电阻的多种测量方法及误差分析的实验研究

多种方法测量高电阻实验要求：设计两种方法测高电阻，误差小于5%主要仪器：电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱、各类检流计等方法一：惠斯登电桥测量高值电阻（改进的惠斯登电桥）方法二：电压法测高值电阻（利用电位差计）一、实验目的：1.学会并掌握惠斯登电桥测高电阻的原理2.进一步熟悉测量灵敏度的方法，熟悉提高电桥灵敏度的几种途径3.学会用电位差计测量高电阻的原理和方法 二、仪器说明：惠斯登电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱等三、实验原理：方法一、改进的惠斯登电桥测高值电阻1.改进的惠斯登电桥测高值电阻的原理用惠斯登电桥（如图1所所示）测量高电阻，桥臂上的已知标准电阻R N 也应为标准的高值电阻。

而标准高值电阻不易得到。

用三只已知阻值的标准电阻(≤1M Ω)，组成Y 形网络，利用Y --△变换，可形成等效标准高值电阻，如图2所示。

由Y --△变换公式可得R ab =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 5R bc =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 3R ac =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 4将Y --△变换与惠斯登电桥相结合，则惠斯登电桥可改进为一种桥臂上有等效高值电阻的电桥，如图3所示。

图1中的标准电阻R N 由图3中的等效高值电阻R bc 代替。

图3中等效电阻R bc 与直流电源并联，对电源的影响极小。

R 2与R ab 并联电阻为R ’2=R 2R ab /(R 2+R ab )。

可求得待测电阻为R x =R 1R bc /R ’22．电桥的灵敏度：当电桥平衡时，若将比较臂0R 改变一小量0R ，检流计偏转n 格，定义电桥的灵敏度S 为：S=n ·R 0/ΔR 0。

所谓“电桥平衡”，从理论上讲应是通过检流计的电流为零，但实际上是靠观察检流计的指针偏转与否来确定的，当偏转很小时人眼难以分辨，以至我们认为电桥是平衡的，这样回带来测量误差。

设检流计偏转n ∆格（一般2.0=∆n 格）人眼刚能分辨出，则由电桥灵敏度引入的被测量x R 的相对误差为S nR R x x ∆=∆，绝对误差为x x R S n R ∆=∆。

电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。

这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。

一．欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。

R是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E，内阻为r。

图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。

当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知：I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+R X）由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。

2．使用注意事项：（1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。

（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。

黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。

（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。

（一般在中值刻度的1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。

（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。

二．伏安法测电阻1．原理：根据部分电路欧姆定律。

2．控制电路的选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。

（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。

其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。

测量电阻的四种特殊方法一．等效替代法测电阻【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。

1.电流等效替代该方法的实验步骤如下：(1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。

(2)闭合开关S1、S2，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为I。

(3)断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。

2．电压等效替代该方法的实验步骤如下：(1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。

(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的示数为U。

(3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为U。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。

【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500μA的电流表改装成一块量程为0～2.0V 的电压表。

他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：A．电流表G1(量程0～1.0mA，内电阻约100Ω)B．电流表G2(量程0～500μA，内电阻约200Ω)C．电池组E(电动势3.0V，内电阻未知)D．滑动变阻器R(0～25Ω)E．电阻箱R1(总阻值9999Ω)F．保护电阻R2(阻值约100Ω)G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先合上开关S1，再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r。

1图1图2用半偏法测电阻及误差分析用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析．1、 用半偏法测电流表的内阻R g电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路． 应用图1电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先闭会开关S 1和S 2，调节变阻器R ，使电流表指针指向满偏；（2）再断开开关S 2，仅调节电阻箱R /半偏；（3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R /． 实验仪器的基本要求：R << R /． 表流表内阻误差分析：图1是串联半偏，因为流过R g 和R /的电流相等，应比较它们的电压U g 和U 2的大小，S 2闭合时，两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ，S 2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U 并增大，即U 并= U g /2 +U 2/> U g所以U 2/ > U g /2 ，R / > R g ．故测量值偏大．注：在图1电路中，R / 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R / ，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．应用图2电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏；（2）使R 不变，闭合S ２调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g ． 实验的基本要求：R >> R /．表流表内阻误差分析图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R ’的电流比电流表电流多，R ’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．注：图2电路中，R ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的图31电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，也可用电阻箱或电位器，但其阻值要求较大，要求R >> R / ，以减小因闭合S 2而引起总电流的变化，从而减小误差．2、用半偏法测电压表的内阻 应用图３电路测量电压表的内阻 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1和 S 2，调节R 使电压表满偏；（2）使R 不变，断开S ２调节R /使电压表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R / 的读数即为电压表的内阻R V ．电压表内阻误差分析： 在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S ２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R ’使电压表半偏时，R / 上的电压将比电压表半偏电压大，故R / 的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大．注：在图3电路中，R /只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．3、用半偏法测未知电阻R x 的阻值拓展1：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图4连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图1；测量结果为：R x =R / - R g误差分析如图3；拓展2：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图5连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图2；测量结果为：R x =R / - R g 误差分析如图2 题例分析：例1（04天津理综）现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999图5定值电阻0R ，阻值Ωk 1；电池E 1，电动势1.5V 阻均不计）标准电流表A 单刀单掷开关1S 和2S 采用如图6为 ；选用的电池为 小因闭合S 2最大阻值Ωk 100）要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ，故选电动势4.5V 的3E ．同型题：1（05年江苏）将满偏电流Ig =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压表并进行核对．(1)利用如图7所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值R g= Ω．(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻．图7图９答案：（1）100 （2）串联 9900例2（88年全国高考）如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μＡ，用电池作电源．某学生进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调节到最大，合上K 1，调节R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度． ②合上K 2，调节R ′和R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半． ③记下R ′的阻值．指出上述实验步骤中有什么错误．答： ． 解析：②只调节R ′，不能调节R同型题2（84年全国高考）测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A 、电流表(量程0～100μA),B 、标准伏特表(量程0～5V),C 、电阻箱(阻值范围0～999Ω),D 、电阻箱(阻值范围0～9999Ω),E 、电源(电动势2V,有内阻),F 、电源(电动势6V,有内阻),G 、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω,额定电流1.5A),还有若干电键和导线． （1）、如果采用图9所示的电路测定电流表A 的内电阻并且要想得到较高的精确度,那末从以上备用的器件中,可变电阻R 1应选用 ,可变电阻R 2应选用 ,电源ε应选用 ．(用字母代号填写)（2）、如果实验时要进行的步骤有: A 、合上K 1； B 、合上K 2；C 、观察R 1的阻值是否最大,如果不是,将R 1的阻值调至最大；D 、调节R 1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；E 、调节R 2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半；F 、记下R 2的阻值．把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处: ① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ ．（3）、如果在步骤F 中所得R 2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g 的测量值为 欧姆．（4）、如果要将第(1)小题中的电流表A改装成量程为0～5V的伏特表,则改装的方法是跟电流表联一个阻值为欧姆的电阻．（5）、图10所示器件中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的．首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内的电路图(要求对0～5V的所有刻度都能在实验中进行核对),然后在图2上画出连线,将所示器件按以上要求连接成实验电路．图10答案：（1）.D,C,F （2）.CADBEF （3）.600. （4）、串,49400.（5）、图119图12。

电阻温度系数测量实验的步骤与误差分析引言：电阻是电路中常用的元件之一，其电阻值会随温度的变化而变化。

为了准确测量电阻温度系数，科学家们设计了一系列的实验步骤，并对实验误差进行了充分的分析。

本文将介绍电阻温度系数测量实验的步骤，并对其误差来源及分析进行探讨。

一、实验步骤1. 实验仪器准备：准备一个恒温槽、一个电压表、一个电流表以及待测电阻。

2. 实验电路搭建：将待测电阻与电压表、电流表依次连接成电路。

3. 建立测量电阻温度特性的数学模型：根据电路的电流电压关系，得到测量电阻温度特性的数学表达式。

4. 开始实验：调节恒温槽的温度，记录不同温度下的电流和电压值。

5. 根据实验数据计算电阻温度系数：利用测量电阻温度特性的数学模型，将实验数据代入计算得到电阻温度系数。

二、实验误差来源及分析1. 电流测量误差：电流表的精度限制了电流测量的准确性。

误差源包括内阻、刻度误差等，影响测量结果的准确性。

解决方法：选用精度更高的电流表来提高测量的准确性。

2. 电压测量误差：电压表的精度限制了电压测量的准确性。

误差源包括内阻、检流电阻等，对测量结果产生一定影响。

解决方法：选用精度更高的电压表来提高测量的准确性。

3. 恒温槽温度均匀性：恒温槽内部温度的均匀性会影响实验结果的准确性。

温度不均匀会导致电阻所处的温度与恒温槽显示的温度不一致，从而产生误差。

解决方法：合理放置待测电阻，保证电阻能充分受到恒温槽内温度的影响，并可以多次测量在不同位置上的电阻值，取平均值来减小温度不均匀性引起的误差。

4. 恒温槽温度控制误差：恒温槽的控温精度限制了实验结果的准确性。

控温系统存在一定的滞后性，也会产生一定的温度误差。

解决方法：选用控温性能更好的恒温槽，并根据实际需要进行合理设计与改进。

5. 待测电阻本身的误差：待测电阻自身存在一定的误差，包括制造工艺、材料的不均匀性等。

解决方法：选用更精确的电阻器，并进行多次测量取平均值，以提高测量的准确性。

几种测量电阻阻值的方法严水洲电阻的测量是中学物理中的基本测量，其中涉及到的物理规律有：部分电路的欧姆定律，闭合电路的欧姆定律，串、并联电路的特点；电学仪器和元件有：电压表、电流表、多用电表、电阻箱、滑动变阻器、标准电阻、开关、导线等；考查内容包括实验原理、实验电路及实验方案的设计、实验器材的选择和正确使用及实验数据的处理，下面对电阻阻值测量的几种方法进行原理和误差的比较。

一、欧姆表测电阻1、常用模拟欧姆表常用模拟欧姆表其原理是闭合电路的欧姆定律，原理如图1所示G 是内阻为g R 满偏电流为g I 的电流表表头，R 是可变电阻，也叫欧姆调零电阻，电池的电动势为E ，内电阻为r ，当红黑表笔相接时，调节R 的阻值，使g g I Rr R E=++，则指针指到满刻度，表明红黑表笔间的电阻为零，当红黑表笔不接触时，电路中没有电流，指针不偏转，即指着电流表的零点，表明表笔间的电阻是无穷大的，当红黑表笔间接入某一电阻x R 时，则通过电流表的电流xg R R r R EI +++=，x R 改变，I 也随之改变，可见每一个x R 的值有一个对应的电流I ，如果我们在刻度盘上直接标出与I 对应的电阻x R 的值，那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端就可以从表盘上直接读出它的阻值。

当指针恰好指向表盘刻度中央时，此时2g I I ＝，表示R r R R g x ++=，因此，R r R g ++也称为欧姆表的中值电阻。

由xg R R r R EI +++=也可看出I 与x R 并不是线性关系，因此欧姆表表盘刻度并不均匀。

黑表笔 红表笔 图1—用欧姆表只能粗测电阻，使用时应合理选择量程，使指针指在量程的31~32区域，若使用时，指针偏转较小，则应换用较大的档位，反之，若使用时指针偏转较大，则应换用较小档位，并且每次换档之后都要进行欧姆调零，以便减小测量误差。

欧姆表测电阻由于只能粗测，因此读数时一般只读取两位有效数字。

电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》伏安法测电阻一、滑动变阻器的分压、限流接法：1、基本电路：[来源:]２、电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围０→U电流调节范围０→说明：U 为电源端电压，R 为滑动变阻器最大电阻，Rx 为待测电阻阻（小灯炮）值。

3、判断方法①待测电阻Rx>R，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。

②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，(或要求测多组数据)须用分压式接法。

③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。

[来源:Z。

xx。

]④待测电阻RxR 真测大电阻口诀：小外偏小、大内偏大（含义：内接适用于较大电阻，且测量值偏大；外接适用于较小电阻，且测量值偏小。

）-----此法适用于定性分析3、定量判断方法①当待测电阻Rx 时，视Rx 为大电阻，应选用内接法；③当Rx＝时，两种接法均可。

[例题1]图10-7 为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下：[来源:]（1）待测电阻Rx（约100Ω）（2）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）（3）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω）（4）直流电压表（量程0~3V，内阻5KΩ）（5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A）[例题2] 用伏安法测量某一电阻Rx 的阻值，现有实验器材如下：A、待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）B、电流表A1（0~0.6A，内阻0.2Ω）C、电流表A2（0~3A，内阻0.05Ω）D、电压表V1（0~3V，内阻3KΩ）E、电压表V2（0~15V，内阻15KΩ）F、滑动变阻器R0（0~50Ω）G、蓄电池（电动势为6V）H、电键、导线为了较准确测量Rx 的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。

综合理论 课程教育研究·269·由于无论是数学公式还是解决数学问题的思维方法，都是和现实生活密切相关的，因此老师在组织数学教学过程时，应该充分的理解数学的教学关键知识要求，然后结合实际生活，如投资、超市购买等实际的生活片段来进行数学例子的说明，这样的话就可以与学生的实际生活紧密的结合起来，学生对于数学问题的理解也会更加的准确与清楚，学生可以对数学教学过程中的数学知识要点产生共鸣，由此会更加方便老师进行数学问题的讲解，也方便学生进行举一反三，更好的掌握知识点。

三、全面采用多媒体技术，积极使用包括微课在内的现代教学工具传统的板书教学与灌输式教学由于受到新的教学基础设施的不断冲击，使得老师在组织现代教学过程时，更多的依赖于计算机技术以及多媒体呈现方式。

在组织数学教学过程时，老师应该积极的挖掘计算机技术对于现代教学过程的促进作用，通过收集与教学任务相关的视频、文献资料等，扩展数学知识点的呈现方式，更可以通过视频的形式进行数学知识点的讲解与距离，同时老师还应该根据实际的教学过程中的难点与重点，进行片段性的微课教学，让学生对于关键知识要点有一个准确全面的掌握。

四、构建新型的师生关系，确保学生与老师之间的无障碍沟通交流由于教育教学过程主要是由任课老师与学生之间进行的，老师作为知识的传授方，在教学的过程中，与学生之间有着严格的方向性关系，使得学生与老师之间的关系具有上下级的性质，不利于现代教学过程的推进，因此在组织数学教学时，老师应该平等的对待学生，教学过程更应该是一种探讨性的教学过程，形成一种学生与老师之间的平等和谐的关系，老师与学生之间更像是朋友关系，只有这样才可以更好的推进教学进度，学生的学习障碍以及学习困难才会主动的告诉老师，也只有这样才可以更好的保障教学工作的顺利进行。

五、提高学生的课堂参与度，积极构建小组学习互助模式由于数学的解题方法以及解题思维的多样性，使得学生之间会存在不同的数学观点以及数学成绩上的差异，对此学生之间的相互学习与相互帮助是必要的。

关于伏安法测电阻的误差分析及改进伏安法测电阻有电流表的内接法和外接法两种。

不管使用哪种方法，都会给测量带来误差。

在具体测量时，使用不同的方法，可以适当减少误差。

标签：伏安法；电阻；误差分析；内接法；外接法“伏安法”测电阻是用安培计（电流表）和伏特计（电压表）间接测量电阻的一种常用方法，测量时比较容易，因此，在实际操作中经常得以应用。

具体使用时，如图1所示，可先测出通过电阻R的电流及电阻R两端的电源U，然后根据欧姆定律，可知R=U/I由此便可得出待测电阻R的大小。

图11 方法产生误差的原因分析这种方法虽然比较简单，但容易产生一定的误差。

其产生原因可能有测量仪器的选择、实验电路的选择等各个方面。

1.1 仪器的选择在实验当中，仪器带来的误差是实验误差的重大来源，因此，我们在实验中一定要选用适当的仪器。

（1）选择仪表适当的量程。

在实验过程中，要确保流经伏特表的电压和流经安培表的电流不超过其量程，同时，为确保测量的精确性，要让仪表的指针尽可能靠近表盘的2/3处。

（2）在实验时，为调节电路中的电流和电压，要使用到滑动变阻器。

而滑动变阻器有相应的额定值，调节时电流不可超过它的额定值，以免烧坏滑动变阻器。

同时，滑动变阻器的阻值不可太大，确保滑头移动时，电路中的电压和电流不会有剧烈的变化。

（3）选择不同精度的仪表。

在实验中应根据具体的要求来选用不同的仪表，电路功率的大小，要求有效数字的多少，测量灵敏度的大小等，都能影响到我们对仪表的选择。

1.2 实验电路的选择也会造成一定的误差下面就通过描述伏安法电路的连接方式，来分析此方法的系统误差问题。

伏安法电路在使用过程中，有两种常见的连接方式。

一种是“内接法”，即把安培计放在伏特计测量范围之内（图2）；另一种是“外接法”，即把安培计放在伏特计测量范围之外（图3）。

图2 图3（1）使用内接法时，根据欧姆定律，伏特计测到的电压U，是电阻R上的电压和安培计内阻上电压的总和，即：U=UR+U内。

一、实验目的1. 理解电阻的概念及其测量原理；2. 掌握伏安法、惠斯通电桥法等电阻测量方法；3. 了解多用电表、电压表、电流表等实验仪器的使用方法；4. 提高实验操作技能和数据处理能力。

二、实验原理1. 电阻的定义：电阻是导体对电流阻碍作用的大小，通常用字母R表示，单位为欧姆（Ω）。

2. 伏安法测量电阻：通过测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，根据欧姆定律R=U/I计算电阻值。

3. 惠斯通电桥法测量电阻：利用惠斯通电桥的平衡条件，通过调节电桥中的电阻值，使电桥达到平衡状态，从而计算出待测电阻的阻值。

4. 多用电表测量电阻：利用多用电表的欧姆档位，直接测量电阻的阻值。

三、实验仪器与器材1. 伏安法实验器材：电源、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、开关、导线等。

2. 惠斯通电桥实验器材：惠斯通电桥、标准电阻、待测电阻、导线等。

3. 多用电表实验器材：多用电表、待测电阻、导线等。

四、实验步骤1. 伏安法测量电阻：（1）按照电路图连接电路，将电源、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、开关和导线连接好。

（2）闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，使电路中的电流在安全范围内。

（3）记录电压表和电流表的示数，计算电阻值。

（4）改变滑动变阻器的阻值，重复步骤（3），至少测量三次。

2. 惠斯通电桥法测量电阻：（1）按照电路图连接电路，将惠斯通电桥、标准电阻、待测电阻、导线连接好。

（2）调节电桥中的电阻值，使电桥达到平衡状态。

（3）记录电桥中的电阻值，计算待测电阻的阻值。

（4）改变标准电阻的阻值，重复步骤（3），至少测量三次。

3. 多用电表测量电阻：（1）将多用电表置于欧姆档位。

（2）将红黑表笔分别接到待测电阻的两端。

（3）读取多用电表上的示数，即为待测电阻的阻值。

（4）改变待测电阻的阻值，重复步骤（3），至少测量三次。

五、实验结果与分析1. 伏安法测量电阻：根据实验数据，计算三次测量结果的平均值，得到待测电阻的阻值。

一、实验目的1. 掌握电阻的测量原理和方法。

2. 熟悉伏安法、电桥法等测量电阻的实验操作。

3. 了解电阻测量中的误差分析及数据处理。

二、实验原理电阻是电路中阻碍电流流动的元件，其大小用欧姆（Ω）表示。

电阻的测量方法主要有伏安法、电桥法等。

1. 伏安法：通过测量电阻两端的电压（U）和通过电阻的电流（I），根据欧姆定律（R = U/I）计算电阻值。

2. 电桥法：利用电桥电路平衡原理，通过调节电桥中的电阻，使电桥平衡，从而计算出电阻值。

三、实验器材1. 电源：直流稳压电源2. 电阻箱：用于调节电路中的电阻值3. 电流表：用于测量电路中的电流4. 电压表：用于测量电路中的电压5. 滑动变阻器：用于调节电路中的电流和电压6. 待测电阻：待测电阻值已知7. 导线：用于连接电路8. 电桥电路：用于电桥法测量电阻四、实验步骤1. 伏安法测量电阻（1）按照电路图连接电路，将电源、电流表、电压表、滑动变阻器和待测电阻依次连接。

（2）打开电源，调节滑动变阻器，使电流表和电压表的示数稳定。

（3）记录电流表和电压表的示数，根据欧姆定律计算电阻值。

（4）改变滑动变阻器的阻值，重复步骤（2）和（3），至少测量三次。

2. 电桥法测量电阻（1）按照电桥电路图连接电路，将电源、电桥、滑动变阻器和待测电阻依次连接。

（2）打开电源，调节滑动变阻器，使电桥平衡。

（3）记录电桥中各电阻的阻值，根据电桥平衡原理计算待测电阻值。

（4）改变电桥中电阻的值，重复步骤（2）和（3），至少测量三次。

五、实验结果与分析1. 伏安法测量结果| 次数 | 电流（A） | 电压（V） | 电阻（Ω） || ---- | -------- | -------- | -------- || 1 | 0.2 | 2.0 | 10 || 2 | 0.3 | 2.5 | 8.33 || 3 | 0.4 | 3.2 | 8 |平均电阻：\( R_{\text{avg}} = \frac{10 + 8.33 + 8}{3} = 8.78 \,\Omega \)2. 电桥法测量结果| 次数 | 电桥电阻（Ω） || ---- | ------------ || 1 | 9 || 2 | 8.5 || 3 | 8.7 |平均电阻：\( R_{\text{avg}} = \frac{9 + 8.5 + 8.7}{3} = 8.6 \, \Omega \)六、误差分析1. 伏安法误差：电流表和电压表的测量误差、滑动变阻器的阻值误差、温度对电阻的影响等。

伏安法测电阻及误差分析本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March伏安法测电阻及误差分析【原理】伏安法测电阻是电学的基础实验之一。

它的原理是欧姆定律IRU=。

根据欧姆定律的变形公式IUR=可知，要测某一电阻xR的阻值，只要用电压表测出xR两端的电压，用电流表测出通过xR的电流，代入公式即可计算出电阻xR的阻值。

【内接法与外接法】由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。

为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：电流表内接法和电流表外接法（如图1所示），简称内接法和外接法。

图1电路图【误差分析】对于这两个基本电路该如何选择呢下面从误差入手进行分析。

外接法：误差分析方法一：在图2的外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值U为R两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为R与vR的并联总电阻，即：RRRRIUvv+⨯＝＝测R＜R（电阻的真实值）此时给测量带来的系统误差来源于vR的分流作用，系统的相对误差为：100%RR11100%RRv⨯⨯=＋＝－测RE（1）误差分析方法二：当用外接法时，U测＝U真，I测＝I V＋I真＞I真图2外接法∴测出电阻值R 测＝测测I U＝真真＋I I V U ＜R 真，即电压表起到分流作用，当R 越小时，引起误差越小，说明该接法适应于测小电阻。

内接法：误差分析方法一：在图3内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即：R R I U A ＋＝＝测R ＞R （电阻的真实值） 此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用，其相对误差为：100%RR R RR E A ⨯＝－＝测 （2） 误差分析方法二：当用内接法时，I 测＝I 真，U 测＝U A ＋U 真＞U 真∴测出电阻值R 测＝测涡I U ＝真真＋I U A U ＞R 真，即电流表起了分压作用。

电阻测量存在误差的实验小结一、引言电阻是电学中的基本量之一，其测量是电学实验中常见的实验之一。

但是，由于电阻测量存在着多种误差，因此在实验中需要注意各种误差的影响，并采取相应的措施进行校正和减小误差。

二、实验目的通过对不同电阻值的测量，了解电阻测量存在的误差类型及其来源，并掌握相应的校正方法，提高实验操作技能。

三、实验原理1. 电桥法：利用韦斯顿电桥或赫兹尔电桥等进行测量。

2. 万用表法：利用万用表进行直接读数或比较法测量。

3. 示波器法：利用示波器观察波形变化来计算出待测物体的阻值。

四、误差类型及来源1. 内阻误差：仪器本身内部有一定的内阻，会影响到待测物体的真实值。

2. 温度误差：温度会对电阻产生影响，因此在不同温度条件下进行测量时需要进行校正。

3. 仪器灵敏度误差：不同仪器具有不同的灵敏度，因此需要选择合适的仪器进行测量。

4. 电源电压误差：电源电压不稳定或者存在波动时，会对测量结果产生影响。

5. 测量方法误差：不同的测量方法会对测量结果产生不同的影响。

五、误差校正方法1. 内阻误差校正：通过在待测物体两端接入一个已知阻值的标准电阻来消除内阻误差。

2. 温度误差校正：可以通过在实验室中控制温度条件，或者采用温度补偿法来进行校正。

3. 仪器灵敏度误差校正：可以通过选择合适的仪器或者调整仪器灵敏度来进行校正。

4. 电源电压误差校正：可以采取稳压供电或者使用高精度直流稳压源等方式来消除电源电压波动带来的影响。

5. 测量方法误差校正：可以采用多种测量方法进行比较，或者在实验过程中注意各种可能引起误差的因素，并尽可能减小其影响。

六、实验操作步骤1. 制定实验计划，选择合适的测量方法和仪器。

2. 对仪器进行校准，保证其灵敏度和准确度。

3. 进行内阻误差校正，接入一个已知阻值的标准电阻，计算出待测物体的真实值。

4. 进行温度误差校正，控制实验室温度或者进行温度补偿法。

5. 进行电源电压误差校正，采取稳压供电或者使用高精度直流稳压源等方式来消除电源电压波动带来的影响。

伏安法测电阻及误差分析伏安法是一种用来测量电阻的方法，它基于欧姆定律，根据电流、电压和电阻之间的关系来计算电阻值。

在测量过程中，伏安法的准确性受到许多因素的影响，如电源、电流源、电压测量仪器、接线阻抗等等。

因此，为了获得准确的测量结果，必须对这些因素进行误差分析。

首先，让我们来看看伏安法的原理。

伏安法通过测量电流和电压的值，然后根据欧姆定律计算电阻的值。

欧姆定律的公式是V=I*R，其中V是电压，I是电流，R是电阻。

在伏安法中，需要测量两个量，即电流和电压，并根据这两个量来计算电阻。

其次是电流源的误差。

电流源的输出电流可能存在漂移或不稳定的情况，这会影响到测量结果。

为了避免电流源误差，可以选择负载较小的电流源，并定期进行校准。

然后是电压测量仪器的误差。

电压测量仪器用来测量电路中的电压，它的准确度会对测量结果产生影响。

要减小电压测量仪器误差，可以选择精度较高的仪器，并进行仪器校准。

接下来是接线阻抗的误差。

在伏安法测量电阻时，接线阻抗会导致电压和电流的实际值与测量值之间存在差别。

为了减小接线阻抗误差，可以选择导线截面积较大的导线，并保持导线接触良好，减少连接点的接触阻抗。

此外，测量环境的温度对测量结果也会产生影响。

温度的变化会导致电阻器的电阻值发生变化，从而影响测量结果的准确性。

因此，在测量过程中，应保持测量环境的稳定，避免温度变化对测量结果的影响。

最后，还需要考虑电路中其他元件的影响。

例如，电路中可能存在电感、电容等元件，它们会引起电流和电压的相位差或者频率响应不一致的情况，从而影响伏安法的测量结果。