巧测电阻 浅谈定值电阻的巧用

设计性物理实验是近几年高考试题新亮也是高三复习教学重；它要学生对课实验原理、方法有较透彻理能正确使用实验用仪器并能正确运用这些实验学方法综合分析新实验问题。

设计性实验主要以电路设计主电路设计常要用到定值电阻定值电阻如何使用往往是学生感困惑地方也是教学薄弱环节。

鉴专题将对电学实验设计基原则和基思想特别是定值电阻其巧用进行系统介绍并对相应问题归类分析。

、定值电阻作保护电阻。

定值电阻作保护电阻是定值电阻常见应用这类问题关键是弄清题目设计原理根据提供数据进行必要估算确定保护电阻电路位置。

串电阻具有分压作用并电阻具有分流作用利用定值电阻这种作用可以用定值电阻保护电表、待测元件、电、滑动变阻器等器材使用安全这种做法遵循是电学实验“安全性原则”。

【例】测量电B电动势及阻r（约5Vr约5Ω）。

实验器材量程3V理想电压表V；量程05电流表(具有定阻)；定值电阻RΩ；滑动变阻器R′；电键K；导线若干。

（）画出实验电路原理图图各元件用题目给出或母标出。

（）实验当电流表数电压表数；当电流表数电压表数则可以出r。

(用、、、及R表示)。

【析】（）测量电电动势和阻实验原理是闭合电路欧姆定律。

电压表用测路端电压电流表用测干路总电流。

当电路电流达到值（电流表量程）05路端电压值r（505×5）V375V电压表量程故电压表不能直接用测量路端电压。

若将题定值电阻与电串便组成等效电。

等效电阻R+r路端电压′(R+r)[505(+5)]V75V电压表量程故可以保证测量安全．实验电路原理图如图所示。

（）由闭合电路欧姆定律可得+(R+r)+(R+r)两式立得■r■R。

二、定值电阻可以用完善实验条件。

了提高测量精确实验常常要满足定实验条件以减测量系统误差常采用方法就是增待测量利用定值电阻和电表等元件连接可以达到目这遵循是电学实验“精确性原则”。

【例】某待测电阻Rx阻值约0Ω实验室提供如下器材。

电流表(量程50阻r0Ω)。

B电流表(量程0阻r30Ω)。

定值电阻R00Ω。

滑动变阻器R阻值0Ω。

电电动势V(阻不计)。

开关及导线若干。

（）根据上述器材完成实验测量要电表数不得其量程■请你画出测量R种实验原理图(图元件用题干相应物理量标)。

（）实验电流表数电流表数用已知量和测得物理量表示R。

【析】（）测量电阻基原理是欧姆定律由题只给了两只电流表没有给电压表故测量电路必须要让其只电流表充当电压表测量被测电阻两端电压．由串、并电路性质应该选择量程较那只电流表与待测电阻并而另只量程较电流表用测通待测电阻电流若电流表达到其量程■即50根据并电路性质可得通电流表电流■×500。

这值达到其满偏值不可采用；当电流表达到其量程■电流表不能达到量程■故不能满足实验条件。

必须减电流表电流将定值电阻与电流表串增了这支路电阻从而减了这支路电流通估算可知能满足实验条件从而提高了实验精确。

若滑动变阻器采用限流式接法可估算出当电流■■≈33通电流表电流■■■×33≈3>0会超其量程会烧毁故必须采用分压式接法。

实验电路如图所示。

（）由欧姆定律可得(R0+r)()Rx得R■■。

三、定值电阻用改装电表扩电表量程。

有些要测电流或电压实验当只有表头没有电流表或电压表或者有电流表或电压表但它们量程不能满足实验要了完成实验必须对其进行改装或将电表量程扩。

表头串(并)定值电阻可以将其改装成电压表（电流表）电流表（电压表）并（串）定值可以将其量程扩。

【例3】某学实验室测定节干电池电动势和阻实验室有如下器材。

待测干电池。

B表头G(量程3阻r0Ω)。

电流表(量程06阻r0Ω)。

滑动变阻器甲（阻值0Ω）。

滑动变阻器乙（阻值00Ω）。

定值电阻（R00Ω）。

G定值电阻（R500Ω）。

定值电阻（R35kΩ）。

开关、导线若干。

（）由没有电压表他定用表头和定值电阻改装定值电阻应选用了方便并能较准确地测量滑动变阻器应选。

(填写各器材前序)。

（）请画出实验电路。

（3）若某次测量表头Ｇ示数Ｉ１电流表Ａ示数Ｉ２改变滑动变阻器阻值表头Ｇ示数Ｉ′１电流表示数Ｉ′则电阻r电动势。

【析】（）改装电压表量程应比节干电池（电动势１５Ｖ）电动势略些．将三定值电阻R、R、R3分别代入g(r+R)分别得036V、56V、56V故定值电阻应选R(G)；从精确性原则出发滑动变阻器阻值应尽可能些故选甲（）。

（）实验电路如图3所示。

（3）由闭合电路欧姆定律得(r+R)+(+)r′(r+R)+(′+′)r立得r■(R■+r■)■+■。

四、定值电阻可以当电压表使用。

有些要测电压实验没有电压表或给定电压表不能用直接测电压可利用定值电阻与其他电表组合接测出待测元件两端电压。

【例】要测量某电流表阻r给定器材有。

待测电流表(量程300μ阻r约00Ω)。

B电压表V(量程3V阻rkΩ)。

电(电动势V阻忽略不计)。

定值电阻RΩ。

滑动变阻器R(阻值围0～0Ω允许电流05)。

电键导线若干。

要测量两电表指针偏超其量程半。

（）画出实验电路图。

（）电路接通测得电压表数电流表数用已知量和测得量表示电流表阻r。

【析】（）由电流表两端允许电压・r300×06×00V003V远电压表量程3V故不能用电压表直接测电流表两端电压只能将电压表接测量电路干路作电流表使用而将定值电阻R与电流表并作接电压表使用该接电压表所测电压（■）R■。

当电压表示数其量程半即5V■■■5×0■500μ通电流表电流■≈6μ故两表可达到或超其量程半满足实验条件方案可行。

另外考虑到安全性与精确性电路应采用分压式电路实验电路如图所示。

（）根据欧姆定律得r（■）R■所以有r■R。

五、定值电阻可以当电流表使用。

有些要测电流实验没有电流表或给定电流表不能满足实验要可利用定值电阻与其他电表组合接测出待测元件两端电流。

【例5】现要测量某电压表V阻。

给定器材有。

待测电压表V(量程V阻约kΩ)；。

毫安表(量程阻约500Ω)；。

直流电(电动势约V阻不计)；。

定值电阻3R000ΩR0000ΩR35000Ω；。

电键及导线若干。

要测量两电表指针偏超其量程半．。

（）试从3定值电阻选用比较合适与其他器材起组成测量电路并画出测量电路原理图。

(要电路各器材用题给定标出)。

（）电路接通若电压表数电流表数则电压表阻RV。

【析】（）实验电路如图5所示若选用电阻Ｒ１则并电阻R并＝２０００Ω电压表数■R并■×0009V>V电流表数■■096>06。

R合要理可得R、R3不合要；故选R。

（）由欧姆定律得R■■■■。

【评】题涉及实验器材选取和电路设计等对考生分析综合能力提出了较高要答类试题必须根据测量要和所提供器材由仪表选择原则和基规律分析入手。

通以上分析可以看出定值电阻是电路设计重要元件具体使用非常灵活,但只要我们总结规律并结合具体题目情境就能突破这难。

“所涉及到图表、公式、等请以格式”