伏安法测电阻创新设计

伏安法测电阻教学设计（共6篇）第1篇：伏安法测电阻教学设计第十三章第三节《“伏安法”测电阻》教学设计方案课题名称“伏安法”测电阻科目物理年级九年级（4）班教学时间1课时（45分钟）学习者分析九年级学生一般特征方面;1、学生抽象逻辑思想能力提高了，独立判断性明显发展，有明显成人感，自我管理能力提高了。

2、入门能力方面：能在实验探索活动中，能自己进行料想假设，并能根据假设制定实验规划设计实验，有较强的操作能力，能自主进行实验和手记证据并通过交流合作总结得到结论。

在理论学习中能有较强分析、推理能力，会运用图书等媒体查找参考资料。

3学习风格方面：喜欢动手操作，实验探索是最好的对手方式，更喜欢小组讨论的形式，对书面的试题，应该是会从容的面对，会理性的自主学习。

教学目标一、情感态度和价值观1.通过实验探索培养学生的分析归纳能力，竞争意识和合作精神。

2.培养学生保险操作意识。

二、过程和方法1、使学生进行科学探索，学会丈量电阻及减少误差的方法。

2、通过合作交流，让学生学会分析实验数据的方法三、知识和技能1.知道“伏安法”测电阻的原理。

2.学习拟定简单的科学探索规划和实验方案，了解了信息的收集和处理方法，初步形成对信息的高效性判断的意识，培养初步的信息收集和处理能力。

3.会用电压表、电流表测电阻。

4.会记录实验数据，知道简单的数据处理方法，会写简单的实验讲演。

教学着重、难点着重：1.根据实验课题的要求设计实验电路图，了解正确的操作顺序。

2.伏安法测电阻的原理和丈量方法。

难点：1如何根据实验的需要选择适当的器材。

2根据实验电路图进行实物连接，并且排除教学过程中出现的种种故障。

教学资源每小组同学准备2节带电池盒的干电池、开关、带灯座的小灯泡(2.5v)、定值电阻（20Ω）、滑动变阻器、导线若干。

教师自制多媒体课件。

上课环境多媒体大屏幕环境。

《“伏安法”测电阻》教学过程描述教学活动1(一)复习旧知1、欧姆定律的内容是什么？2、欧姆定律的公式是什么？它的变形公式又是什么？可以用这些变形公式求哪些物理量? 一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

《实验：导体电阻率的测量》作业设计方案一、实验目的1、掌握用伏安法测量电阻的原理和方法。

2、学会使用游标卡尺和螺旋测微器测量金属丝的直径和长度。

3、理解电阻率的概念，通过实验测量金属导体的电阻率。

二、实验原理1、电阻定律：导体的电阻 R 与导体的长度 L 成正比，与导体的横截面积 S 成反比，还与导体的材料有关，即 R ＝ρL/S，其中ρ 为电阻率。

2、伏安法测电阻：通过测量导体两端的电压 U 和通过导体的电流I，根据欧姆定律 R ＝ U/I 计算出电阻 R。

三、实验器材1、被测金属丝（如铜丝、铁丝等）。

2、直流电源（3V 左右）。

3、电流表（量程 0 06A，内阻约0125Ω）。

4、电压表（量程 0 3V，内阻约3kΩ）。

5、滑动变阻器（最大阻值20Ω）。

6、开关。

7、导线若干。

8、毫米刻度尺。

9、游标卡尺。

10、螺旋测微器。

四、实验步骤1、用毫米刻度尺测量金属丝的长度 L，测量多次，取平均值。

2、用游标卡尺测量金属丝的直径 d，在不同位置测量多次，取平均值。

3、按照电路图连接实验电路，注意电流表、电压表的量程选择，滑动变阻器采用限流接法。

4、闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数，读出此时的电压 U 和电流 I，并记录下来。

5、改变滑动变阻器的滑片位置，重复步骤 4，测量多组数据。

五、数据处理1、根据测量的数据，计算出每次测量的电阻值 R ＝ U/I。

2、计算电阻的平均值 R ＝（R₁＋ R₂＋＋ Rₙ) ／ n 。

3、由电阻定律 R ＝ρL/S，可得电阻率ρ ＝ RS/L，其中 S ＝π(d/2)²。

六、注意事项1、测量金属丝的长度和直径时，要选择合适的测量工具，并进行多次测量以减小误差。

2、连接电路时，要注意电流表、电压表的正负极连接，滑动变阻器的接法要正确。

3、实验过程中，要缓慢调节滑动变阻器，避免电流和电压过大，损坏电表。

4、读取电表数据时，要估读到最小刻度的下一位。

伏安法测电阻是近几年中考的热点问题，也是初中物理中的重点和难点，更是初高中物理的衔接点，所以在复习中我们非常重视。

下面我就来说一下我这节课的设计思路。

首先对近几年中考电学实验题做一简单分析，目的是让学生对这个知识点引起高度的重视。

近几年中考实验题前面几问基本知识还是占有较大的比重的，所以我首先对伏安法测电阻的实验目的、原理、电路图、器材、器材规格的选择以及学生实验中常常出现的电路故障让同学们做了回忆和复习。

为提高学生的学习兴趣，我设计了邀你会诊和小试牛刀两个达标检验，学生掌握情况是不错的，为了和实验的动手操作相结合，在设计问题时，我设计了如“手和眼应如何配合”这样的问题，意在告诉学生我们的复习不仅仅是知识点的复习，也是对大家动手操作能力的考核。

中考实验题的拔高部分应该是实验的创新设计，每年的中考中都差不多有3-4分，所以我对伏安法测电阻进行了拓展。

为提高学生的学习兴趣，我编排的题目都是学生实验中的真实案例，题目中的学生名字也尽量使用的本班同学的姓名。

由于这一部分是重点和难点，所以我采用小组讨论的方式，选同学中的代表展示讨论成果，突出发挥同学们的合作精神。

不同层次的同学应该在复习课中有着不同的收获，所以本节课的最后我让同学们自己总结收获，凸显学生自主学习，自主发展的理念。

其实到了初三，班上的同学的学习成绩已经参差不齐，一节复习
课要让每个同学都有收获也是不容易的，所以，每次复习，我们都会挖空心思的设计复习问题，让问题的阶梯型强一些，根据学生的不同情况，上课时尽量让不同层次的同学都有发言的机会。

在坐的每一位老师都是骨干，我的课肯定有许多的不足，还望在座的每位老师和专家提出宝贵的意见，以便在以后的教学中不断改进。

2020年高考物理专题精准突破专题实验：测定电源的电动势和内阻一、伏安法测定测定电源的电动势和内阻1、实验原理闭合电路欧姆定律：E＝U外＋U内．如果电表器材是电压表和电流表，可用U－I法，即E＝U＋Ir.原理图如图甲，实物连接图如图乙．2、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等．3、数据处理设计表格，将测得的六组U、I值填入表格中．方法一：计算法．(1)联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式：U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…(2)让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小．方法二：图象法．(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系．(2)在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧．(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 的大小，即r ＝IU∆∆. 4、误差分析 偶然误差(1)读数不准引起误差．(2)用图象法求E 和r 时，由于作图不准确造成误差． 系统误差(1)若采用甲图电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I 真与I 测的差越大．其U －I 图象如乙图所示．结论：E 测<E 真，r 测<r 真．(2)若采用丙图电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U 真与U 测的差越大．其U －I 图象如丁图所示．结论：E 测＝E 真，r 测＝r 真． 5、注意事项（1）．为了使电池的路端电压变化明显，应选内阻大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)． （2）．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时，E 和r 明显变化．（3）．要测出不少于6组的(I 、U )数据，且变化范围要大些．（4）．画U －I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)，但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的交点仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻．例1.(2019·河北唐山一模)实验小组要测定一个电池组的电动势E 和内阻r ，已知电池组的电动势约为4.5 V 、内阻约几欧姆，可用的实验器材有： 待测电源(电动势约4.5 V ，内阻约几欧姆)； 电压表V 1(量程0～6 V)； 电压表V 2(量程0～3 V)； 滑动变阻器R 1(阻值0～5.0 Ω)； 滑动变阻器R 2(阻值0～15.0 Ω)； 开关S 一个，导线若干。

实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method 用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ，由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。

此方法称为伏安法。

伏安法原理简单、测量方便。

但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差，使测量结果出现一定的不确定度。

只要我们采用合适的接法，引入相应的修正公式，并正确使用电表，就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。

实验原理Experimental principle1. 方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同，有两种接线方法，一是电流表在电压表的内侧图1（a ）所示的接线方法称为内接法；二是电流表在电压表的外侧图1（b ）所示的接线方法称为外接法。

在外接法中，电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ；电流表的读数I 不等于I X ，而是I = I X + I V 。

利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：IUR =测V X X I I U += （1）而待测电阻的实际值为： XXX I U R =（2）对比（1）、（2）式可知：采用外接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏小，图1（a ）内接法图1（b ）外接法且测量的相对误差为：VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 而引起的。

当利用外接法测电阻时，待测电阻阻值用下面修正公式来进行计算：VVX X X R U I UI I UI U R -=-==（3）式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数，V R 为电压表的内阻。

在内接法中，电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ；电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ，而是A X U U U +=；利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：I UV R =测XAX I U U +=A X R R += （4）由此知：采用内接法测电阻时，测量值测R 要比实际值R X 偏大，且测量的相对误差为：XAXXR R R R R E =-=测内。

伏安法测电阻 的电路改进张育森(湖北省云梦县第一中学ꎬ湖北云梦４３２５００)摘㊀要:伏安法测电阻时ꎬ电表内阻的存在会导致测量结果存在误差.本文从基本原理出发ꎬ通过活用滑动变阻器和电表ꎬ提供几种具体方法消除这种误差ꎬ供大家参考.关键词:伏安法测电阻ꎻ内外接ꎻ半值法中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２４)０４－０１２６－０４收稿日期:２０２３－１１－０５作者简介:张育森(１９８１.１１－)ꎬ男ꎬ湖北省荆门人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀伏安法测电阻是高中物理中一个重要的设计性实验ꎬ它包含了众多知识点ꎬ比如欧姆定律的应用㊁滑动变阻器的使用方法㊁电流表和电压表的改装㊁实验数据的处理和分析等ꎬ能全面考查学生的电学知识水平ꎬ所以长期以来ꎬ伏安法测电阻都是各次考试的热点.大家知道ꎬ这个实验是存在误差的ꎬ主要原因是由于电压表和电流表不是理想电表ꎬ因此实验测量的电阻值与真实值不同.为了消除这种误差ꎬ笔者结合高中教学实际ꎬ从基本原理出发ꎬ活用滑动变阻器和电表ꎬ提出了几种高中生容易理解和接受的改进方法ꎬ供大家参考.１关于电流表的内外接法伏安法测电阻时电流表有内㊁外两种接法.如图１(ａ)所示是内接ꎬ电流表测得待测电阻Ｒｘ的电流Ｉꎬ由于电流表的分压作用ꎬ电压表测得的电压Ｕ测＝Ｕｘ＋ＵＡꎬ进而得出待测电阻测量值Ｒ测＝Ｕ测Ｉ＝Ｒｘ＋ＲＡ>Ｒｘꎬ测量值偏大ꎬ当Ｒｘ≫ＲＡ时ꎬ测量的相对误差σ＝ＲＡＲｘˑ１００％较小ꎬ在误差允许范围内ꎬ适合测大电阻.(ａ)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｂ)图１㊀电流表内外接如图１(ｂ)所示是外接ꎬ电压表测得待测电阻Ｒｘ的电压Ｕꎬ由于电压表的分流作用ꎬ电流表测得的电流Ｉ测＝Ｉｘ＋ＩＶꎬ进而得出待测电阻测量值Ｒ测＝ＵＩ测＝Ｒｘ ＲＡＲｘ＋ＲＡ<Ｒｘꎬ测量值偏小ꎬ当Ｒｘ≪ＲＶ时ꎬ测量的相对误差σ＝１１＋ＲｘＲＶˑ１００％较小ꎬ在误差允许范围内ꎬ适合测小电阻.２解决策略上面分析表明ꎬ无论电流表内接还是外接ꎬ测量结果都存在误差ꎬ 大内小外 的接法也是治标不治本ꎬ要想消除这种测量误差ꎬ必须使测量时通过被测电阻上的电流和其两端的电压与对应的实际值是完全一致的.既然问题出在电表的内阻ꎬ那么主要思路就是解决电表内阻对测量结果的影响.两种思路:思路１ꎬ可考虑直接测出电流表或电压表的内阻ꎻ思路２ꎬ回避电表的内阻ꎬ通过转化法测出待测电阻的电流或电压.３具体改进方法３.１测出电表内阻法图２㊀测出电流表内阻图如图２所示ꎬ先将开关与１闭合ꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ电压表和电流表的示数分别为Ｕ１㊁Ｉ１ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＋Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１再将开关与２闭合ꎬ此时要保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ电压表和电流表有另一个适当的示数Ｕ２㊁Ｉ２ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ２Ｉ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１－Ｕ２Ｉ２值得注意的是ꎬ开关拨向１㊁２的顺序最好不要颠倒ꎬ若顺序颠倒了ꎬ电压表两端电压有可能过大ꎬ这是不允许的ꎻ在开关拨向２后ꎬ滑动变阻器的阻值需要保持不变ꎬ这步操作是为了把电流表和滑动变阻器的串联电阻测量出来.这里加滑动变阻器相当于把电流表改装成电压表ꎬ起到了分压的作用.滑动变阻器还可以并联接入电路:图３㊀测出电压表内阻图如图３所示ꎬ开关Ｓ断开ꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使电压表和电流表有一个适当的示数Ｕ１㊁Ｉ１ꎬ则１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ１Ｕ１闭合开关Ｓꎬ此时保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ使电压表和电流表有另一个适当的示数Ｕ２㊁Ｉ２ꎬ则１ＲＶ＋１ＲＰ＋１Ｒｘ＝Ｉ２Ｕ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｕ２Ｉ２Ｕ１－Ｉ１Ｕ２.若不引入滑动变阻器ꎬ当开关断开时ꎬ电流表与电压表直接串联ꎬ电流表示数太小ꎬ不便读数ꎬ接入滑动变阻器就等同于把电压表当做电流表改装ꎬ滑动变阻器起到分流的作用ꎬ当改装后的量程与电流表Ａ的量程接近时ꎬ电压表和电流表更方便读数ꎻ开关断开的目的是为了测出电压表与滑动变阻器的并联电阻.还可以加电流表ꎬ方法如下:图４㊀双电流表测量图如图４所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ电压表的示数为Ｕ１ꎬ电流表Ａ１和Ａ２的示数分别是Ｉ１㊁Ｉ２ꎬ则流过滑动变阻器ＲＰ和电压表的电流为Ｉ１－Ｉ２ꎬ那么１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ１－Ｉ２Ｕ１闭合开关Ｓꎬ电流表Ａ２被短路ꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ使得各电表有适当的示数ꎬ记录下电压表的示数为Ｕ２ꎬ电流表Ａ１的示数分别是Ｉ３ꎬ则１Ｒｘ＋１ＲＶ＋１ＲＰ＝Ｉ３Ｕ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｕ２Ｕ１Ｉ３－Ｕ２(Ｉ１－Ｉ２)该电路若不加滑动变阻器ꎬ当开关Ｓ断开时ꎬ通过电压表的电流很小ꎬ两个电流表的电流差值不大ꎬ这会导致出现较大的相对误差ꎬ并联一个滑动变阻器后ꎬ它与电压表的并联阻值可随意改变ꎬ解决了上面可能存在的问题ꎬ这样既可测大电阻ꎬ也可测小电阻ꎻ开关断开的目的是为了测出电压表与滑动变阻器的并联电阻.还可以加电压表ꎬ方法如下[１]:图５㊀双电压表测量图如图５所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ记录下电压表Ｖ１的示数为Ｕ１㊁电流表的示数为Ｉ１ꎬ则Ｒｘ＋ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ１Ｉ１闭合开关Ｓ后ꎬ保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ电压表Ｖ１的示数变为Ｕ２㊁电压表Ｖ２的读数为Ｕ３㊁电流表的示数变为Ｉ２ꎬ则ＲＡ＋ＲＰ＝Ｕ２－Ｕ３Ｉ２联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ１－Ｕ２－Ｕ３Ｉ２同理ꎬ该电路若不加滑动变阻器ꎬ电流表两端的电压较小ꎬ两个电压表的电压差值不大ꎬ这会出现较大的相对误差ꎬ加滑动变阻器后ꎬ它与电流表的串联ꎬ相当于电压表改装ꎬ调节滑动变阻器ꎬ阻值可随意改变ꎬ上面的问题得以解决ꎬ大㊁小电阻均可测量ꎻ开关闭合的目的是为了测出电流表与滑动变阻器的串联电阻.３.２半值法图６㊀电流半值法测量图如图６所示ꎬ断开开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１示数的一半ꎬ然后闭合开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ再次调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ电压表Ｖ和电流表Ａ２的示数分别为Ｕ㊁Ｉꎬ则待测电阻的阻值为Ｒｘ＝ＵＩ.㊀值得注意的是ꎬ当电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１的一半时ꎬ待测电阻的阻值与滑动变阻器所在支路的电阻相等ꎬ这样就可以用电流表Ａ２的示数代替流过待测电阻Ｒｘ的电流ꎻ以上设计包含改装的思想ꎬ断开开关Ｓ时ꎬ滑动变阻器ＲＰ起到分流的作用ꎬ相当于对电流表Ａ２进行改装ꎻ电流表Ａ１在干路上ꎬ其量程要比电流表Ａ２的量程大.电流表Ａ２的示数是电流表Ａ１示数的一半的目的是为了操作简便ꎬ不是一半也是可行的ꎬ断开开关Ｓꎬ设电流表Ａ１的示数是Ｉ１ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉ２ꎬ根据并联电压相等可知ꎬ(Ｉ１－Ｉ２)Ｒｘ＝Ｉ２(ＲＡ＋ＲＰ)闭合开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ记录此时电压表的示数是Ｕ１ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉ３ꎬ则Ｕ１＝Ｉ３(ＲＡ＋ＲＰ)联立解得Ｒｘ＝Ｕ１Ｉ２Ｉ３(Ｉ１－Ｉ２)还可以采用电压表的半值法ꎬ具体操作如下:图７㊀电流半值法测量图如图７所示ꎬ闭合开关Ｓꎬ电流表被短路ꎬ反复调节Ｍ㊁Ｎ两端电压和滑动变阻器ＲＰꎬ使得电压表Ｖ２的示数是电压表Ｖ１示数的一半ꎻ断开开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ的阻值不变ꎬ读出此时电压表Ｖ２的示数为Ｕꎬ电流表的示数为Ｉꎬ则待测电阻的阻值Ｒｘ＝ＵＩ.闭合开关Ｓꎬ调节Ｍ㊁Ｎ两端电压ꎬ当电压表Ｖ２的示数是Ｖ１的一半时ꎬ根据串并联知识ꎬ待测电阻Ｒｘ与滑动变阻器ＲＰ和电压表的并联电阻相等ꎬ这种设计要求电压表Ｖ１的量程要比电压表Ｖ２的量程大.同上理ꎬ 电压表Ｖ２的示数是电压表Ｖ１示数的一半 的目的是为了操作简便ꎬ示数不是一半也是可行的.闭合开关Ｓ时ꎬ设电压表Ｖ１的示数是Ｕ１ꎬ电压表Ｖ２的示数是Ｕ２ꎬ滑动变阻器ＲＰ和电压表的并联电阻为Ｒ并＝ＲＶＲＰＲＶ＋ＲＰ根据串联电流相等可知ꎬＵ１－Ｕ２Ｒｘ＝Ｕ２Ｒ并断开开关Ｓꎬ保持滑动变阻器ＲＰ不变ꎬ记录此时电压表的示数是Ｕ３ꎬ电流表Ａ２的示数是Ｉꎬ则Ｕ３＝ＩＲ并联立解得Ｒｘ＝(Ｕ１－Ｕ２)Ｕ３Ｕ２Ｉ４结束语上面介绍的改进方法较好地解决了因电表内阻引起的误差问题ꎬ也是高中学生容易理解的方法.要想运用自如ꎬ还需要熟练掌握实验器材的特性ꎬ这样才能更好地选择和使用器材ꎬ从而提高实验的准确性和可靠性.伏安法测电阻是电学实验的基础ꎬ它渗透在多个电学实验中ꎬ主要考查学生对欧姆定律和串并联知识的理解ꎬ培养学生分析问题和解决问题的能力[２].在新高考模式下ꎬ高考电学实验题紧紧围绕教学大纲对实验基本原理进行挖掘和拓展ꎬ这就要求教师在平时教学时讲透实验的基本原理ꎬ回归课本ꎬ用最基本的原理分析㊁引申和创新[３].比如伏安法测电阻存在因电表内阻而有实验误差的问题ꎬ若是用最基本的电路解决这个误差ꎬ这就需厘清每个实验器材的特性ꎻ比如滑动变阻器ꎬ它不仅可以出现在控制电路中ꎬ也可以出现在测量电路中ꎬ可以分压ꎬ也可以分流ꎬ虽然电阻未知ꎬ但可以使电压和电流的变化更加细腻ꎬ方便电表读数.只有这样才能培养学生科学的思维能力ꎬ增强学生解题的核心素养.参考文献:[１]韩同滨. 伏安法 测电阻教学改进探讨[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０２０ꎬ４９(７):５４－５５.[２]牛红标.用电阻补偿法修正半偏法测电表内阻的误差[Ｊ].物理教学ꎬ２０２２ꎬ４４(１１):３１－３２.[３]刘立毅.新课标全国卷电学实验试题回顾与启示[Ｊ].中学物理教学参考ꎬ２０１５ꎬ４４(９):５９－６１.[责任编辑:李㊀璟]。

第10节 实验 测定电池的电动势和内阻一、实验原理和方法1.伏安法：由E ＝U ＋Ir 知，只要测出U 、I 的两组数据，就可以列出两个关于E 、r 的方程，从而解出E 、r ，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如图1所示。

图12.安阻法：由E ＝IR ＋Ir 可知，只要能得到I 、R 的两组数据，列出关于E 、r的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图2所示。

图23.伏阻法：由E ＝U ＋UR r 知，如果能得到U 、R 的两组数据，列出关于E 、r 的两个方程，就能解出E 、r ，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图3所示。

图3二、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0～0.6 A 量程，电压表用0～3 V 量程，按实验原理图(如图1)连接好电路。

2.把滑动变阻器的滑片移到最左端，使其阻值最大。

3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I 1、U 1)。

用同样的方法测量几组I 、U 值。

4.断开开关，整理好器材。

5.处理数据，用公式法和图象法求出电池的电动势和内阻。

三、实验数据的处理1.计算法：由E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r 可解得 E ＝I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2，r ＝U 2－U 1I 1－I 2。

可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值，算出它们的平均值。

2.作图法(1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U 、I 值，作U －I 图象。

(2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E 。

(3)横轴截距点(路端电压U ＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流I 短＝E r 。

(4)图线斜率的绝对值等于电池的内阻r ，即r ＝|ΔU ΔI |＝EI 短，如图4所示。

图4四、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。

实验二十三、伏安法测电阻的实验【实验目的】：用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值【实验器材】：电源、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线等。

【实验原理】：R=U/I【实验步骤】： ①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处； ②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，改变电阻两端电压分别为U 1、U 2、U 3观察电流表每次对应的数值，I 1、I 2、I 3 分别填入设计的记录表格；③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值； ④整理器材。

【考点方向】：1、原理：欧姆定律变形式R=U/I 。

2、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻（或灯泡）两端的电压和通过电阻的电流3、电压表量程的选择：看电源电压，一般电压表量程稍大于电源电压。

1233R R R R ++=4、电流表的量程选择：I=U/R最小值（定值电阻） I=P额/U额5、滑动变阻器规格选取：1、看电流 2、计算电阻：R滑=（U-U额）/I额6、使小灯泡正常发光的操作：移动滑动变阻器使电压表示数等于小灯泡额定电压。

7、测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。

8、测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。

9、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Rx=U/I电阻偏小。

10、如果在实验中，无论如何移动滑动变阻器，电压表，或电流表的示数没有任何变化，那么可能的原因是：滑动变阻器接法错误，可能同时接成了上面的两个接线柱或同时接在了下面的两个接线柱。

11、闭合开关后，如果发现灯泡不亮，接下来的操作是：移动滑动变阻器，观察小灯泡是否会发光。

12、通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据，并作出了的I﹣U图象，发现其图像并不是一条直线，是因为：小灯泡的电阻丝阻值会随温度的变化而变化。