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电阻测量的六种方法

电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识，并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。

一.欧姆表测电阻

1、欧姆表的结构、原理 「产^气^

|J-Erln

它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、:TrRJ;

I__yI

满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻，也称调零电阻，w ,

红、.艮，/黑

电池的电动势为E，内阻为r。

图1

欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。

当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知：1=E/(R+Rg+Rx+r)=E/(R内+Rp

由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。

使用注意事项：

欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。

多用表上的红黑接线柱，表示+、一两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。

测量电阻时，每一次换档都应该进行调零

测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。(一般在中值刻度的1/3区域)

测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。

测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF档。

TOC\o1-5\h\z二.伏安法测电阻 ：| :

|E r[~3t I

原理：根据部分电路欧姆定律。 一I

L- 界 I

控制电路的选择 限流电路

控制电路有两种：一种是限流电路(如图2)； 图2

另一种是分压电路。(如图3)

限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。

分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路:

要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。

③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。分压?电路

图3滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。

③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。

分压?电路

图3

测量电路

由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。

(1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5电流表外接

(1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5

电流表外接

(2)电流表内、外接法的选择，

(2)电流表内、

外接法的选择，

①、已知R

①、已知R、

Rv

若RRV-,

Ra及待测电阻RX的大致阻值时

R

选用内接法，RR，选用外接法

②不知R

②不知RV、Ra及待测电阻RX，采用尝试法，见图6,

当电压表的一端分别接在a、b两点时，如电流表

示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。

误差分析:内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即R测R真;

外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即R测VR真。

4.伏安法测电阻的电路的改进

2

图10

图10

桥式电路测电阻

原理：如图9的电路称为桥式电路，一般情况下，电流计中有电流通过，但满足一定的条件时，电流计中会没有电流通过，此时，称为电桥平衡。

处于电桥平衡时，图中A、B两点电势相等，因此电路 图9结构可以看成：rir2和r3r4分别串联，然后并联；

或RR和RR分别并联，然后再串联。13 24

电桥平衡的条件：RiXR4=R2XR3(自己推导)

测量方法

如图10，连接电路，取％、虬为定值电阻，

R3为可变电阻箱(能够直接读出数值)，

Rx为待测电阻。调节R3，使电流计中的

读数为零，应用平衡条件，求出Rx。

半偏法测电阻

半偏法测电流表内阻(1)测量方法：电流表半偏法测电阻的电路图如图11，

R为滑动变阻器，R0为电阻箱，G为待测电流表内阻。实验时，先合上$］，断开S2，调节R使电流计的指针满偏；再合上京，调节R°使电流计的读数为满刻度的一半，这时，电阻箱的数值即为电流计的内阻。

(注意：实验前，变阻器的阻值应放在最大位置；调节Ro时，R不动)

E

(2)测量原理：S2打开时，设电流表满偏