电阻应变片精选(九篇)

第1篇：电阻应变片范文

关键词：电阻应变片；开放性实验；教学模块

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1671―1580（2014）02―0051―02

一、引言

电阻应变片知识单元是材料成型检测与控制课程中一个重要单元，该课程涵盖自动检测与自动控制基础理论，机电、液压、PLC等基本内容，知识点比较抽象，理论上理解有一定困难。尤其是电学知识比较薄弱的材料加工类专业学生，给教学带来很大的难度。因此，如何使所讲的内容由抽象变形象，让学生更好地理解该课程的专业知识，掌握分析问题、解决问题的方法，培养学生的实际动手能力，是该课程教学改革的主要目标。本课题抽取电阻应变片教学模块做开放性实验教学并对此做了初步研究。

二、开放性实验的组织与实施

开放性实验大体可分为三类：基础性、综合性和设计性。一方面，实验开课教师可以根据实际教学需要自拟题目，学生根据自己的兴趣爱好来选择实验项目；另一方面，学生可以利用现有的知识体系，结合生活实际，自行拟定题目。本课题为前者，教师选定实验项目为设计性实验，学生采取自愿报名原则，利用晚上或节假日业余时间来完成。

1.开放性实验任务设计

开放性实验任务设计首先应该充分体现课程原有的教学目标，同时还要面向解决实际问题。开放性实验任务尤其是设计型任务，一定要把握好难易程度，太难，学生就会容易产生放弃的情绪；太简单，学生很容易就做完，就不会有成就感。笔者要求学生结合自己焊接作品及实验室现有条件，自行设计焊缝应力应变实验的测定。学生查阅大量资料，并及时与指导教师相互沟通，最终确定了实验方案：先搭建最简单的等强度梁实验平台，通过实践完全弄懂了基本应力应变测试原理，以及实验中应变片的粘贴技巧，然后再应用于实际焊缝应力应变的测定。

2.教学过程设计

传统实验课的教学模式都是学生先预习实验指导书，写预习报告，教师在上课时现场讲解实验目的、原理、操作步骤、实验过程中注意的问题，然后进行实验，最后进行实验结果分析等等。学生完全处于被动地位，并且很多实验结果是可以预知的。但设计性实验更倾向于一种研究问题的思路，查阅大量文献资料，初步拟定方案，并在实践过程中不断修订初始方案，直到最终解决所有问题。在整个教学过程中，老师要做好安全教育，确保整个实验过程安全，还要保证学生熟练操作设备同时保证其完好无损。教师要根据学生的方案准备好相应的材料，教师与学生要时常沟通交流以及给予相应的指导。

3.开放性实验的组织实施

实验分为五个模块：a.等强度梁实验台的搭建。学生在搭建等强度梁时，要求梁宽与长度必须满足线性关系，贴应变片在对称贴片基础上，要考虑好拉应力和压应力的贴片位置，砝码如何施加力，底座平行度等因素。学生根据这些实际情况，绘好相应的CAD图纸，并且经小组讨论通过，指导教师认为具有可操作性才可以进行实际加工。b.学生在根据图纸进行电火花线切割、数控加工中心、手工焊实际操作过程中，指导教师指导学生熟练掌握相应技术时，方可让学生结合自己图纸进行独立加工。整个过程指导教师全程陪同，指导教师可以现场答疑解惑，但不参与实际操作。c.电阻应变式传感器的贴片及焊接技术。学生自己查阅资料，对等强度梁进行打磨、划定位线、表面清洗、选片、崩片、贴片、固化，并对贴片质量进行检查；传感器桥路焊接相关技术要领及焊接质量检测都要求学生自己完成，指导教师仅提供相应的实验材料和实验焊接、检验等工具。d.进行电阻应变片在电桥中的接法实验、电阻应变片横向效应、温度特性、灵敏度系数标定实验，结合理论来分析实验数据的准确与否，如出现较大误差，找出误差原因，并加以改善。e.最后形成成熟的关于电阻应变片知识理论结构及相应各种实验测定原理，采用盲孔法对学生金工实习完成的焊缝进行应力应变测定，焊缝的前期处理，拉应力和压应力区贴片处理，最后整理实验数据，并对数据进行相关理论分析。

整个开放性实验采用8人小组形式，学生为模具和焊接学生混搭，实验任务结构分为个人和小组两部分。所有任务的完成，既离不开个人的参与，也需要大家协同完成。同时小组推荐一名总的项目负责人，负责实验的整体进度及实验安排，并及时汇总大家各个阶段的相关实验资料和数据，为日后形成该实验的模块开发资料做参考资料。同时，项目负责同学每周一次例会，及时跟大家汇报进度以及实验过程遇到的问题，大家集思广益，找到问题的解决方法。教师只负责提供相关实践设备，原则上不参与实际操作，除非大家讨论后仍无解决问题思路时，指导教师给予引导性意见。

4.实验评价体系的建立

实验最后的评价体系由三部分组成：个人的报告总结、个人任务完成情况、集体相互配合情况以及最终的实验目标完成情况。然后由指导教师进行最后的总结、成绩评定。

三、实施效果

根据2011级材型专业（模具、焊接）部分学生参加该项开放性实验教学，大部分学生还是采用传统理论教学，经走访了解并比较，得出结论如下：开放性实验模块化教学培养了学生查阅资料、设计实验的能力，能有效地将微观思想转化为实际实物形式；培养了学生专业素质，如绘图、焊接、加工中心、线切割、钳工等基本专业技能，有效地整合了实验室资源，避免了实验室资源闲置带来的浪费；充分调动了学生学习的积极性，变被动为主动，将晦涩难以理解的电阻应变传感器理论应用于实践，并指导实践，激发起了学生强烈的求知欲望，达到了良好的教学效果；培养了学生实践动手能力、独立思考能力，为后续的科研、工作打下了坚实的基础；同时，教学相长，教师在开放性实验教学中摸索了新的教学方法，为教育质量的提高打下了坚实基础。

四、存在问题与不足

1.涉及实验室很多，管理协调上存在一定困难。学校虽然积极鼓励教师和学生共同申报开放性实验课题，但开放性实验大多采用业余时间，并且每个实验人员除了正常开设专业课实验的同时，还要接纳很多这种开放性实验，而学校对基础实验人员却没有相对政策激励，这使得开放性实验在运行过程中磕磕碰碰，效率低下，难以达到预计的效果。

2.受益人数太少。鉴于学校目前现有的实验设备和条件，仅能为部分同学做开放性实验教学，对于全体学生的全面培养高素质、创新性人才还有很长一段路要走。

五、结束语

在开放性实验电阻应变片教学模块的研究过程中，不仅将晦涩难懂的基础理论转化为实践研究，使学生对知识的把握更加透彻，同时还与专业其他技能如加工中心、线切割、手工焊接、钳工等基本操作有机结合为一体，有效地提高了学生的实践能力、解决问题能力和创新能力，为高素质人才的培养跨出了重要的一步。

[参考文献]

[1]雷炜.高校课程建设现状分析与对策研究[J].高等工程教育研究，2008（01）.

[2]陈远东.开放性实验教学的建设方法[J].长春工业大学学报（高教研究版），2012（06）.

[3]姚秋杰.关于高教改革的若干思考[J].北华大学学报（社会科学版），2004（02）.

[4]周柯爱.调整课程设置，适应人才需求[J].温州职业技术学院学报，2011（12）.

第2篇：电阻应变片范文

滑动变阻器是初中电学中实验中常用的仪器，要求同学们在理解滑动变阻器的构造和原理的基础上，熟练掌握其使用方法以及滑动变阻器在电路中所起的作用.

一、滑动变阻器的构造

滑动变阻器是一种可以改变电阻大小的仪器，实验室里常用的滑动变阻器如图2（a）所示.图中的A、B、C、D为接线柱，①为表面涂有绝缘漆的电阻丝；②为瓷管；③为金属滑片P；④为金属杆；⑤为支架.滑动变阻器由瓷筒、线圈、金属杆、滑片等元件构成.套在瓷筒上的线圈由表面涂有绝缘漆的电阻丝（电阻率较大的合金线）绕成，它的一个头与接线柱A相连，另一个头与接线柱B相连.瓷筒上方的金属杆架在绝缘瓷架上，杆的两端有接线柱C和D，套在金属杆上的金属滑片可在棒上滑动，并与线圈紧密接触，线圈上能接触滑片的地方，绝缘漆已被刮去.滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样，表示其可接入电路的最大电阻是20Ω，允许通过此滑动变阻器的最大电流是1A（否则会烧坏变阻器）.图2（b）为滑动变阻器结构示意图，图2（c）为电路图符号.

例1 下表列出了4种长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值.由表中数据可知，架设输电线，应选择 导线；绕制滑动变阻器，应选用 导线.

解析 实际生活中架设输电线时，为了减少输电线上电能的损耗，一般选择电阻率小的材料做导线，也就是在导体长度、横截面积和温度相同时，电阻越小的材料；而绕制滑动变阻器的线圈一般选用电阻率较大的材料.

答案 铜 镍铬合金

二、滑动变阻器的原理及连接方式

导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度等决定，即在温度一定时，如果导体的长度、横截面积和材料都确定了，那么导体的电阻也就确定了.如何才能方便地改变导体的电阻呢？显然我们得想办法改变影响电阻大小的其中一个因素或者一些因素，通过大量实践，我们发现在材料、横截面积、长度及温度诸因素中，改变导体的长度最方便.滑动变阻器正是通过改变电阻线的长度来改变电阻的.

例2 如图3所示电路，导线a的一端固定连接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，灯泡亮暗会发生变化.这个实验说明铅笔芯是 （选填“导体”或“绝缘体”），还能说明导体的电阻与 有关.受此启发，人们制造了一种可以改变电阻的元件，叫做 .

解析 根据铅笔芯容易导电我们可以知道它是导体，来回移动改变的是接入电路部分的铅笔芯的长度.

答案 导体 导体长度 滑动变阻器

我们知道了滑动变阻器的原理之后，在使用滑动变阻器的时候就一定要注意到必须能改变接入电路中电阻丝的长度，否则就起不到改变电阻的目的.对照图2（b），滑动变阻器的结构示意图，我们一共有这样6种连接方法：连接接线柱A和B、A和C、A和D、B和C、B和D、C和D.将接线柱A、C（或A、D）接入电路，接入电路的电阻线是AP段，若滑片P向左移动，接入电路的电阻线变短，电阻变小；反之，电阻变大.将接线柱B、D（或B、C）接入电路，接入电路的电阻线是BP段，若滑片P向左移动，接入电路的电阻线变长，电阻变大；反之，电阻变小.将接线柱A、B接入电路，接入电路的电阻线是AB，无论滑片P向左还是向右移动，接入电路的电阻线长度不变，电阻不变，相当于接了一只定值电阻.将接线柱C、D接入电路，电阻线没有接入电路，无论滑片P向左还是向右移动，C、D间电阻始终为零，相当于接了一根导线.

通过上述分析，我们总结出滑动变阻器的使用方式及注意点：

（1）滑动变阻器的4个接线柱正确接法是将上面和下面各一个接线柱接入电路，即总结为“一上一下”；

（2）为了保护电路，在电路开关闭合前，应把滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器接入电路的阻值最大的位置，即下面用的左边接线柱，那滑片就放右端，反之亦然；

（3）通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流值.

例3 在如图4所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，则下列接法正确的是（ ）.

A.M接C，N接B

B.M接A，N接B

C.M接C，N接D

D.M接A，N接D

解析 根据滑动变阻器的连接时需满足“一上一下”，排除B、C选项.由题意可知，滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，即电流变小，故要求接入电路电阻变大，P向右滑动时图中CP段变长，从而很容易就能找到正确答案.

答案 A

三、滑动变阻器的作用

滑动变阻器在电路中所起的作用，一般有如下几个方面：

（1）达到保护电路安全的目的.电路中电流过大会容易引起一些器件的不安全使用.根据欧姆定律I=■，当电源电压一定时，电路的总电阻越小，电流就越大，电路中的某些元件如电流表、灯泡等就越有损坏的可能.因此，在初中电学实验涉及电流表等的多个电学实验中，都配有滑动变阻器.实验一再强调和要求，连接电路前开关必须断开，电路连接完毕闭合开关前，一定要将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大.目的是为了尽可能增大电路的总电阻，使电路中的电流达到最小，从而达到保护电路的目的.如伏安法测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的电功率等实验都利用了滑动变阻器保护电路的作用.

例4 九年级某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验，电路如图5所示.

①连接实物时，开关应当 ，为了保护电路安全，滑片P应移动最

端（选填“左”或“右”）；

②开始实验后，甲同学发现无论怎样移动滑片P，灯的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是 ；乙同学发现无论怎样移动滑片P，灯一直很亮，这可能是 ；丙同学缓慢移动滑片P时，看到灯忽然亮又忽然不亮，这可能是 .

解析 连接电路时，为了保护电路安全，开关必须断开，连接完毕要检查无误后方可闭合开关，不过在闭合开关前还要注意使电路接入的电阻最大，也就是滑片必须放在阻值最大端，即滑片P距离下面接入的接线柱距离最远.如果滑动变阻器连接错误（同为上面或者同为下面两接线柱）的话，那滑片移动就无法改变电阻，从而无法改变电流，它们的区别就是同为下面两接线柱，滑动变阻器全部电阻接入电路，电阻最大，电流最小，引起的现象是电流表示数偏小或者灯泡最暗，反之电流表示数偏大，灯泡很亮.题中缓慢移动滑片P时，看到灯忽亮忽不亮，说明滑片处接触不好.

答案 ①断开 右 ②滑动变阻器连接的是下面两个接线柱 滑动变阻器连接的是上面两个接线柱 接触不良

（2）改变电路中的电流及改变导体两端电压，以达到调节灯泡亮度或者多次实验的目的.通过改变滑动变阻器接入电路电阻大小，根据欧姆定律I=■，电压一定时，电路总电阻越大，总电流就越小，从而来改变电路电流；再由U=IR，电阻一定时，导体两端电压就跟着改变，从而改变导体两端电压.当然，在实验过程中，多次改变了电流和电压，可以避免实验结果偶然性或者实现多次实验减小误差的目的.

下面是初中电学实验滑动变阻器的作用列举：

（1）探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变；

（2）探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压，从而达到多次实验探究规律的作用；

（3）测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压，达到多次测试取平均值以减小误差的目的；

当然，这里的滑动变阻器也同样有改变电流、电压、保护电路等作用.

例5 如图6所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻.闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法中正确的是（ ）.

A.电压表和电流表的示数都变大

B.电压表和电流表的示数都变小

C.电压表示数变大，电流表示数变小

D.电压表示数变小，电流表示数变大

解析 首先分析电路图：定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表并联在定值电阻两端，测量的是定值电阻两端的电压；当滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化，再利用串联电路电阻的特点，判断出电路中总电阻的变化，结合欧姆定律I=■确定电流表示数的变化情况；定值电阻R1的阻值不变，可利用公式U=IR判断出定值电阻R1两端电压的变化情况，即电压表示数的变化情况.本题考查欧姆定律公式及其变形的灵活运用，难点是判断滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化，要知道串联电路电流和电阻的规律.

答案 A

（3）生活中的变形变阻器及应用.利用滑动变阻器改变接入电路电阻从而改变电流的作用，在实际生活中有很多应用.比如改变电灯的亮度、音响的音量、货车实施计重收费、风力测试、汽车油量表等.

例6 如图7是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（ ）.

A.体重显示表是用电压表改装成的

B.体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路

C.体重越大，体重显示表的示数越大

D.体重越小，体重显示表的示数越大

解析 图中的R2就是一个变形的滑动变阻器，R1为定值电阻，体重显示表串联在电路中，根据电流表和电压表的连接特点，应该为电流表改装；测试台上未加重力，此时滑片P处于A端绝缘处，电路处于断开状态；随着测试的体重越大，滑片P向上移动，R2接入的部分电阻越来越小，电路总电阻也就越小，电源电压一定时，根据欧姆定律，电路电流就越来越大，体重显示表示数也越大.

第3篇：电阻应变片范文

一、保护电路（限流分压）

例1 （2011年龙岩）在“伏安法”测电阻的分组实验中：

（1）请你根据图1（a）电路图，在未连好的图1（b）实物图上用笔画线代替导线连接好电路.（待测电阻Rx阻值约10 Ω）

（2）接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 （填“左”或“右”）端，使其连入电路的电阻最大，从而 .

解析：（1）如图2所示

（2）右，保护电路（或分压限流）.

二、改变电路中电流大小

例2（2012年吉林）如图3所示，电磁铁附近的小磁针处于静止状态，则电磁铁的A端是 极，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，电磁铁的磁性将 .（填”增强“、”“不变”、“减弱”）

解析：S极；当滑动变阻器的滑片P向b移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流减小，所以螺线管的磁性减弱.

三、改变电压

1.多次测量取平均值，达到减小误差的目的.

2.调整电压到指定值.

例3（2011年烟台） 利用图4所示的实物连接电路图，既可以测定小灯泡的电阻，又可以测定小灯泡的电功率.

（1）前者的实验原理是 ；后者的实验原理是 .

（2）在这两个实验中，都要调整滑动变阻器的滑片.请你说出这一操作的主要目的有什么不同.

解析：（1）前者的实验原理是I=

UR，后者的实验原理是P=UI；

（2）前者是为了改变小灯泡两端的电压（从而改变电流），实现多次测量，达到取平均值减小误差的目的；后者是通过移动滑片，连续改变小灯泡两端的电压，以便于使小灯泡两端达到额定电压.

（3）改变灯泡亮度

例4 （2011年鸡西）如图5所示电路，电源两端电压保持不变.当开关S闭合时，灯L正常发光，若将滑动变阻器的滑片P向右滑动，（灯泡电阻不随温度变化）下列说法正确的是（ ）

（A） 电压表的示数变大，灯L变亮

（B） 电压表的示数变小，灯L变暗

（C） 电压表的示数变大，灯L变暗

（D） 电压表的示数变小，灯L变亮

解析：将滑动变阻器的滑片 向右滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，通过灯L的电流减小，灯L两端的电压减小，根据

P=U2R，灯L变暗；滑动变阻器和定值电阻两端的电压变大，所以电压表示数变大.选（C）.

四、控制变量（保持电阻两端的电压不变）

例5（2012年临沂）如图6是晓雯同学探究“一段电路中电流跟电阻的关系”的实验电路图.

（1）根据图6用铅笔连线将图7的实物图连接完整；

（2）实验时，晓雯先将5 Ω和10 Ω的定值电阻分别接入A、B两点间，闭合开关调节滑动变阻器滑片得到两组实验数据填入下表中；然后她又将A、B两点间的电阻更换为

15 Ω，闭合开关并调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为，此时电流表指针位置如图8所示，请将第3次实验电流表的读数填入表格中的相应空格内；

（3）分析晓雯三次实验数据可得到的结论是： .

[TP

.tif>，BP#][TS（][HT5”SS]图8

[TS）]

解析：（1）图略

（2）研究电流与电阻关系的实验中，要保持不同定值电阻两端的电压保持不变，本题中，前两次实验均保持定值电阻两端的电压为3 V.当将15 Ω的电阻接入A、B两点间时，电压表的示数将大于3 V，故应调节滑动变阻器滑片使电压表保持

3 V不变；由图可知，电流表示数为0.2 A.

（3）电压一定时，电流与电阻成反比.

五、将滑动变阻器当作定值电阻使用

例2（2010年荆门）小红用一只标有“2.5 V”字样的小灯泡练习测定小灯泡的电功率.

（1）小红完成的电路连接如图9，闭合开关前滑动变阻的滑片P应置于 （选填“左”或“右”）端.

（2）为测定小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器的滑片使得电压表示数为 V.

（3）小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻Rx，可是连接电路时发现电流表已烧坏，原电路不能使用.请你利用现有器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值已知为R0的滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助设计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路.画出你设计的实验电路图（电炉丝的符号用电阻的符号表示）.

（4）你的主要实验过程及测量的物理量是 ；计算电炉丝电阻的表达式是：

Rx=.

解析（1）左；（2）2.5；（3）如图10；（4）闭合S，先调节滑动变阻器使得接入电路电阻为0，记下电压表的示数U1；再调节滑动变阻器使得接入电路电阻为最大值R0，记下此时电压表的示数

U2；根据分压原理，

第4篇：电阻应变片范文

模块一

电路安全计算分析

例题精讲

【例1】

如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻．闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数变化范围为0.5A～1.5A之间，电压表的示数变化范围为3V～6V之间．则定值电阻R0的阻值及电源电压分别为(

)

A．

3Ω，3V

B．

3Ω，7.5V

C．

6Ω，6V

D．

6Ω，9V

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电路的动态分析．

解析：

由电路图可知，电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；

当电路中的电流为0.5A时，电压表的示数为6V，

串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，

电源的电压U＝I1R0＋U滑＝0.5A×R0＋6V，

当电路中的电流为1.5A时，电压表的示数为3V，

电源的电压：

U＝I2R0＋U滑′＝1.5A×R0＋3V，

电源的电压不变，

0.5A×R0＋6V＝1.5A×R0＋3V，

解得：R0＝3Ω，

电源的电压U＝1.5A×R0＋3V＝1.5A×3Ω＋3V＝7.5V．

答案：

B

【测试题】

如图所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数范围在1A至2A之间，电压表的示数范围在6V至9V之间．则定值电阻R的阻值及电源电压分别是(

)

A．

3Ω

15

V

B．

6Ω

15

V

C．

3Ω

12

V

D．

6Ω

12

V

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．

解析：

由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；

当电路中的电流为1A时，电压表的示数为9V，

串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，

电源的电压U＝I1R＋U滑＝1A×R＋9V，

当电路中的电流为2A时，电压表的示数为6V，

电源的电压：

U＝I2R＋U滑′＝2A×R＋6V，

电源的电压不变，

1A×R＋9V＝2A×R＋6V，

解得：R＝3Ω，

电源的电压U＝1A×R＋9V＝1A×3Ω＋9V＝12V．

答案：

C

【例2】

如图所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，定值电阻R1＝5Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是(

)

A．

0Ω～10Ω

B．

0Ω～20Ω

C．

5Ω～20Ω

D．

2.5Ω～10Ω

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联．

解析：

由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流，

当电流表示数为I1＝0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，

根据欧姆定律可得，电阻R1两端电压：

U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，滑动变阻器两端的电压：

U2＝U－U1＝4.5V－3V＝1.5V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，滑动变阻器连入电路的电阻最小：

Rmin＝＝2.5Ω；

当电压表示数最大为U大＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，

此时R1两端电压：

U1′＝U－U2max＝4.5V－3V＝1.5V，

电路电流为：

I2＝＝0.3A，

滑动变阻器接入电路的最大电阻：

Rmax＝＝10Ω，

变阻器接入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω．

答案：

D

【测试题】

如图所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，电阻R1＝4Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，为了保护电表不被损坏，变阻器接入电路的阻值范围是(

)

A．

3.5Ω～8Ω

B．

0～8Ω

C．

2Ω～3.5Ω

D．

0Ω～3.5Ω

考点：

欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．

解析：

⑴当电流表示数为I1＝0.6A时，

电阻R1两端电压为U1＝I1R1＝0.6A×4Ω＝2.4V，

滑动变阻器两端的电压U2＝U－U1＝4.5V－2.4V＝2.1V，

所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小＝．

⑵当电压表示数最大为U大＝3V时，

R1两端电压为U3＝U－U大＝4.5V－3V＝1.5V，

电路电流为I＝＝0.375A，

滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大＝＝8Ω．

所以变阻器接入电路中的阻值范围是3.5Ω～8Ω．

答案：

A

【例3】

如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω，电源电压为6V，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下(

)

A．

滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω～24Ω

B．

电压表的示数变化范围是1.2V～3V

C．

电路中允许通过的最大电流是0.6A

D．

电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联；电路的动态分析．

解析：

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．

⑴根据欧姆定律可得，电压表的示数为3V时，电路中的电流：

I＝＝0.5A，

电流表的量程为0～0.6A，

电路中的最大电流为0.5A，故C不正确；

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，

电路中的总电阻：

R＝＝12Ω，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

变阻器接入电路中的最小阻值：

R2＝R－R1＝12Ω－6Ω＝6Ω，即滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω～24Ω，故A不正确；

⑵当滑动变阻器的最大阻值和定值电阻串联时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，此时电路中的最小电流：

I′＝＝0.2A，

则电流表的示数变化范围是0.2A～0.5A，故D正确；

电压表的最小示数：

U1′＝I′R1＝0.2A×6Ω＝1.2V，

则电压表的示数变化范围是1.2V～3V，故B正确．

答案：

BD

【测试题】

如图所示电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V．开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法中错误的是(

)

A．

电路中通过的最大电流是0.6A

B．

电压表最小示数是1V

C．

滑动变阻器滑片不允许滑到最左端

D．

滑动变阻器滑片移动过程中，电压表先达到最大量程

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；电阻的串联．

解析：

⑴由电路图可知，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，

电源的电压6V大于电压表的最大量程3V，

滑动变阻器的滑片不能移到最左端；

根据欧姆定律可得，此时电路中的电流：

I＝＝0.6A，故电路中的最大电流不能为0.6A，且两电表中电压表先达到最大量程；

⑵根据串联电路的分压特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小，

串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，

电路中的最小电流Imin＝＝0.1A，

电压表的最小示数Umin＝IminR1＝0.1A×10Ω＝1V．

答案：

A

【例4】

如图，电源电压U＝30V且保持不变，电阻R1＝40Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，为了电表的安全，R2接入电路的电阻值范围为_____Ω到_____Ω．

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．

解析：

⑴当电流表示数为I1＝0.6A时，

电阻R1两端电压为U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V，

滑动变阻器两端的电压U2＝U－U1＝30V－24V＝6V，

所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小＝＝10Ω．

⑵当电压表示数最大为U大＝15V时，

R1两端电压为U3＝U－U大＝30V－15V＝15V，

电路电流为I＝＝0.375A，

滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大＝＝40Ω．

所以变阻器接入电路中的阻值范围是10Ω～40Ω．

答案：

10；40．

【测试题】

如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A．此时电流表A2的示数为______A；R1的阻值______Ω；在保证电流表安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻不得小于_______．

考点：

电流表的使用；并联电路的电流规律；滑动变阻器的使用；欧姆定律；电路的动态分析．

解析：

当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，R2中电流I2＝＝0.3A，

则R1中的电流I1＝I－I2＝0.4A－0.3A＝0.1A，R1＝＝60Ω；

当滑片向左移动时，总电阻变大，总电流变小，由于电流表最大可为0.6A，且R1中的电流不变，

则R2中的最大电流I2′＝I′－I1＝0.6A－0.1A＝0.5A，此时滑动变阻器的电阻R2′＝

＝12Ω．

答案：

0.3；60；12Ω．

模块二

电路动态分析之范围计算

例题精讲

【例5】

在如图所示的电路中，设电源电压不变，灯L电阻不变．闭合开关S，在变阻器滑片P移动过程中，电流表的最小示数为0.2A，电压表V的最大示数为4V，电压表V1的最大示数ULmax与最小示数ULmin之比为3：2．则根据以上条件能求出的物理量有(

)

A．

只有电源电压和L的阻值

B．

只有L的阻值和滑动变阻器的最大阻值

C．

只有滑动变阻器的最大阻值

D．

电源电压、L的阻值和滑动变阻器的最大阻值

考点：

欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．

解析：

由电路图可知，电灯L与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表V测滑动变阻器两端的电压，电压表V1测小灯泡L两端的电压．

⑴当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小I＝0.2A；

此时电压表V的最大U2＝4V，电压表V1的示数最小为ULmin；

滑动变阻器最大阻值：R＝＝20Ω，

灯泡L两端电压：ULmin＝IRL，

电源电压：U＝I(R2＋RL)＝0.2A×(20Ω＋RL)＝4＋0.2RL．

⑵当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流最大为I′，

此时灯泡L两端的电压ULmax最大，等于电源电压，

则ULmax＝I′RL．

①电压表V1的最大示数与最小示数之比为3：2；

，

I′＝I＝×0.2A＝0.3A，

电源电压U＝I′RL＝0.3RL，

②电源两端电压不变，灯L的电阻不随温度变化，

4＋0.2RL＝0.3RL，

解得：灯泡电阻RL＝40Ω，电源电压U＝12V，

因此可以求出电源电压、灯泡电阻、滑动变阻器的最大阻值．

答案：

D

【测试题】

在如图所示电路中，已知电源电压6V且不变，R1＝10Ω，R2最大阻值为20Ω，那么闭合开关，移动滑动变阻器，电压表的示数变化范围是(

)

A．

0～6V

B．

2V～6V

C．

0～2V

D．

3V～6V

考点：

电路的动态分析．

解析：

当滑片滑到左端时，滑动变阻器短路，此时电压表测量电源电压，示数为6V；

当滑片滑到右端时，滑动变阻器全部接入，此时电路中电流最小，

最小电流为：I最小＝＝0.2A；

此时电压表示数最小，U最小＝I最小R1＝0.2A×10Ω＝2V；

因此电压表示数范围为2V～6V．

答案：

B

【例6】

如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R1、R2为定值电阻，且R1＞R2，E为电压恒定的电源，当滑动变阻器的滑片滑动时，通过R、R1、R2的电流将发生变化，电流变化值分别为I、I1、I2表示，则(

)

A．

当滑动片向右滑动时，有I1＜I＜I2

B．

当滑动片向左滑动时，有I＜I1＜I2

C．

无论滑动片向左还是向右滑动，总有I＝I1＝I2

D．

无论滑动片向左还是向右滑动，总有I＞I2＞I1

考点：

欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．

解析：

由电路图可知，R与R2并联后与R1串联，且R1＞R2，

设R1＝2Ω，R2＝1Ω，U＝1V，

电路中的总电阻R总＝R1＋，

电路中的电流I1＝，

并联部分得的电压U并＝I1×R并＝，

因R与R2并联，

所以I＝，

I2＝；

当滑动变阻器接入电路的电阻变为R′时

I1＝|I1－I1′|＝，

I＝|I－I′|＝，

I2＝|I2－I2′|＝；

所以无论滑动片向左还是向右滑动，总有I＞I2＞I1．

答案：

D

【测试题】

如图所示的电路图，R1大于R2，闭合开关后，在滑动变阻器的滑片P从b向a滑动的过程中，滑动变阻器电流的变化量______R2电流的变化量；通过R1电流的变化量______R2电流的变化量．(填“＜”“＞”“＝”)

考点：

欧姆定律的应用；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律．

解析：

由电路图可知，滑动变阻器与R2并联后与R1串联，

串联电路中总电压等于各分电压之和，且并联电路中各支路两端的电压相等，

R1两端电压变化与并联部分电压的变化量相等，

I＝，且R1大于R2，

通过R1的电流变化量小于通过R2的电流变化量；

由欧姆定律可知，通过R1的电流减小，通过滑动变阻器的电流变小，通过R2的电流变大，

总电流减小时，R2支路的电流变大，则滑动变阻器支路的减小量大于总电流减小量，

即滑动变阻器电流的变化量大于R2电流的变化量．

答案：

＞；＜．

【例7】

在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．根据图象的信息可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V1示数变化的图线，电源电压为_______V，电阻R0的阻值为______Ω．

考点：

欧姆定律的应用．

解析：

由电路图可知，滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流．

⑴当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，据此判断：图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线，下半部分a为电压表V2示数变化图线；

⑵由图象可知：当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，

串联电路的总电压等于各分电压之和，

电源的电压U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×R0

－－－－－－－－－①

当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R1两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，

电源的电压U＝U2′＋U0′＝4V＋4A×R0

－－－－－－－－－－－－－－－②

由①②得：10V＋1A×R0＝4V＋4A×R0

解得：R0＝2Ω；

电源电压为：U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×2Ω＝12V．

答案：

b；12；2．

【测试题】

如图所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图所示．根据图线的信息可知：________(甲/乙)是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_______V，电阻R1的阻值为_______Ω．

考点：

欧姆定律的应用；电压表的使用；滑动变阻器的使用．

解析：

图示电路为串联电路，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；

当滑动变阻器的阻值为0时，电压表V2示数为0，此时电压表V1的示数等于电源电压，因此与横坐标相交的图象是电压表V2示数变化的图象，即乙图；此时电压表V1的示数等于6V，通过电路中的电流为0.6A，故电源电压为6V，．

答案：

乙，6，10．

模块三

滑动变阻器的部分串联、部分并联问题

【例8】

如图所示的电路中，AB间电压为10伏，R0＝100欧，滑动变阻器R的最大阻值也为100欧，当E、F两点间断开时，C、D间的电压变化范围是________；当E、F两点间接通时，C、D间的电压变化范围是________．

考点：

欧姆定律的应用；电阻的串联．

解析：

⑴当E、F两点间断开，滑片位于最上端时为R0的简单电路，此时CD间的电压最大，

并联电路中各支路两端的电压相等，

电压表的最大示数为10V，

滑片位于下端时，R与R0串联，CD间的电压最小，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

根据欧姆定律可得，电路中的电流：

I＝＝0.05A，

CD间的最小电压：

UCD＝IR0＝0.05A×100Ω＝5V，

则C、D间的电压变化范围是5V～10V；

⑵当E、F两点间接通时，滑片位于最上端时R0与R并联，此时CD间的电压最大为10V，

滑片位于下端时，R0被短路，示数最小为0，

则CD间电压的变化范围为0V～10V．

答案：

5V～10V；0V～10V．

【测试题】

如图中，AB间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是(

)

A．

0～10V

B．

0～20V

C．

10～20V

D．

20～30V

考点：

串联电路和并联电路．

解析：

当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，UCD最大，最大值为Umax＝

＝20V；当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，UCD最小，最小值为Umin

＝，所以UCD的变化范围是10～20V．

答案：

C

【例9】

如图所示，电路中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，总阻值为R，当在电路两端加上恒定电压U，移动R的滑片，可以改变电流表的读数范围为多少？

考点：

伏安法测电阻．

解析：

设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为Rx．电路连接为R0与Rx并联，再与滑动变阻器右边部分的电阻R－Rx串联，

干路中的电流：I＝

，

电流表示数：I′＝＝

，

由上式可知：当Rx＝时，I最小为：Imin＝；当Rx＝R或Rx＝0时，I有最大值，Imax＝；

即电流表示数变化范围为：～；

答案：

～

【测试题】

如图所示的电路通常称为分压电路，当ab间的电压为U时，R0两端可以获得的电压范围是___－___；滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时，ab间的电阻值将______该滑动变阻器的最大阻值．(填“大于”“小于”“等于”)

考点：

弹性碰撞和非弹性碰撞．

解析：

根据串联电路分压特点可知，当变阻器滑片滑到最下端时，R0被短路，获得的电压最小，为0；当变阻器滑片滑到最上端时，获得的电压最大，为U，所以R0两端可以获得的电压范围是0～U．

由于并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻．所以滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时，ab间的电阻值将小于该滑动变阻器的最大阻值．

第5篇：电阻应变片范文

关键词：液压支架 应力 检测

中图分类号：TH237 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0064-02

Hydraulic Support Stress Detection Circuit Design

Zhang Kai

（China Inner Mongolia PingZhuang Coal Group LTD FengShuiGou Coal Mine，ChiFeng Neimenggu，024081，China）

Abstract：Analyzes the stress of hydraulic support，uses resistance strain gauge as sensor，design stress detection circuit to detect the parts of stress concentration.Shows the design of the circuit，and calculates the parameters.The output of the circuit can access to hydraulic support control system or mechanized mining control system，it can forecast and prevent of stent fracture and other serious accidents，so has value to apply.

Key Words：Hydraulic Support；Stress；Detection

液压支架是煤矿综合机械化采煤设备的重要组成部分，也是综采工作面装备中数量最大的装备。它通过支撑和控制工作面的顶板，来控制采煤工作面矿山压力，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。液压支架与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化，可以进一步改善和提高采煤和运输设备的效能，减轻煤矿工人的劳动强度，最大限度保障煤矿工人的生命安全。

液压支架按其结构特点和与围岩的作用关系—般分为三大类支撑式、掩护式、支撑掩护式三类[1]。采面围岩以外载的形式作用在液压支架上，在施工中，重要的是使液压支架的各支承件合力与顶板作用在液压支架上的外载合力在同一直线。

本文在分析液压支架受力模型的基础上，结合工程实践经验，确定应力较大的容易发生故障的点，设计检测电路对这些部位进行监测。

1 液压支架的故障分析

液压支架主要由支撑框架和液压及控制系统组成，承受重载和冲击，工作环境恶劣。实践和有关统计资料表明，在生产过程中，大部分故障是因为各种失效引起的，导致液压支架故障的主要原因有两个：（1）人为因素及地质条件引起；（2）机件失效而引起[1]。其中，由于承载过大或受力不均造成液压支架某些部件断裂，会产生极大危害，应该采取有效的预防措施。

底座是液压支架整体结构受力最为复杂和集中的部位，由于外载的变化及地质条件的影响，底座受力情况复杂，在工作的工程中除了支撑力，还往往受到扭转力作用，可能产生裂纹及裂纹扩展。因此，底座常常表现为主筋断裂和球窝碎裂这两种故障。

文献[3]用有限元分析法对某型液压支架进行了受力分析，结果表明：顶梁（底座）两端受集中载荷时，中部会有较大的变形，柱窝四周应力较大；顶梁（底座）受扭时，载荷的同侧变形不大，而另一侧会发生很大变形，筋板与盖板连接处应力会很大，在顶梁方垫块处受力最大[3]。

根据上述分析，对受力较大的部位进行应力监测。

2 应力检测电路设计

电阻应变计是一种用途广泛的高精度力学传感元件，它能把构件表面的变形量转变为电信号，其工作原理是基于金属导体的电阻-应变效应。

设一根金属电阻丝，其材料的电阻率为ρ，原始长度为L。假设其横截面是直径为D的圆形，面积为A，初始时该电阻丝的电阻值为R：

（1）

在外力作用下，电阻丝会产生变形。

金属丝长度的相对变化即应变，表示为， （2）

在常温下，许多金属材料在一定的应变范围内，电阻丝的相对电阻变化与丝的轴向长度的相对变化成正比。即：

（3）

式中，Ks为单根金属丝的灵敏系数。根据这一规律，即可设计出将应变信号转换为电信号的电阻应变计。

应力检测电路采用电桥，如图1所示，其中NI是恒流源，电流I=10 mA。缓冲器、电阻应变片RS1、RS2和内部取样电阻RS3、RS4组成电桥。恒流源与模拟多路开关串接后接在桥路的输入端，在取样电阻RS3、RS4前串接缓冲器，作用是内半桥通过缓冲器采用恒压驱动，恒流经过模拟多路开关，再经过导线、应变片RS1、RS2在A、B点产生电压，再由两个缓冲器在D点产生电压，VB、VD送放大器放大、滤波、AD转换等。

由（图1）可知：

（4）

式中，r是导线电阻，RS1、RS2是应变片电阻，RS3、RS4是取样电阻。对于公共补偿测量，工作片RS1=R+ΔR，补偿片R2=R。设RS3=RS4，则

对于二片测量，及半桥模式工作片RS1=R+ΔR，工作片R2=R-ΔR，有

（5）

对于四片测量，则不需加缓冲器，RS3、RS4同样是工作片，经简单计算，电桥输出

（6）

由分析可知，该电路的输出只与激励电流、应变片电阻、应变片灵敏系数及应变值有关，与导线电阻无关，也与模拟多路开关导通电阻无关。同时，对于大应变测量，该桥路也没有非线性，精度高。

由当即满负载时，

mV

采用仪表放大器AD623，供电电压5 V，参考电压基准REF=2.5 V。选择放大倍数120倍，将±20 mV的电桥输出差模电压动态范围可放大至0.1～4.9 V。

电桥的两个端点分别接到AD623的正负电压输入端进行差分放大，放大倍数由电阻值设定，其增益计算公式为

（7）

电阻值为840Ω，放大倍数为120倍。

电桥输出的信号经差分放大后被送入低通滤波单元，选择二阶有源低通滤波网络，由于电阻应变片用于静态测量，信号频率很低，故选择截止频率

Hz

经放大滤波后的信号即可作为普通模拟量信号接入现有的液压支架控制系统[4]。

3 AD转换

当应力检测点比较多时，控制系统模拟量输入的成本较高。为降低成本，可以把前述检测信号，经AD转换器转换成数字量处理。

根据前面计算和系统要求，选用的AD转换器至少有0.16 mV的分辨率，若以5 V供电，则AD转换器为15位即可满足分辨率要求。本设计选用16位AD转换器ADS7807。ADS7807采用单5 V电压供电，是一款低功率16位模拟数字转换器，带有采样保持、时钟、内部参考电压和并行串行微处理器接口。ADS7807的最大转换时间为2.5μs，误差±1.5LSB。ADS7807可以提供工业标准的-10～10 V，0～5 V和0～4 V三种满量程范围，使用灵活方便[5]。

根据检测电路的计算，应选择0～5 V输入电压范围，并行总线输出数据，内部时钟模式，参考电压选择电桥的参考电压，以减少误差。

ADS7807的转换通过管脚CS和RC实现的。CS和RC同时保持低状态至少40 ns，ADS7807进入保持状态并开始转换，BUSY脚变低直到转换结束，这时内部输出寄存器的值被更新。因此通过查询BUSY管脚的状态就可以知道转换是否结束，进而进行转换数据的读取。当与BYTE为低时，数据线是转换结果的高8位，当BYTE为高时，数据线出现转换结果的低8位。通过两次读取就可得到转化的16位数据[6]。

综上所述，通过恒流电桥的作用，电阻应变片电阻的变化转化为电桥输出的变化，再经过放大、滤波、模数转换，变为可被处理的数字信号。

ADS7807与51系列单片机的连接如（图2）所示。

4 结语

本文设计了液压支架应力检测电路，可对液压支架应力集中、容易损坏的部位进行实时监测，对这类故障进行预报和预警，对采掘工作人员的安全保护都很有意义。实验证明，该电路的精确性和稳定性能够适应井下生产环境，满足生产需要。

参考文献

[1] 孙洪飞.煤矿液压支架应用现状与发展趋势[J].民营科技，2013，1：148.

[2] 李飞谷.煤矿液压支架故障分析及应用[J].矿业天地，2008，10：304.

[3] 马园园，谢里阳，洪岸柳，等.液压支架应力测试研究及有限元分析[J].机械设计与制造，2012，11：34-36.

[4] 杜欢兴，夏润生，张桂茹，等.液压支架分布式计算机控制系统[J].创新科技导报，2012，32：166-167.

第6篇：电阻应变片范文

一、用伏安法测电阻

1.测量方法和原理

用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量通过电阻的电流,再根据欧姆定律的变形公式R=U/I可算出电阻值.电压表又叫伏特表,电流表又叫安培表,故叫伏安法测电阻.

2.实验器材

包括学生电源、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及导线若干.

器材的选择应根据实验需要,即要考虑:这个实验中需测哪些物理量?用什么仪器测?为了调节电阻两端电压,还需要什么器材?

3.实验电路及步骤

①按照电路图1连接实物电路图2.

②合上开关,调整滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压等于额定电压,同时测出通过小灯泡的电流,记入下表.

③调整滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压逐次下降,分别测出对应的电流值,记入下表.

④计算小灯泡在各种电压下的电阻.

4.实验讨论

问题伏安法测小灯泡电阻能计算平均值吗?如果改用定值电阻做实验能计算吗?

答:多次测量取平均值的目的是为了减小偶然误差,偶然误差会使数据有时偏大有时偏小,而这里测量的电阻值有规律:电压低时,灯泡亮度小,电阻小,故不能计算平均值.这是因为灯丝电阻与温度有关,温度低,灯丝处于冷态,电阻小.

金属的电阻,一般都随温度的升高而增大;少数物质如碳,电阻随温度的升高而减小.而某些合金如锰铜、康铜的电阻,随温度的变化很小,可用做标准电阻,故改用定值电阻做实验能计算平均值.

二、伏安法测电功率

1.实验原理

用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式P=UI计算电功率,在额定电压下测出的就是额定功率.

2.步骤、数据记录及处理

①按照电路图1连接实物电路图2.

②调节滑动变阻器,使小灯泡电压一次高于额定电压1/5,一次等于额定电压,一次低于额定电压1/5.观察小灯泡的发光情况,并将电压表和电流表的示数记入表格,再根据P=UI算出小电灯的功率.

3.实验讨论

问题1伏安法测电阻和测电功率实验有什么异同点?

答:相同点:①都是伏安法,所需测量值相同;②实验器材和步骤、电路相同;③滑动变阻器都有保护电路的作用.

不同点:①原理不同,测小灯泡电阻是欧姆定律的推论R=U/I,测电功率是P=UI;②对数据的处理方式不同:测电阻是电压除以电流,测定值电阻通常要求平均值;而后者只为了得出规律,即小灯泡两端的电压不同,它的实际功率也不同;③滑动变阻器主要作用不同:测定值电阻时,滑动变阻器的作用是改变部分电路中的电流和两端电压,从而可以多次测量求平均值;测电功率时是为了改变电阻两端电压使其等于电灯泡的额定电压.

问题2为什么测电阻时要取多次实验平均值而测电功率则不行?

答:在实验时通常都是测定值电阻,用小灯泡测电功率,而由于电阻是物质的特性,故不随外界条件的变化而变化,故几次测量的不同是由于误差造成的,所以取平均值是为了减小误差.

而测电功率时由于电流和电压的改变造成灯丝温度的改变,而温度一改变电阻就跟着改变,所以几次测量的数据就应该不同(因为反映的是不同电压下的电功率),因而取平均值是没有意义的.

三、典型例题

例为了测定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,可用图3电路.问:

(1)甲表是表,乙表是表.

(2)当合上开关时,发现小灯泡两端的电压只有2V,这时滑动变阻器滑片P应向方向移动.

(3)要记录的数据是、,列出计算公式.

(4)在实验中,如果乙表有读数而甲表没有,毛病可能出在哪里?.

(5)在实验中,如果甲表有读数而乙表没有,毛病可能出在哪里?.

(6)在实验中,若估计到小灯泡的电阻数值约为5～10Ω,而电源由两节干电池组成,那么甲表量程应选,乙表量程应选.

(7)当按电路图接好线路时,开关S应放在什么位置?.变阻器的滑片P应置在什么位置?.

(8)在多次测小灯泡电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将增大,造成这一现象的原因是:.

第7篇：电阻应变片范文

电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,可用专门的仪器进行测量,电工、维修部常用图1所示的数字万用表或指针式万用表测量电阻。

用万用表的欧姆档(欧姆档用“Ω”表示,分为R×1、R×10、R×100和R×1K四档,有些万用表还有R×10k档)测量导体的电阻时应注意:

1. 万用表水平放置。

2. 将红色表笔插入标有“+”号的插孔,黑色表笔插入标有“-”号的插孔。

3. 将选择开关置于R×100档,将两表笔短接调整欧姆档零位调整旋钮,使表针指向电阻刻度线右端的零位。若指针无法调到零点,说明表内电池电压不足,应更换电池。

4. 用两表笔分别接触被测电阻两引脚进行测量。正确读出指针所指电阻的数值,再乘以倍率(R×100档应乘100,R×1k档应乘1000……),就是被测电阻的阻值。

5. 为使测量较为准确,测量时应使指针指在刻度线中心位置附近。若指针偏角较小,应换用R×1k档;若指针偏角较大,应换用R×10档或R×1档。每次换档后,应再次调整欧姆档零位调整旋钮,然后再测量。

二、“伏安法”测量电阻

实验室常用电压表和电流表测量电阻,这是电学部分最基础的一个实验,也是初中物理最重要的学生实验之一。“伏安法”测电阻的实验原理或理论依据为欧姆定律I=的变形式R=。因为导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积有关,也要受温度的影响,等于加在其两端的电压和通过的电流的比值。故可通过测定电压和电流间接得出导体的电阻。

例1 如图2是林馨同学用电流表、电压表测电阻的实物连接图,电源电压保持6V不变。

(1)开关闭合前,林馨同学应将滑动变阻器的滑片滑至 (选填“A”或“B”)端。

(2)下表是她测得的一组数据,第3次测量时,电压表示数如图3所示,请将读得的电压和计算的电阻值填在表格中。

(3)表中第1次数据是连接好电路后,滑动变阻器的滑片调到某一位置时,合上开关得到的。那么在“15Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器中,她选择的是规格为 的变阻器。

解析:(1)滑动变阻器在电路中起到分压限流保护电路的作用,还要通过它改变被测电路两端的电压,从而得到几组对应的电压和电流值,以便完成多次测量求平均值。在闭合开关之前,滑片应处在最大阻值处,所以林馨同学应将滑动变阻器的滑片滑至A端。

(2)从图2可能看出电压表连的是0―15V大量程,而大量程的每一小格即分度值为0.5V,故图3电压表的示数为4.0V。

从表格每次得到的电压、电流值可算出四次的电阻分别为R===10.0Ω、R==≈9.4Ω、R===10.0Ω、R==≈10.2Ω,所以被测电阻最接近R===9.9Ω。

(3)因为电源电压保持6V不变,而串联电路电流处处相等,总电压等于各分电压之和,所以当被测电阻两端的电压为2.5V时,U=U-U=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器连入电路的电阻R===14Ω,故林馨同学选择的是规格为“15Ω 1A”的变阻器。

三、用电压表测量电阻

例2 小明同学想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时他发现电流表已被烧坏。请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个、导线若干),帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路,并写出简要的实验步骤和计算电炉丝的数学表达式(电炉丝的符号为“”)。

解析:电源电压未知,需要进行测量,但题中要求不移动电压表,故采用电炉丝和滑动变阻器串联,“借用”滑动变阻器的最大阻值,测量电路如图4。

简要测量步骤:(1)按照电路图连好实物;(2)将滑片滑到最右端,闭合开关S,读出此时电压表的示数U;(3)将滑片滑到最左端,读出此时电压表的示数U;(4)用推导公式R=×20Ω算出电炉丝的电阻。

四、用电流表测量电阻

例3 现有电压未知的电源、电流表、定值电阻R、待测电阻R各一个,开关两个,导线若干,请画出测量R阻值的电路图,要求测量时电流表位置固定不动。

解析:如图5所示,采用R和R并联,利用并联电路干路电流等于支路电流之和的特点解题。

简要测量步骤:(1)按照电路图连好实物;(2)闭合开关S,读出此时电流表的示数I;(3)同时闭合开关S、S,读出此时电流表的示数I;(4)用公式R=R算出待测电阻R。

五、用电能表测量电阻

例4 课外兴趣小组利用电炉丝制作了一个“热得快”,他们想测定一下此“热得快”在220V电路中工作时的电阻,于是找来一只盘面上标有3000R/kW•h字样的电能表和秒表,得出电路只有“热得快”工作的1min内电能表的转盘转了40转,那么“热得快”工作时的电阻为 Ω。

解析:制作“热得快”的电炉丝属于纯电阻,通电后电能全部转化为内能。3000R/kW•h表示电路消耗1kW•h电能,电能表要转3000转,所以电能表转盘转1转就意味着电路耗电W=kW•h=1.2×10J。

由W=nW=UIt=t,得R===60.5Ω。

第8篇：电阻应变片范文

1.电阻

（1）电阻表示导体对电流的阻碍作用.电阻用字母R表示，单位是欧姆，符号是Ω，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）.1MΩ=106Ω；1kΩ=103Ω.

（2）电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料的种类和温度有关，电阻是导体本身的一种性质.对于同种材料制成的导体，其电阻的大小与长度成正比，与横截面积成反比；大多数金属的电阻随温度的升高而增大.

（3）不同材料的导电性能不同.容易导电的物体叫导体，如人体、大地、金属等.不容易导电的物体叫绝缘体，如空气、塑料等.还有一类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，称做半导体.某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为零，这种性质称为超导性，具有超导性的物体称为超导体.

2.变阻器

（1）变阻器是用来改变接入电路中的电阻大小的器件，常见的有滑动变阻器、电阻箱和电位器.滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻线的长度来实现变阻的.

（2）滑动变阻器使用时应串联在电路中，在4个接线柱中，“一上一下”各选择一个接入电路.不能同时使用上面两个接线柱，若使用的话此时相当于导线的作用；也不能同时使用下面两个接线柱，若使用的话此时电阻最大，不能实现变阻.在闭合开关前，应将变阻器上的滑片移到变阻器接入电路的电阻值最大位置处.

3.欧姆定律

（2）在测量定值电阻的阻值实验中，滑动变阻器的作用是：①保护电路（即开关闭合之前，滑动变阻器的滑片应放在最大电阻值的位置，使电路中的电流最小）；②调节定值电阻两端的电压，以便多次测量取平均值，减少实验误差.而在测量小灯泡的电阻实验中的作用是：①保护电路；②调节小灯泡两端的电压，测量小灯泡在不同电压下工作时的电阻.

5.串、并联电路的总电阻

考点1 电阻

例1 一根粗细均匀的铜导线，电阻为R，如果把它截为长度相同的两段，每段的电阻为R1，则R1 R；如果原来的导线对折拧成一条使用，其电阻为R2，则R2 R.（选填“”或“=”）

解析 由于在其他因素相同的情况下，导体越长、电阻越大，所以把一根粗细均匀的铜导线截为长度相同的两段，每段的电阻变小.若将原来的导线对折拧成一条使用，则长度变短、横截面积变大，而在其他因素相同的情况下，导体越短、横截面积越大，其电阻越小.

答案

考点2 变阻器

例2 某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，小明同学结合所学的物理知识设计了如图2所示的称重表原理图，对于小明同学的设计你认为（ ）.

A.此设计可行，称重表由电流表改装

B.此设计可行，称重表由电压表改装

C.此设计不可行，当车辆越重时电路中电流越小

D.此设计不可行，电路中的R1没有作用

解析 根据小明所设计的称重表原理图可知：如图2所示，当对超载货车实施计重时，在车辆的压力作用下变阻器R的滑片向下端滑动，使变阻器R连入电路中的电阻变小，在电压一定时，电路中的电流变大，即电流表（称重表）的示数将变大.而电路中的R1的作用是：当变阻器R的滑片到达最下端时，变阻器R的阻值为0，为防止电路中的电流过大，起保护电路的作用.答案应选A.

考点3 欧姆定律的应用

例3 小明在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，将记录整理的实验数据绘制成如图3所示的I-U关系图像，则甲、乙两个电阻串联后总电阻是 Ω；这两个电阻串联后接在电压为6V的电源上，电路中的电流为 A；这两个电阻并联后接在6V电源上，干路中的电流为 A.

实验探究

例1 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中：

（1）甲同学的猜想是：①电阻可能与导体的材料有关.

乙同学的猜想是：②电阻可能与导体的温度有关.

丙同学的猜想是：③电阻可能与导体的横截面积有关.

根据你掌握的电学知识，你认为：④电阻还与 有关.

（2）现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表.选用导线A和B进行实验，可以探究 （选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想.要想探究猜想①应该选用 （选上面表格中导线的字母代号）两根导线进行实验.

解析 （1）由于导体的长度、横截面积和材料，以及温度都可以改变导体的电阻.因此，可以猜想影响导体电阻大小的因素就隐藏在这几个因素中：长度、横截面积、材料和温度.

（2）导线A和B的材料、长度相同，而横截面积不同，即可探究丙同学的猜想：电阻可能与导体的横截面积有关.而要探究猜想①电阻可能与导体的材料有关，应该选用B、C两根导线进行实验，控制导体的长度、横截面积相同，改变导体的材料.

答案 （1）长度 （2）丙 B、C

例2 在做“伏安法测量定值电阻”的实验中，小明同学设计了如图4甲所示的电路，请你完成下列问题.

（1）该实验的原理是 .

（2）连接电路时，应将开关 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最

端（选填“左”或“右”）.

（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于 断路造成的.

（4）调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图4乙所示的图像，则该电阻的阻值R= .

（5）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏.于是，小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计并连接了如图5所示的电路.电源电压未知且恒定不变.

请把下列实验步骤补充完整：

①只闭合开关S1， ；

② .

典例解析

例1 实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计.但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计.当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变.已知每米输电线的电阻是0.01Ω.

（1）请你利用学过的电学知识，在图6甲的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障.

例2 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图7甲所示.当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω.在图7乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω.求：

仿真测试

一、选择题

1.下列关于导体的说法中，正确的是（ ）.

A.一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻将变大

B.导体中没有电流通过时，导体就没有电阻

C.长导线的电阻一定比短导线的电阻大

D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻大

2.用久了的灯泡和相同规格的新灯泡相比，由于钨的升华，灯丝变细，则灯丝的电阻将（ ）.

A.不变

B.变小

C.变大

D.条件不足，无法确定

3.在测量灯泡电阻的实验中，下列注意事项中没有必要的是（ ）.

A.连接电路时，应将开关断开

B.应从电源的正极开始连线，开关应靠近电源的正极

C.在无法估计被测电流大小时，电流表应用较大的量程试触

D.将变阻器连入电路时，滑片应放在阻值最大位置上

4.如图是一种调节收音机音量兼开关的调节器，若使音量最大，即使电路中的电流最大，则滑片P应位于图中（ ）.

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点

5.小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法不正确的是（ ）.

A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻

B.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比

C.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为0.9A

D.当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A

6.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了如图所示的4种电路（图中小灯泡的规格相同），其中不可行的是（ ）.

7.电阻R1标有“20Ω 0.5A”字样、R2标有“10Ω 1.5A”字样，将它们并联在电压可调的直流电源上.为保证电阻R1、R2均不损坏，则允许加的电源电压和干路电流不得超过（ ）.

A.15V，2A B.10V，1.5A

C.30V，1.5A D.10V，2A

8.如图是某种光电计数器的原理示意图，其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小，R2为定值电阻.工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R1，A、B两点间的信号处理系统每获得高压时计数一次.下列说法正确的是（ ）.

A.光线照射R1时，使R1两端的电压变大

B.光线照射R1时，信号处理系统不计数

C.工件挡住光线，使R1两端的电压变小

D.工件挡住光线，使R1两端的电压变大

二、填空题

9.如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的 ，以达到减少输电线上电能损失的目的.

10.在研究电路问题时，使用的电源电压为3V，学生实验使用的常规电流表电阻为0.3Ω，若将电流表和电源直接相连，则通过电流表的电流为 A，这样操作的后果是 .

11.如图所示的电路，导线a的一端固定连接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是 （选填“导体”或“绝缘体”），还能说明导体的电阻与

有关.受此启发，人们制造了一种可以改变电阻的元件，叫做 .

12.某导体两端的电压为3V时，通过它的电流为100mA，这个导体的电阻为

.现将该导体两端电压增加到6V，应选用 （选填“0～0.6A”或“0

～3A”）量程的电流表来测量导体中的电流.

13.两个电阻R1=5Ω，R2=15Ω，将它们串联后接到电压为6V的电源.它们串联后的总电阻为 Ω，电阻R1两端的电压为 V.

14.如图所示，电源电压保持不变.闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数将 ，电压表示数将

（选填“变大”“不变”或“变小”）.

15.如图甲所示，电源电压不变，闭合开关，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，电阻R的阻值为

Ω，滑动变阻器的最大阻值为 Ω.

三、解答题

16.小华用如图所示的电路，研究通过导体的电流与电阻的关系.电源电压不变.

（1）实验过程中，小华每次改变电阻箱R的阻值后，通过调节 ，始终保持 示数不变.

（2）上表是小华实验过程记录的数据，可以初步得出的实验结论是 .

（3）小华做第4次实验时，将电阻箱R的阻值从30Ω调为40Ω后，就直接记录电流表示数.这个示数可能是（ ）.

A.0.2A B.0.17A C.0.15A D.0.13A

17.如图甲所示，电源电压不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样，小灯泡的额定电压为6V，图乙是通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，当滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表的示数为2V.

求：（1）此时小灯泡的电阻和电源电压.（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值.

18.如图甲所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置.R是滑动变阻器，它的金属滑片连在连杆的右端（连杆可以围绕O点转动）.从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油量的多少.

（1）观察分析图甲可知，当油量增加时，变阻器R连入电路中的阻值

（选填“增大”“不变”或“减小”），油量表指针偏转 （选填“变大”“不变”或“变小”）.电路中定值电阻R′的作用是 .

（2）司机王师傅发现他的汽车油量表坏了，打开一看是电阻R′坏了，想了解它的参数，只看到变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”的字样.为确定坏了的电阻R′的阻值，他只拆下车上的油量表（量程：0～50L），另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2

=5Ω和电压表、开关等器材，用导线连接了如图乙所示的电路进行了实验.调节变阻器R1的阻值，得到下表所记录的数据：

第9篇：电阻应变片范文

关键词： 梨； 电阻抗参数； 水杨酸； 轮纹病菌

中图分类号：S661.2 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2012？雪06-1031-05

梨轮纹病是梨生产上主要病害之一。植物诱导抗病性是植物中普遍存在的一种遗传机能，用生物或化学因子诱导增强植物抗病性是控制植物病害的重要方法之一。水杨酸是已知的系统获得抗性化学诱导剂，能够作为植物应对生物胁迫及非生物胁迫反应的重要信号分子[1]。研究表明，外源水杨酸可诱发多种植物对真菌、细菌和病毒的抗性，在植物抗病反应中起着非常重要的作用[2-3]。这些研究往往集中在水杨酸诱导或病原物侵染对植物内部结构及过氧化胁迫等生理生化的影响方面，有关水杨酸及病菌胁迫引起植物细胞膜电特性变化的研究较少。

电阻抗图谱（electrical impedance spectroscopy，EIS）是将特定的生物细胞或组织放在交流电场中，产生的电阻和电抗在复平面内随频率变化形成的曲线。研究这种通过等效电路拟合得到的电阻抗图谱参数对生物组织生理变化的响应被称为电阻抗图谱法。EIS法提供了非破坏性地测定胞内电阻、胞外电阻和膜变化的手段，在植物抗逆性研究中是一种有效实用的物理方法[4]，但应用EIS法研究轮纹病菌对梨叶片的胁迫影响尚未有报道。我们通过研究水杨酸及轮纹病菌对梨叶片电阻抗图谱参数、生理参数的影响，为揭示水杨酸诱导梨产生抗性的机制奠定基础，并试图应用电阻抗图谱参数反映的病原菌胁迫下细胞膜内变化的信息，为梨叶片受病菌胁迫程度的物理诊断提供参数。

1 材料和方法

1.1 材料

1.2 设计

1.3 测定指标及测定方法

1.3.2 生理指标的测定 膜透性的测定采用电导法，丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法，超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定采用氮蓝四唑（NBT）光还原法；超氧阴离子（■）含量的测定采用亚硝酸还原法。

1.4 数据分析

采用Excel软件进行数据处理及图表绘制，应用SPSS软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 水杨酸对病菌胁迫下梨叶片电阻抗参数的影响

2.1.1 胞外电阻率和胞内电阻率的变化 水杨酸处理及接种轮纹病菌后，梨叶片的胞外电阻率变化趋势一致，均是先增加，后逐渐减小。单独接菌叶片的胞外电阻率分别在12、72 h显著低于对照（P

由图1（B）可见，各处理的胞内电阻率在总的变化趋势上表现出相似的趋势，即随着处理时间的延长，胞内电阻率逐渐升高，48 h时达到峰值，而后减小。在12、24 h时，各处理的胞内电阻率均略微低于对照。48 h后水杨酸处理及单独接菌的叶片与对照无显著差异，但水杨酸处理后接种病菌叶片的胞内电阻率则低于对照（P

2.2 梨叶片膜透性和MDA含量的变化

由图3-B可知，梨叶片接种轮纹病菌后，叶片中MDA含量逐渐升高，在接种48 h后达到峰值，而后开始下降，接种后叶片中MDA含量显著高于对照（P

2.4 EIS参数与生理参数的相关性

3 讨 论

植物细胞的阻抗特性取决于植物的发育阶段、养分状况、细胞结构等，生物或非生物胁迫都能够引起植物细胞结构发生不可逆或部分不可逆的变化，改变细胞结构，从而影响植物细胞的电学特性。EIS在国外已被广泛用于估测植物活力、果实受害程度等[5]。细胞膜是病原物与植物发生反应的原初位点，膜电特性的变化直接反映植物遭受病害侵染的情况。通过诱导抗性处理，可以提高植物组织的电阻，表明植物的抗病性得到提高[6]。研究表明，水杨酸处理叶片的胞外电阻率在48 h时显著高于对照，梨叶片在水杨酸处理及轮纹病菌胁迫下，胞内电阻和胞外电阻表现为先升高后降低，而弛豫时间则是先降低后逐渐增加。水杨酸诱导后接种轮纹病菌叶片的胞内和胞外电阻低于对照，但弛豫时间则高于对照。

弛豫时间是指处于非平衡态的系统经过一定时间趋于平衡，从不平衡态到平衡态所需要经历的时间间隔。弛豫时间的大小从分子水平上反映了细胞膜脂肪酸的过氧化程度[7]。当叶片受到病菌胁迫后，细胞膜受到损伤，弛豫时间增大。弛豫时间分布系数是时间常数分布的一个量度，值越小表明细胞中有更多的分化和变异，以及有更多的结构分布类型[8]。研究表明，水杨酸处理后未接菌叶片的弛豫时间分布系数降低，接种病菌后则呈先降低后升高，而后又降低的变化趋势。这可能是由于处理后细胞的组成结构或细胞质的不均一性发生了改变。梁军等[9]研究表明，植物电生理指标可以测定植物发病早期的电生理变化，可以作为病害检测的重要参数。

超氧化物歧化酶（SOD）是生物体内超氧阴离子自由基的清除剂，是生物体内一种很重要的抗氧化酶类[11]。研究表明，经水杨酸处理后，梨叶片的SOD活性显著提高，说明水杨酸诱导梨叶片抗氧化酶活性增强。水杨酸通过调控保护酶活性从而调节活性氧水平，抑制膜脂过氧化的发生。接种轮纹病菌后梨叶片的SOD活性也有所提高，说明寄主植物在遇到外界环境胁迫后，可以启动自身的防御体系，以阻止病原菌的进一步破坏。而水杨酸诱导可以提高植物对病菌胁迫的敏感性，使植物在受到外界刺激后能够更加迅速地做出自我保护的反应。

4 结 论

水杨酸诱导或轮纹病菌侵染后，梨叶片电阻抗图谱参数的变化与生理参数的变化具有协同性，能够反映梨叶片细胞内的变化，可以作为诊断梨叶片受胁迫程度的物理参数。

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