高中物理 电学实验手写笔记：伏安法测电阻、电阻率

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。

科学探究的主要步骤※一、提出问题※二、猜想与假设※三、设计实验（一）实验原理（二）实验装置图（三）实验器材和规格（三）实验步骤（四）记录数据和现象的表格四、进行试验※五、分析与论证※六、评估七、交流与合作※最后：总结实验注意事项第一方面：电学主要实验滑动变阻器复习提纲1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度，来改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流。

2、构造和铭牌意义——200Ω：滑动变阻器的最大阻值1.5A：滑动变阻器允许通过的最大电流3、结构示意图和电路符号4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。

5、接线方法——6、使用方法——与被调节电路（用电器）串联7、作用——1、保护电路2、改变所在电路中的电压分配或电流大小8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、收音机的音量调节旋钮？……实验题目：导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压的关系（研究欧姆定律实验新教材方案）一、提出问题：通过前面的学习，同学们已经定性的知道：加在导体两端的电压越高，通过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，通过导体的电流越小。

现在我们共同来探究：如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值，能不能计算出通过它的电流呢？即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系？二、猜想与假设：1、电阻不变，电压越大，电流越。

（填“大”或“小”）2、电压不变，电阻越大，电流越。

（填“大”或“小”）3、电流用I表示，电压用U 表示，电阻用R表示，则三者之间可能会有什么关系？三、设计实验:一）实验器材：干电池 3 节，10 Ω和 5 Ω电阻各一个，电压表、电流表，滑动变阻器、开关各一只，导线若干。

二）实验电路图：1、从研究电流与电压的关系时，能否能否保证电压成整数倍的变化，鉴别一下甲和乙的优劣？2、乙图重点：研究的是定值电阻这部分电路，而非整个电路。

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。

伏安法测电阻与等效电路 姓名：知识点一：伏安法测电阻试验原理 根据欧姆定律U R I=，用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，就可以求得这段导体的电阻。

此法叫“伏安法”实验器材 电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干 实验电路图实验步骤 ①按实验原理图正确连接实验电路②电路经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P 的位置，使电阻两端的电压分别为U 1、U 2、U 3，观察电流表的示数，每次对应的数值为I 1、I 2、I 3，分别填入设计的表格中。

③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R 1、R 2、R 3，求出它们的平均值R=（R 1+R 2+R 3）/3注意事项 ①器材的选取：电压表、电流表所选用量程要大于电路中的最大电压及电流；滑动变阻器的规格应按照电路中可能出现的最大电流选择。

②连接电路时：按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地连入电路，在连接的过程中，开关要断开。

③进行实验时：闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处。

④滑动变阻器的作用：A.保护电路B.改变导体两端的电压及电路中的电流以实现多次测量求平均值知识点二：电流表内接与外接的比较比较项目 电流表内接法 电流表外接法电路 误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表的测量值偏大 由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大 测量结果 U R I =测=R x +R A >R x 测量值偏大，R x 比R A 大得越多，误差越小 U R I=测==R v 与R x 并联的总电阻<R x 测量值偏小，R v 比R x 大得越多误差越小适用条件 R x >R A ==（大电阻） R x <R v=====（小电阻）俗称“内大外小”被测电阻很大用内接法测量，测量值偏大。

被测电阻很小用外接法测量，测量值偏小。

知识点三：伏安法测小灯泡电阻原理U R I =，伏安法，同上 实验所需器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干原理图 图像注意事项①将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析和总结。

高考实验《伏安法测电阻》规律及方法大汇总纵观近几年的实验题，题目年年翻新，没有一个照搬课本中的实验，全是对原有实验给予改造、改进、甚至创新，但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验。

实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段，在高考试题中一直占有相当大的比重，而电学实验因其实验理论、步骤和完整性及与大学物理实验结合的紧密性，便成了高考实验考查的重中之重，电阻测量成为高考考查的焦点，伏安法测电阻是电阻测量最基本的方法，伏安法测电阻常涉及电流表内、外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择，前者是考虑减小系统误差，后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据。

另外考题还常设置障碍让考生去克服，如没有电压表或没有电流表等，这就要求考生根据实验要求及提供的仪器，发挥思维迁移，将已学过的电学知识和实验方法灵活运用到新情景中去。

这样，就有效地考查了考生设计和完成实验的能力。

一. 伏安法测电阻基本原理1. 基本原理：伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律RUI=，只要测出元件两端电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。

2. 测量电路的系统误差控制：（1）当R x远大于R A时，电流表内接；当临界阻值R R RA V x<时，采用电流表的内接；当采用电流表内接时，电阻测量值大于真实值，即R R测真>（如图1所示）。

（2）当R x远小于R V时，电流表外接；当临界阻值R R RA V x>时，采用电流表的外接；当采用电流表外接时，电阻的测量值小于真实值，即R R测真<（如图2所示）。

3. 控制电路的安全及偶然误差：根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。

（1）滑动变阻器限流接法。

一般情况或没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式。

限流接法适合测量小电阻或与变阻器总电阻相比差不多或还小，（如图3所示）。

高二物理描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、期末综合复习人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容：描绘伏安曲线、伏安法测电阻、测定电阻率、期末综合复习二. 知识要点：三个实验的原理、电路的选择 期末综合复习1. 伏安法测电阻伏安法测电阻有a 、b 两种接法，a 叫（安培计）外接法，b 叫（安培计）内接法。

外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。

如果被测电阻阻值为R x ，伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ，若x R <用外接法。

若x R >如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a 点，而将右端第一次接b 点，第二次接c 点，观察电流表和电压表示数的变化。

若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。

（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I 和ΔU/U ）。

[例1] 用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。

按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。

（1）该实验的第一步是：闭合电键S 1，将电键S 2接2，调节滑动变阻器R P 和r ，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U 1、I 1；请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：_________________________。

（2）由以上记录数据计算被测电阻R X 的表达式是R X =___________。

（3）将下图中给出的仪器按照电路图的要求连接起来。

解：（1）将电键S 2接1，读出这时电压表和电流表的示数U 2、I 2。

（2）2211I U I U -（3）图略。

2. 描绘小电珠的伏安特性曲线因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10Ω左右）所以应该选用安培表外接法。

高二物理实验 电流表 电压表 伏安法测电阻人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：实验 电流表 电压表 伏安法测电阻二. 知识要点：1. 理解并掌握电流表和电压表的制作原理，会将电流计改装成电流表和电压表。

2. 理解并掌握伏安法测电阻的原理，并会合理选择实验电路。

［重点、难点解析］一、电流表和电压表1. 灵敏电流计我们所应用的灵敏电流计，其主要参数有三个：〔1〕电流计的电阻Rg ，通常叫电流计的内阻。

〔2〕满偏电流：即电流表指针偏转到最大刻度时的电流 Ig ，也叫电流表的量程。

〔3〕满偏电压：电流表通过满偏电流时加在电流表两端的电压Ug ，也叫电压量程。

2. 电压表电流表的电压量程g g g U I R =，当改装成量程为U 的电压表时，应串联一个电阻R ，因为串联电阻有分压作用，因此叫分压电阻。

如下列图，电压扩大量程倍数g U n U =，由串联电路的特点得：g g g U I R I R =+，解得 g g g g g g g g R U U R R I UR R I U R )1(-=-=-=即电压扩大量程的倍数为n 时，需要串联的分压电阻g R n R )1(-=。

3. 电流表电流表G 的量程为Ig ，当改装成量程为I 的电流表时，应并联一个电阻R ，因为并联电阻可以起到分流作用，因此叫做分流电阻. 电流表G 的满偏电流为Ig ，扩大量程后的电流表满偏电流为I ，如下列图。

扩大量程的倍数g I n I =，由并联电路的特点得R I I R I g g g )(-=⋅所以，)1/()/(-=-⋅=n R I I R I R g g g g二、伏安法测电阻1. 原理：依据欧姆定律，测出待测电阻两端电压U 和流过电阻的电流I 由U R I=就可算出电阻的阻值。

由于电压表、电流表本身具有内阻，接入电路测量时也不可防止改变了被测电路中的电压和电流，给测量带来了误差。

为了减小这种误差，电压表和电流表的位置有两种接法——电流表内接法和外接法。