第1节 电阻的测量
提纲挈领
一、伏安法测电阻的原理
1．伏安法测电阻的原理是R=____________。
2. 用 表和 表测电阻的方法叫 法。 其实验电路图如右图所示： 二、伏安法测电阻的注意事项
3.实验前，开关要_____，滑动变阻器应调到 ，测量时要逐次降低电压。记下 值。 为了减小测量误差，还应 。
指点迷津
一、特殊法测电阻
例1.在物理实验中常用到等效替代法，例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻．在用如图17.3-1所示电路测量未知电阻的实验中，用的就是等效替代的方法．其中R x 是待测电阻(阻值大约为几百欧)，只是滑动变阻器，Ro 是电阻箱(电阻箱的最大阻值大于R)。
(1)请根据实验电路图填写下列主要实验步骤中的空白。 ①按电路图连接好电路，并将电阻箱的阻值调至最大。 ②闭合开关S 1前，滑片P 置于 端。(选填“a ”或“b) ③闭合开关S 1
④闭合开关 ，调节滑片P ，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I ⑤先断开开关 ，再闭合开关 ，保持 的电阻不变，调节 ，使电流表的示数仍为I
(2)在此实验中，若将电流表改为电压表，其他器材不变，在虚线框内画出用等效替代法测量R X 电阻的实验电路图。(要求所设计的电路在连接好后，只能通过开关改变电路连接情况)。
解析：首先明确，电阻箱是可以调出R x 的阻值的，先把待测电阻与滑动变阻器串联，即闭合S 3，读出此时的电流，然后断开S 3、闭合S 2，让电阻箱与滑动变阻器串联，改变电阻箱的阻值，当电流与第一次的电流相同时，说明电阻箱的阻值与待测电阻相同。
电阻箱与待测电阻并联，改变电阻箱的阻值，电阻箱两端的电压、滑动变阻器两端的电压与电流一样都会发生变化，所以电压表可以并联到电阻箱两端，也可以并联到滑动变阻器两端。
答案：(1)a S 3 S 3 S 2 R R 0 (2)如图17.3-2所示
图17.3-1
图17.3-2
指点：伏安法测电阻是物理学中测电阻的一种重要方法。用到的仪器有电压表和电流表，但这两个电表在只有一个并且还有一个定值电阻的情况下也可测出待测电阻的大小。基本思路是用一个电表和定值电阻构建出另一个电表就可以了。
警示：①不会将电压表正确地放置在电路中；②闭合开关S 2 、S 3的顺序混乱
基础练习：
1．为了测定一定值电阻，某同学设计
并连接了如图17.3-3所示电路，所使用的电源为两节 干电池。请指出该同学在电路设计和连接上存在的两 个问题：
① ； ② 。 2.如图17.3-4所示，AB 间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻。当闭
合开关S ，A 板上受到的压力F 增大时：
(1)电流表示数将 ，电压表的示数将 ； (2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 （填“电流表”或“电压表”）改装为压力计。
3.两个电路元件a 和b 中的电流与其两端电压的关系如图17.3-5。则元件a 的电阻为 Ω，元件b 的电阻为 Ω，a 和b 串联后的电阻为 Ω，a 和b 并联后的电阻为 Ω。
4．如图17.3-6所示为伏安法测量小灯泡电阻的电路图．(1)在电路图中的“○”内填上电表符号；(2)闭合开关S ，向A 端移动滑片P ，小灯泡的亮度会变__________；(3)图17.3-7中电流表的示数为______A ．
5．如图17.3-8中的电流表A 1示数为0.6A ，电流表A 2的示数为1.2A ，电压表V 的示数为6V ，则R 1
＝ Ω, R 2＝ Ω。
6．如图17.3-9所示，用伏安法测电阻时电压表的读数是_____V ，电流表的读数是_____A ，该电阻的阻值是 Ω。
图17.3-4 图17.3-3
图17.3-5
图17.3-6
图17.3-7
7.如图17.3-10所示，虚线框内有两个阻值分别为5Ω、10Ω的电阻，小明同学想了解其连接方式，于是用3V 的电源、电流表和开关进行了检测，闭合开关后，测得电流表的读数为0.2A 。则两个电阻的连接方式是 。若要增大电流表的读数，可以采取的措施有 。
8.一串小彩灯，每个小彩灯规格为“4 V 0.3A ”，如图17.3-11所示，在正常情况下，细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通，若加上200V 以上电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω，热时电阻为20Ω，将这一串小彩灯串联在220V 电路中，在使彩灯正常发光情况下，应串联 个小彩灯，此时电路总电阻为
Ω。当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间，细金属丝两
端电压达到
V ，故细金属丝与灯丝支架导通，保证其它灯泡继续发光。
9.对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验，下列说法不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
10. 如果利用图17.3-13所示的电路来测量一个电阻 R 的阻值，那么x 、y 、z 应分别代表（ ） A ．电流表、电压表、滑动变阻器 B ．电压表、电流表、滑动变阻器 C ．滑动变阻器、电流表、电压表 D ．电压表、滑动变阻器、电流表
11．小红在做测定灯泡电阻的实验中将正常的电流表、电压表接人电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零。其原因可能是( )
A ．滑动变阻器接触不良
B ．开关接触不良
C ．小灯泡两端短路
D ．灯泡的钨丝断了
12．如图17.3-14，小华在做测定灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电压表有读数(等于电源的电压)，电流表读数为零。移动滑动变阻器滑片时电压表读数基本上没有变化，电流表始终为零。其原因可能是 ( )
A ．滑动变阻器接触不良
B ．开关接触不良
C ．小灯泡两端短路
D ．灯泡的钨丝断了
图17.3-13
图17.3-14
图17.3-10
图17.3-11
