下载文档原格式
电阻的测量（定值电阻、电表内阻、电源内阻）伏安法变式电阻测量面面观 ······电学实验的非常规方法【类型一】 两只同种电表中的一个内阻已知，则已知内阻的电流表可以自测电压，已知内阻的电压表可以自测电流．G【类型二】两只同种电表内阻都已知，则两只电表既可以自测电流，也可以自测电压，且各种接法都可以避免由于电表内阻引起被测电阻的误差．类型三 两只同种电表内阻都未知，电表可以视为理想情况，此种情况可配合一个阻值已知的定值电阻 R 0 完成实验．定值电阻的测量方法1．欧姆表测量例[06北京卷]一多用电表的电阻有三个倍率，分别是×1、×10、×100。
用×10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确在进行测量，应换到 档，如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是____________Ω。
分析： 多用电表测电阻时，表头指针偏转角度很小，说明所选的倍率小，测量误差大，故题中应选×100的倍率，并重新调零后才可正确测量，由表头中示数知被测电阻的值为2.2×103 Ω （或2.2k Ω）。
点评：多用电表测电阻简单、方便、直观，基本原理是闭合电路的欧姆定律。
应用多用电表测电阻时应把握好几个关键：（1）因流经表头的电流与被测电阻的阻值是非线性关系，故电阻刻度是不均匀的（2）被测电阻为零即红黑表笔短接时，流经电流计的电流最大，故电阻的零刻度线在表头的右端处（电流计指针满偏处），当红黑表笔断开时，流经电流计的电流为零，指针位置为欧姆刻度的无穷大处（表头左端是流为零处），故当表头指针偏转角度较小时，可能是所选倍率小或被测电阻阻值较大（3）多用电阻测电阻，当指针在中央附近时误差较小，所以应选择合适的倍率，但更换不同倍率的档位时必须重新进行欧姆调零。
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻〔伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等〕；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；〔在拉直状态下，测三次取平均值〕③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；〔在三个不同的位置，测三次取平均值〕④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为防止温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；④实验前，一定要保证电路中的电流最小。
〔依据限流式或者分压式具体分析〕二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数〔1〕游标卡尺的读数：方法：主尺〔cm〕+副尺〔n×精度〕n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：〔10等分〕0.1mm、〔20等分〕0.05mm、〔50等分〕〔2〕螺旋测微器的读数：方法：读数=固定刻度mm〔注意半格是否露出〕+可动刻度〔含估读〕考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
〔1〕用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值〕R.实验所用器材为：电池组〔电动势3V，内阻约为1Ω〕，电流表〔Ω〕，电压〔2〕用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻〕，滑动变阻器R〔0~20Ω，额定电流2A〕，开关，导线假设干。
某小组同学利用以上器材正确表〔内阻约3Ω连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：R是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X〔3〕图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
测定金属的电阻率一、仪器的实验1、螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.二、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．三、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝U I 计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ；根据电阻定律R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 四、实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．五、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d .2．按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l .4．把滑动变阻器的滑片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，闭合电键S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内，断开电键S ，求出导线电阻R x 的平均值．5．整理仪器．六、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝UI算出各次的数值，再取平均值．(2)第二种是用U －I 图线的斜率求出． 2．计算电阻率：将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 七、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．八、注意事项1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．九、练习巩固1.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（2）选择电阻丝的________（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）图甲2中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图3所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流IU2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x=________Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．2.（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。
测量导体的电阻电阻率实验和电表内阻的测量考点01 导体电阻率的测量实验1. （2024年高考江苏卷）有一块个长方体霍尔元件，长、宽、高分别为a、b、c，如图甲所示。
为了测量该霍尔元件的电阻率，进行了如下操作。
（1）用多电电表测量电阻，沿ab方向测得的电阻为10Ω，沿bc方向的电阻如图乙所示，由图读出沿bc方向的电阻为________（2）某同学根据如图丙所示的电路图连接实物图丁，请判断连接错误的区域是_________（3）测量bc方向的电阻时，手头有两个滑动变阻器，应选择________A.滑动变阻器：最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为1.0AB.滑动变阻器：最大阻值为500Ω，允许通过的最大电流为0.5A（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在________（5）测量小电阻时，用微安表（量程0~100μA，内阻约为4Ω），测得电阻率为1.15Ω∙m，测量大电阻时，用电流表（量程0~100mA，内阻约为1Ω），测得电阻率为1.32Ω∙m，小明说，沿ab方向的电阻小，所测量的误差小，请判断是否正确？简述理由________【参考答案】（1）300Ω（2）A （3）B （4）最右端（5）不正确。
【名师解析】（1）根据多用电表欧姆档读数规则，沿bc方向的电阻为3×100Ω=300Ω。
（2）连接错误的区域是A区域，电压表的左边接线柱应该连接到电阻的左端。
（3）由于沿bc方向的电阻约为300Ω，滑动变阻器为限流接法，所以测量bc方向的电阻时，应该选用最大阻值为500Ω的滑动变阻器B。
（4）接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在测量电路电压最小处，即接通开关前，滑动变阻阻滑片应放在最右端。
（5）沿ab方向的电阻约为10Ω，若用内阻为4Ω的微安表测量其相对误差为40%；沿bc方向的电阻约为300Ω，若用内阻为1Ω的电流表测量其相对误差为0.3%；所以沿ab方向的电阻小，所测量的误差大，小明的说法错误。
实验5 比体积电阻、比表面电阻的测定一、 实验目的1、加深理解比体积电阻、比表面电阻的物理意义。
2、掌握绝缘电阻测试仪（高阻计）的使用方法。
二、实验原理将平板状试样放在两电极之间，施于两电极上的直流电压和流过电极间试样表面层上的电流之比，称为表面电阻Rs 。
若试样长度为1厘米，两电极间的试样宽度为1厘米，则这时的Rs 就是该试样的比表面电阻ρs ，单位为欧姆。
同理，施于两电圾上的直流电压和流过电极间试样体积内的电流之比，称为体积电阻Rv 。
若试样厚度为1厘米，测量电极面积为1平方厘米，则这时的Rv 值即为该试洋的比体积电阻ρv ，单位为欧姆·厘米。
通常，在提到“比电阻”而又没有特别注明的时候就是指ρv 。
ρs 和ρv 一般用绝缘电阻测试仪（超高阻仪）法和检流计法测定。
绝缘电阻测试仪的主要原理如图所示。
测试时，被测试样Rx 与高阻抗直流放大器的输入电阻R 0串联，并跨接于直流高压测试电源上。
放大器将其输入电阻R 0上的分压信号经放大后输出给指示仪表CB ，由指示仪表可直接读出Rx 值。
本实验计算公式如下：1、 Rv = 0U U R 0 2、ρv = Rvt Ae 3、Ae =4π(d1+g)2 = 21.237(cm 2) 式中： Rv — 体积电阻t — 被测试样厚度（cm ）d1 — 测量电极直径（5cm ）g — 测量电极与保护电极间隙（0.2cm ）4、ρs = Rs ϕπ25、φ = ln12d d 式中： d1 —— 测量电极直径(5cm)d2 —— 保护电极(环电极)内径(5.4cm)三、实验设备、用具及试样1、 绝缘电阻测试仪2、 酚醛树脂标准试样2块，规格：100×100×2mm四、实验步骤1、照仪器面板，熟悉各开关、旋钮。
2、将体积电阻-表面电阻转换开关指在所需位置：当指在Rv 时，高压电圾加上测试电压，保护电极接地；当指在Rs 时，保护电极加上测试电压，高压电极接地，如图：3、校正高阻仪的灵敏度．4、将被测试祥用导线(屏蔽线)接至Rx 测试端钮。
专题36 电阻的测量实验一、伏安法测电阻：1.定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表、电流表测电阻的方法叫伏安法。
2.实验原理：IU R = 3.电路图：（右图）4.步骤：（1）根据电路图连接实物；连接实物时，必须注意开关应 ；（2）检查电路无误后，闭合开关S ， 三次 改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格；（3）算出三次Rx 的值，求出平均值：1233R R R R ++=； 5.分析讨论：（1）本实验中，滑动变阻器的作用：① （分压）；② （限流）；（2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx 电流；根据IU Rx =计算出的电阻比实际偏小； （3）在电阻的伏安曲线中，电阻的大小等于直线的斜率；如图是两电阻的伏安曲线，则R 1＞R 2；（4）若UI 线是曲线：说明阻值随温度的变化而变化；（5）有时候，也可以是测量灯泡等用电器的电阻；6.注意事项：（1）连接电路时，开关应 断开 ，滑动变阻器应 处于最大阻值位置 。
（2）本实验中需要 多次 测量（至少三次），目的： ；【例题1】如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是（ ）A ．“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律B ．滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变C．实验中多次测量的目的是减小误差D．该电路还可以探究电流与电压的关系【变式1】某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。
下列关于实验的几种说法中正确的是（）序号 1 2 3 4 5U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0I/A 0.10 0.21 0.30 0.40 0.49①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的②序号“4”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：2③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R x不是定值电阻④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系A．①②B．③④C．①②④D．①③④【例题2】小芳利用如图所示的电路测量未知电阻R x的阻值，阻值大约为5Ω。
一、伏安法测电阻 【实验原理】IU R =【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】【实验步骤】 ①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式UR I=算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P 的位置，多测几组电压和电流值，根据UR I=，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。
【实验表格】次数 电压U /V电流I /A电阻R /Ω平均值R /Ω12 3解读：本卷须知①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。
二、测量电阻的其他方法（1）只有电压表和己知电阻，测未知电阻方法一：如图1，闭合S，用电压表分别测出R x及R0两端电压U x、U。
，则R x=R0U x/U0。
方法二：如图2，闭合S1，当S2闭合时，电压表读数为U，S2断开时，电压表读数为U x，则R x=R0U x/（U–U x）。
方法三：如图3，闭合S l，当S2闭合时，电压表读数为U，S2断开时，电压表读数为U0，则R x=R0（U–U0）/U0。
方法四：如图4，滑动变阻器最大阻值为R0，闭合S，当滑片P滑至最左端，电压表读数为U，滑片滑至最右端，读数为U x，则R x=R0U x/（U–U x）。
（2）只有电流表和己知电阻，测未知电阻方法一：如图5，闭合S ，用电流表分别测出通过R x 及R 0的电流I x 、I 0，则R x =R 0I 0/I x 。
方法二：如图6，闭合S 1，当S 2闭合时，电流表读数为I 1，S 2断开时，电流表读数为I 2，则R x =R 0（I 1–I 2）/I 2。
方法三：如图7，闭合S 1，当S 2闭合时，电流表读数为I 1，S 2断开时，电流表读数为I 2，则R x =R 0I 2/（I 1–I 2）。
精锐教育学科教师辅导教案学员编号： 年 级： 课 时 数：3 学员姓名： 辅导科目：物理 学科教师： 课题伏安法测电阻教学目标1、掌握串、并联电路的特点和规律2、掌握电路实验的思路和分析方法3、巩固电学知识，强化知识的应用授课日期教学内容Ⅰ.知识梳理一、要点提纲：用电压表、电流表测电阻（伏安法） 1．实验原理：利用IUR，用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，最后算出电阻R 。
2．实验器材：待测电阻R x ，电压表，电流表，电池组，电键，滑动变阻器和导线若干。
3．实验电路图与实物图4．实验步骤a ．根据电路图正确连接电路，注意连接电路的时候要断开电键；b ．闭合电键之前，为了保护电路，需移动滑动变阻器滑片P ，使变阻器的全部电阻接入电路。
c ．闭合电键，移动滑动变阻器滑片，改变待测电阻R x 两端的电压及通过待测电阻R x 的电流，记下对应的电压值和电流值若干组；SR x0.6 3A3 15Vd ．根据伏安法的原理IUR ，计算出几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值，这是多次测量测平均值的方法，为了减小实验误差。
5．表格设计6．该实验电路还可用于“探究导体中电流与电压的关系”的实验，至少需要两个以上不同的电阻的导体进行实验，实验多次改变滑动变阻器阻值的目的是为了测得多组不同的电流和电压数据，最后得到普遍的物理规律。
伏安法测电阻主要考到的类型：八种类型（1）填表（2）求阻值（3）求电源电压（4）故障（5）器材填空（6）电表读数（7）操作方法（8）滑阻作用不能说的秘密（1）S 断开时，阻值最大（2）U=U 1+I 2R 2（3）U 2=U 时，滑阻=0（4）I 最小时R 最大（5）A 通常为0~0.3（6）滑阻作用与测功率不同（7）V=0时内短外断Ⅱ.例题解析物理量实验序号电压（V ）电流（A ）电阻（Ω）电阻平均值（Ω）12 3题型一：填表例1、某同学利用图甲所示的电路测定电阻Rx的阻值，所用的滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，电源电压不变。
