伏安法测电阻及 电表的选择.

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。

一、伏安法测电阻1、伏安法测电阻：测电阻的两种电路：电流表的外接法与内接法2、系统误差分析误差原因：因为电压表、电流表分别有分压分流的作用，它们本身的内阻会给电路造成影响从而带来误差。

电流表接入电路会分压，电压表接入会分流。

①电流表外接法1）R 测= 2）误差原因3）测量值比真实值偏 4）使用外接法的条件：②电流表内接法1）R 测= 2）误差原因3）测量值比真实值偏 4）使用内接法的条件：总结：3、电流表内外接法的判别例1：点触法①如图测电阻R，当电压表的表头P从A点，接到B点时电压表读数变化明显，应用____接法②电流表读数变化明显，应用_____接法例2：如果电流表的内阻为R A=0.03Ω,R V=2.OKΩ,要测量的电阻R大约为1.5KΩ，采用哪种接法误差更小？如果要测量的电阻R大约是2Ω，采用哪种接法更简单？并画出这两种接法.练习1：有一个未知电阻R，用下图中（A）和(B)两种电路分别对它进行测量，用A图测量时两表读数为分别为6V,6mA,用图B测量是，两表读数分别为5.9V，10mA,则用图测量电阻的误差较小，测量值，测量值比真实值偏 ,(电流表内阻很小约0.1Ω，电压表内阻很大约3000Ω)练3：先要测定一个额定电压约4V，额定电流约0.5A的小灯泡正常发光时的电阻，电压表应该选择，电流表应选择电路连接时电流表应采用接法。

A、电压表量程是4.5V，内阻约4000ΩB、电压表量程是10V，内阻约8000ΩC、电流表量程3A，内阻约0.4ΩD、电流表量程0.6A，内阻约2Ω二、滑动变阻器的两种接法比较和选择知识要点一、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载R L的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法．二、两种电路的比较负载R L上电压调节范围（忽略电源内阻）负载R L上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法RRRLL+E≤U L≤ERREL+≤I L≤LREEI L分压接法0≤U L≤E0≤I L≤LREE（I L＋I ap）比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取．（1）下列三种情况必须选用分压式接法①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时，必须采用分压接法．②当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，R甲乙必须采用分压接法．③若采用限流接法，即使滑动变阻器的阻值调到最大是待测电阻上的电流（或电压）仍大于电流表（或电压表）的量程，必须采用分压接法．【例1】如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：A．待测电阻Rx（约100Ω）B.直流毫安表（量程0-10mA,内阻50Ω）C.直流电压表（量程0-3V,内阻5KΩ）D.直流电源（输出电压4V，内阻不计）F．滑动变阻器（阻值范围0-15Ω，允许最大电流1A）根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线。

测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一，可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。

在实验中需要选择合适的电压表和电流表，并正确连线。

例如，在一个实验中，需要测量一个约为10Ω的电阻，可以选择电压表V1量程为6V，内阻约为2kΩ，电流表A1量程为0.6A，内阻约为0.2Ω，和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω，最大电流为2A。

为了获得更精确的测量结果，需要测量多组数据，且两表读数大于量程一半。

二、伏伏法测电阻是一种常用的方法，可以在缺少合适的电流表时使用。

在实验中，可以使用已知内阻的电压表代替电流表。

例如，在一个实验中，需要测量一个约为600Ω的电阻，可以选择电压表V1量程为～500mV，内阻r1＝1 000Ω，电压表V2量程为～6V，内阻r2约为10kΩ，和电流表A量程为～0.6A，内阻r3约为1Ω。

此外，还需要定值电阻R和滑动变阻器R，以及一个单刀单掷开关S和若干导线。

在测量中，需要保证两只电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据。

的并联电路使用。

所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示：3)根据安安法测电阻的公式，可得到测量R x的表达式为：RxU1R＋r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法，一种是伏安法测量待测电阻阻值，另一种是半偏法测量电表内阻。

伏安法测量待测电阻阻值时，采用外接法，改装的电压表电压量程为2.6 V，滑动变阻器采用分压式接法。

为了保证电表读数不得小于量程的三分之一，电表应选择A、B。

半偏法测量电表内阻时，先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零，使电流表或电压表的读数调至满偏，然后再串联或并联上电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电表示数为满偏刻度的一半，则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。

具体操作步骤如下：对于测量电流表内阻：1.将电阻箱的电阻调到零；2.闭合S，调节R，使电流表达到满偏；3.保持R不变，调节R，使电流表示数为满偏刻度的一半；4.由上得到电流表内阻RA=R。

伏安法测电阻——电路的选择与判断一、伏安法测电阻是一种常用的方法，高中物理教学中，要求学生必须掌握。

在高考电子实验中，也是考试经常要考的一个考点，而学生在解决该问题时，对电路的选择和判断往往拿不准。

为了解决这一问题，我在此提出以下的方法。

电流表的两种接法：（1） 电流表内接法（如下图所示）测量值与真实值的关系：测U =ARUU+A R I I I ==测∴ 测测测I U R ==XA AR R IU+=+R U=真R XRRR I U= 真实值测量值R R >造成测量误差的原因是电流表在电路中分压引起的，因此选择电流表内接法要求A XR R>>（2） 电流表外接法（如上图所示） 测量值与真实值的关系：测U =ARUU=VR I I I +=测∴ 测测测I U R ==RVI I+RU=真R RRI UI U =真真真测R R <∴造成误差的原因是电压表在电路中分流引起的，因此要求：XV R R >>二、电流表内外接法的选择：所谓伏安法测电阻中的内外接法是相对电流表而言的，无论内接还是外接，由于电表内阻的影响，都会给测量带来影响，合理选择接法可以减小误差。

1、若VA XR R R、、的大小大致， 可用以下三种方法来选择内外接法。

待测电阻XR 较大，若满足XR >>AR 时，应采用内接法，因为电流表的分压较小当待测电阻XR 较小，若满足XR <<VR ,应采用外接法，因为这时电压表的分流作用很弱。

可概括为：“大内偏大，小外偏小”待测电阻XR 的大小很难断定且满足XR >>AR 而且满足XR <<VR 时，可采用计算临界电阻值的方法：VA R R R.0=若0R R X >，说明XR 较大，采用内接法。

若0R RX<，视为XR 较小，采用外接法。

本法也是判断内外接法的常用方法。

2、若VA XR R R、、的关系事先没有给定，可用试触法确定内外接法。

伏安法测电阻、电动势：一电表选择：1、量程：电流表：（1）先估算R X的最大电流：Im=额定电流；或者E/R X（2）选取和Im最接近的量程。

如果要测额定电流，量程必须大于等于额定电流。

（3）如果给的表量程都不合适，要想到电表的量程改装。

电压表选法类似。

2、内外接法：（1）误差分析：电压表可以等效为理想的电压表（内阻无限大）和Rv并联；电流表可以等效为理想的电流表（内阻为0）和Rａ串联。

外接法：测量值等于Ｒｖ和Rｘ的并联值，小于RX的真实值；内接法：测量值等于Ｒｘ和Ｒａ的串联值，大于真实的Ｒｘ。

（２）计算两个倍数：Rv／Ｒｘ；Rｘ／Rａ第一个倍数大，电压表比较理想，电压表靠近待测电阻，外接法；第二个倍数大，电流表比较理想，电流表靠近待测电阻，内接法。

（3）之所以要考虑内外接法，是因为表的内阻不知道，如果表的内阻知道，就可以根据上述原理，把表的内阻从测量结果中分离出来：例如：Rx约10欧，电流表内阻为2欧，电压表内阻约2千欧，按“两个倍数法”应该电流表外接，但此处可以电流表内接，R X=测量值-Ra，也就是哪个表内阻已知，哪个表就可以靠近待测电阻。

对应练习：常规题：１有一个标有“12 V,24 W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：A．直流电源15 V(内阻可不计)B．直流电流表0～0.6 A～3 A(内阻0.5 Ω、0.1 Ω)C．直流电流表0～300 mA(内阻约5 Ω)D．直流电压表0～3 V～15 V(内阻约3 kΩ、15 kΩ)E．直流电压表0～25 V(内阻约200 kΩ)F．滑动变阻器10 Ω、5 AG．滑动变阻器1 kΩ、3 A(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，电压表选（），电流表选（），采用（）接法。

(2)在左上的虚线框内画出最合理的实验原理图．量程不合适题：１小灯泡标有“4.8V，2W”，现在要测定灯泡在不同电压下的功率，有下列器材可以选用：A 电压表V1:(0—3V,内阻3千欧)；B 电压表V2（0—15V，内阻15千欧）；C 电流表A（0—0.6A，内阻约为1欧） D 定值电阻R1=3千欧；E 定值电阻R2=15千欧；F滑动变阻器（10欧，2A）G 电源6V，内阻不计；H 导线，开关。