用簡單實驗器材如何測量人體電阻

石曉明

（寧波外國語學(xué)校，浙江 寧波 315121）

在高中物理“練習(xí)使用多用電表”實驗中，學(xué)生往往在操作過程時，除測量給出電阻絲及二極管的電阻以外，就近取材測量人體電阻值，即學(xué)生站立于地面上用雙手分別握住紅黑表筆后，查看表盤的數(shù)據(jù)，如圖1（a）、（b）分別為干燥和濕潤手握示數(shù)，其中選擇開關(guān)倍數(shù)已經(jīng)打到×1k擋.

圖1

由圖1可見手部干燥時，人體的電阻極大；濕潤時，可讀出大致為7×104Ω，那么如何利用已有的實驗室設(shè)備更精確地測量人體電阻呢？

我們利用1節(jié)新干電池和1個表頭（靈敏電流計）與人體串聯(lián)，此時手干燥和濕潤時對應(yīng)的表頭示數(shù)如圖2（a）（b），分別記錄由中間零刻度開始左偏的格數(shù)為N1和N2.

圖2

由于此時人體電阻遠(yuǎn)大于電路中內(nèi)阻，所以可以直接將干電池電動勢除以電流讀數(shù)得到人體電阻.但我們發(fā)現(xiàn)高中實驗室中靈敏電流計上無對應(yīng)靈敏電流量程顯示（如圖2）.于是我們又連接了如圖3所示電路，即將新干電池、兩個電阻箱和靈敏電流計串聯(lián)起來.

圖3

圖4

圖5

觀察圖2（a）、（b）及圖5讀數(shù)，可得到R干燥≈1.4×105Ω，R濕潤≈5×104Ω.

在上面的實驗計算過程中，鑒于電阻箱和人體電阻較大，我們忽略了導(dǎo)線和電池的內(nèi)阻.一般認(rèn)為干燥的皮膚在低電壓下具有相當(dāng)高的電阻，約105Ω.伴隨皮膚濕潤，電阻會逐漸下降.同時，手部對導(dǎo)線的緊握程度也會改變測量值大小.后期，我們查閱了實驗中使用的J0401型演示用大型電表說明書，其表頭靈敏度為200μA.可以看到按照上述方法測量人體電阻的結(jié)論是令人滿意的.

高中物理電學(xué)實驗的目的是使學(xué)生可以利用現(xiàn)有實驗器材體會書本上的各種電路設(shè)計，統(tǒng)一的基本要求和多樣的實驗方法相結(jié)合，將有利于學(xué)生在提高實驗基本素質(zhì)的情況下靈活解決各類實驗問題.筆者認(rèn)為上述利用實驗室現(xiàn)有設(shè)備測量人體電阻是一次理想的嘗試.