2015年高考物理电学实验：伏安法选表问题

关于伏安法测电阻的思路整理大悟县第一中学：万贵成高中物理实验中，伏安法测电阻是一个重要考点，但对学生却是一个非常大的困难，究其原因主要是因为做题思路不够清晰、做题全凭感觉造成。

此文旨在帮助学生理清此类题型的解题思路。

完成此类题型必须尊循以下原则：①准确 ②便于操作 ③安全 ④节能 第一:选择仪器（a ）电表的选择：其重要原则第一是准确， 兼故考虑安全原则。

这点和初中有点不同,原因在于学生对像改变。

出现电表可能被烧坏时,可用滑动变阻器来控制。

因而可以出现电表量程小于所测量电阻额定电压（电流）的情况。

要求：偏转角度至少要过总刻度盘的31，最好能过总刻度盘的32。

例：Ω≈100x R ，P 额=1W ，用伏安法测x R ，有以下电表可选：题一：A ．电流表（0～100mA ，内阻约0.0125Ω）B ．电流表（0～0.6A ，内阻约0.125Ω）C ．电压表（0～15V ，内阻约3k Ω）D ．电压表（0～25V ，内阻约15k Ω） 题二：A ．电流表（0～0.6A ，内阻约0.125Ω）B ．电流表（0～80mA ，内阻约0.0125Ω）C ．电压表（0～8V ，内阻约3k Ω）D ．电压表（0～25V ，内阻约15k Ω）根据估算可知额定电流约为100mA,额定电压约为10V ，可见在题一中可选A 、C ； 而在题二中则只能选B 、C ，因AD 量程太大。

（b ）滑动变阻器的选择:其重要原则是便于操作滑动范围至少要用到总长度的31以上，最好能用到总长度的32以上。

故限流式接法中选择最大阻值与被测电阻相近的滑动变阻器（尽量小于被测量电阻4倍）；而分压式接法中选择最大阻值尽量小的滑动变阻器（其滑动过程中电表刻度变化比较均匀）。

第二：连接方式的选择 (a)内外接法选择:①A x R R >>用内接法；V x R R <<用外接法②x V A x R R R R >时用内接法，xVA x R R R R <用外接法 ③ 如下图当分别接于a 、b 两点时，电压表示数变化大，则用外接法，反之若电流表示数变化大，则用内接法。

实验：伏安法测电阻（复习学案）一、伏安法测量电阻的两种电路的比较：项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X ＞＞R AR X ＜＜R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大（内大大）小外偏小（外小小）修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择：1、如果准确地知道电流表的内阻R A ，适用 电流表内接 法。

2、如果准确地知道电压表的内阻R V ，适用 电流表外接 法。

3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值，可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。

若X R >V A R R ，选用 电流表内接 法，若X R <V A R R ，选用 电流表外接 法。

4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知，可由试触法来选择电流表内接或外接电路。

用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。

电键S 闭合后，电压表右端接到a 点时，电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ，接到b 点时，电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。

电压表变化的百分比为%2.21=∆U U，电流表变化的百分比为%5.121=∆I I，由此可见电流表测量不准确引起的误差较大，故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流，而此时电压表的测量值的相对误差也较小，即电压表接 “a ” 点进行测量。

二、分压电路和限流电路：限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端，使接入电路部分的阻值最大“a ”端，使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1．如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时，起不到限流作用，必须用分压电路。

高考物理┃电学实验：伏安法测电阻专题解析1. 实验目的：(1)掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。

(2)会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。

2. 实验原理：把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l，使用螺旋测微器测量金属丝的直径，；根据电阻定律，得出计算金属丝电阻率的公式（金属丝的直径测量的另一种方法：利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度，求出金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S）3. 实验步骤：(1)取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用毫米刻度尺测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径。

或者用螺旋测微器直接测量。

(2)按如图所示的电路图连接实验电路。

(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。

(4)把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。

改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值。

(5)拆除实验电路，整理好实验器材注意事项：1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。

2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。

3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值。

4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。

5．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。

6．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。

实验题专练卷(二)电学实验1．一个额定功率为0.1 W的电阻，其阻值不详。

用多用电表粗测其阻值，其结果如图1所示。

图1(1)多用电表测得的电阻值约为________Ω。

(2)用多用电表电阻挡测量某一电阻的阻值时，该同学先用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图2甲所示)，然后用两表笔接触待测电阻的两端(如图2乙所示)，这两步操作是否合理？________(填“甲合理”或“乙合理”或“都不合理”)图22．图3甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I－U关系曲线图。

为了得到图甲所示I－U关系的完整曲线，在图乙、图丙两个电路中应选用的是图________；理由是：____________________________________________________________ ____________________。

(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0～100 Ω)图33．某科技小组要测量一未知电阻R x的阻值，实验室提供了下列器材：A．待测电阻R xB．电池组(电动势3 V，内阻约5 Ω)C．电压表(量程3 V，内阻约3 000 Ω)D．电流表(量程5 mA，内阻约10 Ω)E．滑动变阻器(最大阻值50 Ω，额定电流1.0 A)F．开关、导线若干该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路(电流表内接或外接)进行测量，并将其测量数据分别绘成U－I图像，如图4甲和乙所示。

图4(1)由图像判定图________测量结果较为准确，其测量值R x＝________ Ω(结果保留三位有效数字)，R x的测量值________真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

(2)请把测量结果较为准确的测量电路图画在方框内。

4．某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线如图5(a)所示，测试时，磁敏电阻的轴向方向与磁场方向相同。

图5(1)试结合图(a)简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻的阻值随磁场变化的特点：________________________________________________________________________。

高中伏安法测电阻练习题及讲解伏安法是高中物理中常用的一种测量电阻的方法，它通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算电阻值。

以下是一些练习题，以及相应的讲解。

练习题一：某电阻器的额定电压为12V，额定电流为0.5A，求该电阻器的电阻值。

解答：根据欧姆定律，电阻R等于电压U除以电流I，即R = U/I。

将题目中的数据代入公式，得到R = 12V / 0.5A = 24Ω。

因此，该电阻器的电阻值为24欧姆。

练习题二：在实验中，测量一个未知电阻的电压为3V，电流为0.2A，求该电阻的阻值。

解答：同样使用欧姆定律，R = U/I。

将实验数据代入公式，得到R = 3V / 0.2A = 15Ω。

所以，该未知电阻的阻值为15欧姆。

练习题三：若要测量一个电阻的阻值，但手头只有电压表，没有电流表，应该如何操作？解答：在这种情况下，可以采用串联一个已知阻值的电阻和一个电流表来间接测量。

首先，将待测电阻与已知电阻串联，然后测量两端的电压。

通过已知电阻的阻值和电流表读数，可以计算出待测电阻两端的电压，再利用欧姆定律计算出待测电阻的阻值。

练习题四：在测量电阻时，如果电流表和电压表的内阻对测量结果有影响，应该如何减小这种影响？解答：为了减小电流表和电压表内阻对测量结果的影响，可以采用以下方法：1. 选择内阻较高的电流表和内阻较低的电压表。

2. 在测量时，尽量使电流表与待测电阻并联，电压表与待测电阻串联，这样可以减少电流表内阻对测量电流的影响，以及电压表内阻对测量电压的影响。

3. 多次测量取平均值，以减小误差。

练习题五：在实验中，如果发现测量的电阻值与标称值有较大偏差，可能是什么原因？解答：电阻值测量出现较大偏差可能由以下原因造成：1. 接触不良，导致接触电阻增大。

2. 电阻器受温度影响，导致阻值变化。

3. 测量仪器精度不够，导致读数误差。

4. 实验操作不当，如电流表和电压表的连接方式不正确。

通过这些练习题和讲解，希望能帮助同学们更好地理解和掌握伏安法测量电阻的方法。

在电学实验中，例如用伏安法测电阻．测量电源的电动势和内电阻，测某一用电器的图线，都存在如何选择电学实验器材，如何选择测量电路、控制电路的问题．合理地选择实验器材和实验电路，可以使实验顺利进行，而且实验操作方匣，实验误差较小．正确地选译议器和电路的问题，有一定的灵活性．解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”。

“精确性”、“方匣性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑．灵活运用．一、实验仪器的选择根据教学大纲及高考考核的要求，选择电学实验议器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常可以从以下三方面人手：1．根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表．首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程．然后合理选择量程。

务必使指针有较大偏转（一般取满值的2/3左右），以减少测读的误差．2．根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器．注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值．对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不宜采用．3．应根据实验的基本要求来选择议器．对于这种情况．只有熟悉实验原理．才能作出恰当的选择．例1 有一电阻R ，其阻值大约在40 至50 之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组，电动势为9V，内阻忽略不计；电压表V，量程为0至10V，内阻20 ；电流表，量程为0至50mA，内阻约20 ；电流表，量程为0至300mA，内阻约4 ；滑动变。

阻器，阻值范围为0至100 ，额定电流1A；滑动变阻器，阻值范围为0至1700 ，额定电流0.3A，开关S 及导线若干．实验电路图如图1所示，实验中要求多测几组电流、电压厦．在实验中应选电流表和滑动变阻器．分析与解首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流表，则，超过了的量程，及假设选电流表，则，未超出的量程，故应选电流表，这一选择遵循了安全性原则．对滑动变阻器的选择。

假没选，电路中的最小电流约为，故电路中的电流强度范围为0.06A～0.18A．又假设选，电路中的最小电流约为,故电路中的电流强度范围为0.005A~0.18A，因为电流表。

微专题—电学实验之伏安法测电阻习题选编1．某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值（约为10 kΩ），除了R x，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ）B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ）C．电流表（0~1 mA内阻约为30Ω）D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）H．滑动变阻器R0（阻值范围0~1KΩ，额定电流0.1 A）（1）为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________,滑动变阻器R0 选用_______________。

（均填器材的字母代号）；（2）在框中画出测量R x阻值的实验电路图。

（3）该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

2．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：A．电流表A1（内阻r =100Ω，满偏电流I g=3mA）B．电流表A2（内阻约为0.4Ω，量程为0.6A）C．定值电阻R0=900ΩD．滑动变阻器R（5Ω，2A）E．干电池组（6V，0.05Ω）F．一个开关和导线若干G．螺旋测微器，游标卡尺(1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用游标卡尺测金属棒长度为 cm；(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是；A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为Ω；(3)请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值；(4)若实验测得电流表A1示数为I1A，电流表A2示数为I2A，则金属棒电阻的表达式为R x = （用I1，I2，R0，R g表示）。