來盡量避免操作不當(dāng)而導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)偏差。但是這種連接方式并不會(huì)直接影響指針的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)也不會(huì)影響最終的測(cè)量結(jié)果。

六、結(jié)語

對(duì)于歐姆表測(cè)電阻來說，實(shí)質(zhì)的工作原理比較復(fù)雜，有的工作原理與學(xué)生的邏輯思維結(jié)構(gòu)存在偏差。這個(gè)時(shí)候就需要教師進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解和反復(fù)的剖析，關(guān)注不同原理的運(yùn)作要求和使用策略，給予學(xué)生更多自主探究的機(jī)會(huì)，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)物理原理的理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯金武，喻世明. 淺析用歐姆表測(cè)電阻的幾個(gè)原理[J]. 物理教學(xué)探討：中學(xué)教學(xué)教研專輯（6期）：22-23.

[2]湯金武，喻世明. 淺析用歐姆表測(cè)電阻的幾個(gè)原理[J]. 物理教學(xué)探討：中學(xué)教學(xué)教研專輯，2019，024（006）：22-23.