心理测量方法的几种分类

中学教学参考　

解题方法与技巧　

浅谈测量电阻的几种方法　

甘肃礼县第二中学（７４２２０１）石青松　

电阻的测量是高中物理电学实验的重点，更是电学　

实验的基本要求，其他电学实验都是在电阻测量的基础　上进行的，只要熟悉测量电阻的几种方法，较复杂的电　

学设计型实验也就有据可寻，逐渐解决了。下面就电阻　

测量的常用方法做些简单介绍。　

一、伏安法　

１．电流表的内外接法　在伏安法测电阻中，电流表往往为了满足实验的准　

确有时接在电压表内部（内接法），有时接在电压表外部　

（外接法）。如图１、２所示。　

图１内接法　图２外接法　

２．内外接法的选择　（１）临界值计算法：设待测电阻阻值为Ｒ　，电压表和　

电流表的内阻分别为Ｒｖ、Ｒｌ４，若Ｒ　＜　，则采用外　

接法；若Ｒ　＞　，则采用内接法。　

（２）实验试探法：如果无　

法估计被测电阻的阻值大小，　

可以利用试探法。按图３接　

好电路，让电压表接线柱Ｐ先　

后与０、ｂ处接触一下，如果电　

压表的示数有较大的变化，而　图３　

电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果　

电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不　

大，则可采用电流表内接法．（这里所说的“变化大”，是　

指相对变化，即ＡＩ／Ｊ和△Ｕ／己，）ｎ　

误差：由于电压表的分流和电流表的分压导致在内　

接法中测量值偏大，外接法中测量值偏小。　

总结：“大内偏大，小外偏小”。　

二、半偏法　

在电学实验中往往涉及测量　

电表的内阻问题，半偏法适合测量　

电表的内阻问题。　

１．测量电流表的内阻　电路图：如图４所示。　步骤：在闭合Ｓ　之前，应将滑　图４　

动变阻器的滑片滑到最左端；先闭合ｓ　，调节Ｒ，使电流　

表指针达到满刻度；再闭合　，保持Ｒ不变，调节变阻箱　

Ｒ　，使电流表指针指到满刻度的一半；记下此时尺　的　

值，即为电流表的内阻。　

条件：必须满足Ｒ》Ｒ　。　

７８　中学教学参考２。１３年５月总第１５８期　流。所以，测电流表内阻应将电流　图７　

表并联，测电压表内阻应将电压表　

测量方法的分类

测量是以确定量值为目的的一系列操作，采用各种手段将被测量与同类标准量进行比较，从而确定出被测量大小的方法称为测量方法。测量方法对测量工作是十分重要的，它关系到测量任务是否能完成。因此要针对不同测量任务的具体情况进行分析后，找出切实可行的测量方法，然后根据测量方法选择合适的检测技术工具，组成测量系统，进行实际测量。对于测量方法，从不同的角度出发，有不同的分类方法。按测量手段和获得测量结果的方法不同进行分类，主要有直接测量、间接测量和组合测量三种测量方法。

1. 直接测量、间接测量和组合测量

（1）直接测量

在使用仪表进行测量时，对仪表读数不需要经过任何运算，就能直接表示测量所需要的结果，称为直接测量。例如，用磁电式电流表测量电路的支路电流，用弹簧管式压力表测量锅炉压力，汽车油位表、暖气管道的压力表等等就是直接测量。直接测量的优点是测量过程简单而迅速，测量结果直观，缺点是测量精度不容易做到很高。这种测量方法是工程上大量采用的方法，如图1-5所示。

图1-5 各种直接测量的实例

(a) 各种卡尺；(b) 温度计；(c) 血压计

（2）间接测量

有的被测量无法或不便于直接测量，但可以根据某些规律找出被测量与其他几个量的函数关系。这就要求在进行测量时，首先对与被测物理量有确定函数关系的几个量进行测量，然后将测量值代入函数关系式，经过计算得到所需的结果，这种方法称为间接测量。例如，对生产过程中的纸张或地板革的厚度进行测量时无法直接测量，只得通过测量与厚度有确定函数关系的单位面积重量来间接测量。因此间接测量比直接测量来得复杂，但是有时可以得到较高的测量精度。

例如：测量一根导体的电阻率，根据公式lRd4/2πρ，只需测量导体的直径、长度

和阻值，就可以计算出电阻率。间接测量方法能够获得许多不能通过直接测量的信息，或者通过间接测量方法能够得到比直接测量方法精读更高的结果。

（3）组合测量

又称“联立测量”，即被测物理量必须经过求解联立方程组才能导出最后测量结果。在进行联立测量时，一般需要改变测试条件，才能获得一组联立方程所要的数据。

实验专项复习

伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年中考重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法，具有一定的灵活性、技巧性、多样性，归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。

一、伏安法

例：1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R的阻值？

解析：1. 按图所示电路图连接实验电路；

2. 闭合开关，三次改变R”的值，分别读出两表示数；

3. 算出三次R的值，求平均值。

说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。

二. 分压法（伏阻法）

（一） 电压表和定值电阻替代法

例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？说出你的办法和理由。

解析：1. 如图2所示，将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。

2. 将电压表拆下，与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。

3. 求解：由 ，得 。

说明：这种方法的缺点为：需要实行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。

（二）电压表和滑动变阻器替代法

例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻Rx。请你设计一个能测出Rx电阻值的电路。要求：1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。

2. 简要写出实验操作步骤。

3. 根据你所测出的物理量写出表达式Rx＝_________。

解析1：电路如图所示。

2. ①如图所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U1。

②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U2。

平⾯度测量的常⽤⼏种⽅法及测量原理

平⾯度（flatness;planeness)，是属于形位公差中的⼀种，指物体表⾯具有的宏观凹凸⾼度相对

理想平⾯的偏差。

平⾯度误差是将被测实际表⾯与理想平⾯进⾏⽐较，两者之间的线值距离即为平⾯度误差值；

或通过测量实际表⾯上若⼲点的相对⾼度差，再换算以线值表⽰的平⾯度误差值。

在传统的检测⽅法中，平⾯度的测量通常有：塞规/塞尺测量法、液平⾯法、激光平⾯⼲涉仪测

量法（平晶⼲涉法）、⽔平仪/数字⽔平仪测量法、以及打表测量法。

塞尺测量法

塞尺主要⽤于间隙间距的测量，对平⾯度的测量只能进⾏粗测。塞尺使⽤前必须先清除塞尺和

⼯件上的污垢与灰尘。使⽤时可⽤⼀⽚或数⽚重叠插⼊间隙，以稍感拖滞为宜。测量时动作要

轻，不允许硬插。也不允许测量温度较⾼的零件。⽬前很多⼯⼚仍使⽤该⽅法进⾏检测。由于

其精度不⾼，常规最薄塞尺为10um，检测效率较低，结果不够全⾯，只能检测零件边缘。

液平⾯法

液平⾯法是⽤液平⾯作为测量基准⾯，液平⾯由 “连通罐”内的液⾯构成，然后⽤传感器进⾏测

量。基于连通器⼯作原理，适合测量连续或不连续的⼤平⾯的平⾯度，但测量时间长，且对温

度敏感，仅适⽤于测量精度较低的平⾯。

激光平⾯⼲涉仪测量法

最典型的⽤法是平晶⼲涉法，⽤光学平晶的⼯作⾯体现理想平⾯，直接以⼲涉条纹的弯曲程度

确定被测表⾯的平⾯度误差值，但主要于测量光洁的⼩平⾯的测量，如千分头测量⾯，量规的

⼯作⾯，光学透镜。激光⼲涉仪现因其体积⼩，重量轻、⽆需外接电源的特点被⼴泛地应⽤在

光学加⼯企业，光学检测机构以及其他要进⾏光学表⾯检测的场合。南京光研武汉事业部的GY301A和GY301B型激光⼲涉仪，其⼲涉图像与对准系统同步，⽆需切换，任何⼈都能简单操

作，同时也能加长导轨配合测量尺⼨简便的测量出曲率半径。

⽔平仪测量法

⽔平仪是⼀种测量⼩⾓度的常⽤量具。在机械⾏业和仪表制造中,⽤于测量相对于⽔平位置的倾

斜⾓、机床类设备导轨的平⾯度和直线度、设备安装的⽔平位置和垂直位置等。按⽔平仪的外