测量电阻的几种方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
测量电阻的几种方法
伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年中考重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法，具有一定的灵活性、技巧性、多样性，归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。
一、伏安法
例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R 的阻值
解析：1. 按图1所示电路图连接实验电路；
图1
2. 闭合开关，三次改变R’的值，分别读出两表示数；
3. 算出三次R的值，求平均值
33
2 1R
R
R
R +
+
=。
说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。
二. 分压法
（一）电压表和定值电阻替代法
例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗说出你的办法和理由。解析：1. 如图2所示，将被测电阻R 与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。
图2
2. 将电压表拆下，与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。
3. 求解：由021R U R U =，得0
2
1
R U U R =。 说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。
（二）电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A ”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求：
1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。
2. 简要写出实验操作步骤。
3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x ＝_________。
解析1：电路如图3所示。
图3
2. ①如图3所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U 1。
②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U 2。
3. 求解：)(202
12
Ω⨯-=U U U R x
说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。
（三）电压表和开关替代法
例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R 0、两个开关及几根导线，请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。
解析：1. 如图4所示连接好电路，闭合“替代开关”S ，记下电压表示数U 1；
图4
2. 断开“替代开关”，记下电压表示数U 2；
3. 求解：因为R U R U U
2
21=-，所以0212R U U U R ⨯-=。
说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。
三. 分流法
（一）电流表和定值电阻替代法
例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0，没有电压表，你如何测出被测电阻的阻值
解析：1. 如图5所示，将被测电阻R 与定值电阻R0并联接入电路，用电流表测通过被测电阻R的电流I1；
图5
2. 将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路，测出通过定值电阻R0的电流I2；
3. 求解：由02
1R
I
R
I=得012R I I
R=。
说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电流表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电流表和滑动变阻器替代法
例6. 现有电池组、电流表、已知最大阻值的滑动变阻器、导线及开关，你如何测出被测电阻的阻值
解析：方法一：1. 如图6所示，将被测电阻与变阻器并联接入电路，滑片位于阻值最大位置，先用电流表测出通过变阻器电路I1；
图6
2. 将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路中，测出通过被测电阻的电流I 2；
3. 求解：因为'1
2R I R I ⨯=⨯， 所以'21R I I R ⨯= 说明：该方法的定值电阻等效于一个定值电阻，其缺点为：需要进行两次电流表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。
方法二：1. 如图7所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，记下电流表示数I 1；
图7
2. 滑片位于阻值最大的位置，记下电流表示数I 2；
3. 求解：因为)'(21
R R I
R I +⨯=⨯ 所以'212
R I I I R ⨯-=。 说明：这种方法优点为：使用元件少，操作简单；缺点是：不能进行多次测量以减小误差。
（三）电流表和开关替代法 例7. 有一个阻值看不清的电阻x R ，我们要测它的阻值，但手边只有一只电流表，一个已知阻值0R 的定值电阻，二个开关和几根导线：
1. 画出实验电路图。
2. 写出实验步骤。
3. 用测出量和已知量写出未知电阻x
R 的表达式。
解析：因题中只有电流表可测出电流，而无法测知电压，故可根据并联电路电流分配规律求解（并联电路中电流的分配跟电阻成反比）。
（1）实验原理图如图8。
图8
（2）实验步骤：
①按图8连接好电路
②将电路瞬时接通，进行试触，若电流表指针偏转，不至过大，再接通电路。
③先闭合1S 断开2S ，测出通过0R 的电流0I ；再断开1S ，闭合2S ，测出通过x R 的电流x I 。
④根据并联电路的分流规律进行计算：
即：x x R R I I //00=
所以0
0)/(R I I R x x ⨯=
说明：该方法的优点为：使用电器元件少，实验操作简单。缺点是：由于没
有使用滑动变阻器，电路中的电流表应先进行试触选择量程或接在较大量程上，所以测量结果误差较大。
物理实验不仅能激发同学们学习物理的兴趣，巩固所学的物理概念和规律，更是培养动手能力和运用所学知识解决实际问题能力的重要手段。随着新课标的实施，对实验能力的要求越来越高，测量电阻方法上的创新对拓展同学们运用所学知识解决实际问题的能力是相当有益的。纵观以上测量电阻的几种方法，可归纳为：
1. 测电阻两端电压；
2. 测流过该电阻的电流；
3. 利用I
U R 求出电阻。 利用这几种方法不仅可以测出未知电阻，还可以在电学计算中用此方法计算电阻。
测量电阻的几种方法 伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年中考重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法,具有一定的灵活性、技巧性、多样性,归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。 一、伏安法 例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R 的阻值？ 解析：1. 按图1所示电路图连接实验电路； 图1
2. 闭合开关，三次改变R’的值,分别读出两表示数； 3. 算出三次R的值，求平均值 33 2 1R R R R + + =。 说明:这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差.缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。二。分压法 （一）电压表和定值电阻替代法 例2。有一个阻值已看不清楚的电阻器R,我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表,一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗?说出你的办法和理由。 解析：1。如图2所示,将被测电阻R 与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。
图2 2。 将电压表拆下，与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解：由021R U R U =，得0 21 R U U R =。 说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确,元件使用较少. (二)电压表和滑动变阻器替代法 例3. 给你以下器材：一个电源(其电压未知），一个标有“20Ω，1A ”的滑动变阻器，导线若干,一个开关，一只电压表，一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求： 1。 画出你所设计的电路图(电压表连入电路后位置不可变动）。 2。 简要写出实验操作步骤. 3. 根据你所测出的物理量写出表达式
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。 （2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3．测量电路 由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。 （1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3
V A 图1 R X0 I I X I V U A Ｖ R X0 图２ I A I X0 I U U A U X0 电阻测量 一、伏——安法 伏安法是用一个电压表V和一个电流表A来测量电阻，其测量 原理：R X= U I 。实际测量中有电流表外接法和电流表 内接法两种电路。 设电压表V内阻为R V，电流表A内阻为R A，待测电阻 真实值为R X0，测量值为R X，通过R X0的电流为I。 测量时，电压表V的示数为U，电流表A的 示数为I。 1、电流表外接法：小外偏小 2、电流表内接法：大内偏大 3、伏安法测电阻的电路的改进 如图3、图4的两个测电阻的电路能够消除电表的内阻带来的误差， 为什么？怎样测量？ 二、测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表，不用电流表 图3 图4
图6 方法一：伏——伏法----是用两个电压表（其中一个内阻已知，另 一个内阻未知）测量电压表的内阻。 测量电路如图5所示。 电路满足：R V1》R ，R V2》R 。 设电压表V 1内阻R V1未知，电压表V 2内阻 R V2已知；电压表V 1示数为U 1，电压表V 2示数 为U 2。由图5可得： R V1= 11V U I R V2=22 V U I 通过电压表V 1、V 2的电流为I V1=I V2 由以上三式得：R V1= 1 2 U U R V2 方法二：伏——伏——R 法(变式：伏——伏——R X 法) 伏——伏——R 法是用两个电压表（内阻均未知）和一个定值电阻R 0测量电压表的未知内阻。 测量电路如图6所示。 电路满足：R V1》R ，R V2》R ，R 0》R 。 设电压表V 1示数为U 1，电压表V 2示数为U 2，电压表V 2的量程电压大于 电压表V 1的量程电压。实验测量电压表V 1的内阻R V1。由图6可得： R V1= 1 1V U I R 0=00 R R U I 定值电阻R 0 两端电压：U R0=U 2—U 1 图5
电阻的测量方法 工程中所测量的电阻值，一般在1微欧（1×10-6 Ω）~1太欧（1×1012 Ω）的范闱内。为了选用适当的测量电阻的方法，减小测量误差，通常可将电阻按其阻值大小分成三类：1Ω以下为小电阻，1~100kΩ为中电阻，100kΩ以上为大电阻。 电阻的测量方法： 1、按获取测量结果的方式分 1）直接法 即采用直读式仪表测量电阻的方法。如用万用表测量电阻或兆欧表测量电阻就属于直接法。2）比较法 即采用比较式仪表测量电阻的方法。如用直流电桥测最电阻就属于比较法。 3）间接法 伏安法测量电阻属于典型的间接法。它是将被测电阻接上电源，然后用电压表和电流表分別测得电阻两端的电压UX和通过其中的电流IX，再根据欧姆定律计算出被测电阻RX=UX/IX 2、按照所使用的仪表分类 工业上为了保证测量精度和控制要求，并能进行远距离测量，最常用的是热电阻和热电偶。 1、热电阻 热电阻是利用电阻与温度呈一定函数关系的金属或半导体材料制成的感温元件。作为测温元件，要求材料的电阻温度系数大，电阻率大，热容量小，在整个测温范围内具有稳定的物理化学性质等，此外，电阻和温度之间的关系复现性要好。 热电阻按感温元件材料可分为两大类： ①金属导体，如铂、铜、镍等； ②半导体，如鍺、碳热敏电阻等。 常用热电阻材料特性如表所示。
常用的热电阻材料特性 金属导体材料的热电阻是目前工业上大量采用的。特别是铂热电阻，其化学物理性能稳定且复现性好，可测温度范围可达-200?850°C。铜热电阻与铂热电阻相比，其优点主要是温度系数大，线性好，价格便宜，但测温范围较小，适用于-50?150°C范围温度测量。这两种热电阻都是国家的标准产品。镍热电阻使用较少。 半导体材料热敏电阻的温度系数比金属导体材料的热电阻大几个数量級，但由于材料的稳定性等因素，目前在工业测温上的使用受到限制。但半导体热敏电阻有许多独特的特性，种类多，在其它方面已得到广泛应用，是一种很有前途的温度检测元件。 金属热电阻是精度最高的温度测量元件，可作标准仅器用。 优点是：测量精度高；再现性好；可保持多年稳定性和精确度；与热电偶相比不需要冷点温度补偿；输出信号可远传。 缺点是：价格较热电偶贵；需外接电源；不适合在有机械振动的场合使用。 铠装热电阻是将温度检测元件、绝缘材料、导线三者封焊在一根金属管内的热电阻，具有良好的机械性能，不怕振动。铠装热电阻除感温元件外其它部分可制成缆状结构，任意弯曲，适应各种复杂结构场合中的温度测量。 2、热电偶 热电偶是目前工业上使用最广泛的测温元件。热电偶的测温原理是：两种不同导体A和B接成一个闭合回路，若结合点1和2有温度差，则回路中就会产生电流；当在A点断开则在断开处存在电势。这种因温度差而产生热电势的现象称为“热电效应。这种不同导体的组合称为热电偶。
测量电阻的10种方法 武宣县东乡镇中学 黎艺谨 电阻的测量是中学物理实验教学的重要内容，也是中考最常考的内容之一，来宾市中考题几乎年年出现有关电阻测量的题目，2009年来宾市中考题就出现了只用一个电表测量电阻的有关题目。因此，学会测量电阻对学生学好物理电学有重要的意义。为此，我总结出了测量电阻的10种方法。 一、伏安法 1.即用电压表和电流表测量电阻的方法 （图1） ① 实验原理：R=U/I ②电路图：如图1所示 二、只有一个电流表，没有电压表 2.方法一： （图2） ① 电路图：如图2所示（R 0已知）。 Rx R 0
②方法：先用电流表测量R0的电流I0，再测量R X的电流I X。 ③表达式：R X=I0R0/I X 3.方法二： （图3） ①电路图：如图3所示（R0已知）。 ②方法：先用电流表测量电路的总电流I，再测量R0的电流I0。 ③表达式：R X=I0R0/（I-I0) 4.方法三： R0 Rx (图4) ①电路图：如图4所示（R0已知）。 ②方法：先用电流表测量电路的总电流I，再测量R X的电 流IX。 ③表达式：R X=（I-I X)R0/I X 三、只有一个电压表，没有电流表 5..方法一：
（图5） ① 电路图：如图5所示（R 0已知）。 ②方法：先用电压表测量R 0的电压U 0，再测量R X 的电压U X 。 ③表达式：R X =U X R 0/U 0 6..方法二： 6） 电路图：如图6所示（R 0已知）。 ②方法：先用电压表测量电源的总电压U ，再测量R 0的电压U 0。 ③表达式：R X =(U-U 0）R 0/U 0 R0 Rx R0 Rx
关于测量电阻方法的总结 1、伏安法、伏伏法、安安法、伏欧法、安欧法 电压表内阻已知则可当电流表使用， 电流表内阻已知则可电压表使用 电阻箱、定值电阻因为阻值已知，可用电流求得其电压，或可用电压求得其电流。 2、欧姆表法： 用多用表的欧姆档直接测量。 3、替换法： 【1】 【2】为了测定电流表A1的内阻，采用如图所示的电路.其中： A1是待测电流表，量程为300 μA，内阻约为100 Ω； A2是标准电流表，量程是200 μA； R1是电阻箱，阻值范围0~999.9 Ω； R2是滑动变阻器； R3是保护电阻； E是电池组，电动势为4 V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关. （1）根据电路图14-81，请在图14-82中画出连线，将器材连接成实验电路. （2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150 μA；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150 μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图所示，电阻箱R1的阻值是______Ω，则待测电流表A1的内阻R g=________Ω. （3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用________（填写阻值相对应的字母）. A.200 kΩ B.20 kΩ C.15 kΩ D.20 Ω（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器___________（填写阻值相对应的字母）是最佳选择. A.1 kΩ B.5 kΩ C.25 kΩ. D100 kΩ 4、半偏法 【3】(1)利用如图所示的电路测 量电流表○G的内阻(图中电源的 电动势E=4V )：先闭合S1，调 节R，使电流表指针偏转 到满刻度；再闭合S2，保持R 不变，调节R′，如果使电流表 指针偏转到满刻度的 2 1 ，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= Ω． 如果表指针偏转到满刻度的 3 2 ，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg= Ω． 【4】要测量内阻较大的电压表 的内电阻，可采用“电压半值 法”，其实验电路如图所示。其 中电源两端的电压值大于电压 表的量程，电阻箱R2的最大阻 值大于电压表的内电阻。先将滑动变阻器R1的滑动头c 调至最左端，将R2的阻值调至最大，依次闭合S2和S1，调节R1使电压表满偏，然后断开S2，保持滑动变阻器的滑动头c的位置不变，调节R2使电压表半偏，此时R2的示数即可视为电压表的内电阻值。 （1）实验时，在断开S2调节R2过程中，a点与滑动变阻器的滑动头c之间的电压应：_____。
测电阻的特殊方法20种 1.桥式电阻测量法：使用电桥测量电阻值，常见的有维尔斯通电桥、 韦恩电桥等。 2.变比电桥测量法：通过变比电桥的变压比来间接测量电阻值。 3.硬度诱导法：利用表面硬度与规定冲击负荷下的冲击深度比值与电 阻成正比的关系进行测量。 4.敏感电流比率法：根据物体的电阻值与流过物体的电流及电源电压 之比，计算得到阻值。 5.电感电阻法：通过测量线圈两端的电压和电流的相位差，计算得到 电阻值。 6.交流电阻测量法：使用交流信号测量电阻的方法，常见的有串联法、卡尔简法等。 7.直流电阻测量法：使用直流信号测量电阻的方法，常见的有电压法、电流法等。 8.电位差法：通过测量电阻两端的电位差以及通过电阻的电流，计算 得到电阻值。 9.称重法：通过测量电阻所支撑的物体的重量与参考物体的重量的比值，计算得到电阻值。 10.电带电阻法：利用带电体与待测电阻之间的电势差和电流之间的 关系测量电阻值。
11.拉伸法：通过拉伸导线使其变细，测量其电阻变化来计算原始导线的电阻值。 12.电机测量法：利用测量电动机的输入功率和输出功率之差，计算电阻值。 13.热电方法：利用热电效应来测量电阻值，如热电阻、热电偶法。 14.磁感应法：利用电阻材料内部磁感应强度和电流的关系，测量电阻值。 15.声波测量法：通过测量电阻材料中传播声波的速度和频率，计算电阻值。 16.变频测量法：通过改变频率，测量电阻材料的阻抗值，计算得到电阻值。 17.阻抗测量法：利用交流信号测量电阻材料的阻抗，测量得到电阻值。 18.激光干涉法：利用激光干涉效应测量电阻材料的长度和电阻值。 19.电容测量法：通过测量电容材料的电容和电阻的关系，计算得到电阻值。 20.电化学测量法：利用电化学方法测量电阻材料的电导率和电极电势，计算得到电阻值。 这些方法中，不同的方法适用于不同的电阻测试场景，充分运用这些方法可以更加准确地测量出电阻值。
测量电阻常用的6种方法 一、伏安法测电阻 伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点。它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等。本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用。主要涉及电压表、电流表的选择以及实物连线等。 [例1] 在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材： A ．待测电阻R x 阻值约为10 Ω左右 B ．电压表V 1，量程6 V ，内阻约2 kΩ C ．电压表V 2，量程15 V ，内阻约10 kΩ D ．电流表A 1，量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω E ．电流表A 2，量程3 A ，内阻约0.02 Ω F ．电源：电动势E ＝12 V G ．滑动变阻器R 1，最大阻值10 Ω，最大电流为2 A H ．滑动变阻器R 2，最大阻值50 Ω，最大电流为0.2 A I ．导线、开关若干 (1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半。除A 、F 、I 以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材________(填器材前面的字母代号)。 (2)在虚线框内画出该实验电路图。 [解析] (1)两表读数大于量程一半，根据题意电压表选B 。由欧姆定律知电路 电流最大值I ＝U R ＝610 A ＝0.6 A ，故电流表选D ，滑动变阻器选阻值较小的G 。 (2)因待测电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，又变阻器采用分压式 接法，电路如图所示。 [答案] (1)BDG (2)见解析图 二、伏伏法测电阻 已知内阻的电压表可作电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，常用电压表代替电流表使用，这是设计电路中的高频考点。 [例2] 用以下器材可测量电阻R x 的阻值。 待测电阻R x ，阻值约为600 Ω； 电源E ，电动势约为6 V ，内阻可忽略不计； 电压表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1 000 Ω； 电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 kΩ；
（一）伏安法测电阻滾 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出 未知电阻 R x的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出R x的阻值。由于电压表也叫伏 特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 2.电路图：（见图1） 3?器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Q）、滑动变阻器、导线。 4.注意点： i连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。 ii滑动变阻器的作用： （1）保护电路; （2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 iii本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。 5.实验步骤： （1）根据电路图把实验器材摆好。 （2）按电路图连接电路。 卜种测电阻方法归纳 1 ?原理：由欧姆定律二推出
（在连接电路中应注意的事项： ①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表 量程的选择，“ + ”、“ - ”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑 片应位于阻值最大处。） （3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别 使灯泡暗红（灯泡两端电压 IV ）、微弱发光（灯泡两端电压 1.5V ）、正常发光（灯泡两端 电压2.5V ），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。 实验次数 灯泡亮度 电压U/V 电流I/A 电阻R/ Q 1 灯丝暗红 1 2 微弱发光 1.5 3 正常发光 2.5 的温度升高。 （4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6 .分析与论证: 展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？ 难点突破：（我们对比一个实验如图 2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值 R ） 发现：R 是定值，不随电压、电流的变化而变化。 通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的 呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。） 那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验 再一次验证了这一点。 方法一：如果只用一只电压表，用图 3所示的电路可以测出未知Rx 的阻值。 具体的作法是先用电压表测出R x 两端的电压为U X ；再用这只电压表测出定值电阻R 0 两端的电压为U o 。根据测得的电压值U x 、U 0和定值电阻的阻值R 0,可计算出Rx 的值为： 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 （二）测电阻的几种特殊方法 1?只用电压表，不用电流表
几种常用的测电阻方法 玉山一中物理组 黄小燕 物理高考试题中，实验部分一直是学生比较薄弱的环节，而高中电学实验占整个实验中比重相当大，其中电阻的测量是重点，因此对电阻测量方法了解和掌握很有必要。 下面介绍几种常用的测电阻的方法： 一：伏安法测电阻 （一）原理：部分电路的欧姆定律R=U/I （二）内、外接法的比较与选择 伏安法测电阻有a 、b 两种接法，如图，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 V A R R R <，则采用外接法。若x V A R R R >，则采用内接法。 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 ）。 二：半偏法： 1．对阻值过小的电流计采用半偏法测量 实验电路图如右 具体步骤：①先将R 的阻值调到最大，合上S 1，调节R 的阻值，使电流表的指针转到满刻度。②合上S 2，调节R ′的阻值，使电流表的指针转到满刻度的一半。③记下R ′的阻值，则R g 等于R ′。 注意：为使接上电阻箱后总电流几乎不变，要求R>>R g ，成为整个电路电阻的主要部分，使R ′的接入仅使电阻发生微小变化。系统误差为R 测 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 。 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） 图 1 图2 测电阻的几种典型方法 一、伏安法测电阻 1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2、原理：I=U R 3、电路图： 如图1所示 4、步骤： ①根据电路图连接实物。几个注意点： a 、连接实物时，必须注意 开关应断开； ② 检查电路无误后，闭合开关S ，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。 ③算出三次Rx 的值，求出平均值。 ④整理器材。 二、伏阻法测电阻 （一）常见的形式：a 、电压表和定值电阻；b 、电压表和已知最大阻值的变阻器。 （二）具体情形： 1、电压表+定值电阻 （1）设计思路：该实验的关键是如何找到待测电阻的电流．因此不妨采用间接测量 的方式：只要求得已知电阻的电流即可．而这一结果可通过测已知电阻两端电压，将测得值除以已知阻值得到．电路图如图8-1所示． （2）实验原理：由欧姆定律可以得到：x x x U R I =，000 U I R =，再由 串联电路电流处处相等的规律有，000 x x x U U R R I U == 因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可． 总结：上面方法是运用一只电压表测量两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值．当然可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压，再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值． b 、滑动变阻器 变阻（“一上一下” ） 阻值最大（“滑片远离接线柱” ） 串联在电路中 c 、电流表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：算最大电流I=U Rx 并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：看电源电压 V A Rx R ′ 图1 电阻的几种测量方法 方法一（伏安法）： 器材：电流表、电压表、电源、定值电阻R 0、开关、导线、滑动变阻器。 电路图： 步骤： 1、 闭合开关S 、移动滑动变阻器滑片P ，读出电压表、 电流表示数分别为U 、I ； 2、 再调节变阻器滑片P 先后再测出两组数据。 3、 根据R=U/I 分别算出三次测量的电阻值，求平均值：R=（R 1+R 2+R 3）/3。 方法二： 器材：电源、定值电阻R 0、开关、导线、电流表、未知电阻R X 。 电路图： 步骤： 1、将电流表与R 0串联，测出通过R 0的电流I 0； 2、将电流表换为与R X 串联，测出通过R X 电流I X ； 3、表达式：R X =I 0R 0/I X 。 方法三： 器材：电源、定值电阻R 0、开关二个、导线、电流表、未知电阻R X 。 电路图： 步骤： 1、 闭合开关S 1、S 2，读出电流表示数I X ； 2、 S 1闭合S 2断开，读出电流表示数I 。 3、 表达式：R X =IR 0/（I X -I ） 方法四（等效替代法）： 器材；电源、定值电阻R 0、电流表、导线、未知电阻R X 、电阻箱、单刀双掷开关。 电路图： 步骤： 1、 S 接A ，读出电流表示数I ； 2、 再把S 接B ，调节电阻箱，使电流表的示数为I ，读出 电阻箱的示数R ； 3、 表达式：R X =R 0。 R R 方法五： 器材：电源、定值电阻R 0、导线、电压表、未知电阻R X 、开关。 电路图： 步骤： 1、 闭合S ，分别用电压表测出R 0、R X 两端的电压U 0、 U X ； 2、 表达式；R X =U X R 0/U 0。 方法六： 器材：电源（电压恒定未知）、电阻R 0的滑动变阻器、电流表、导线、开关、未知电阻R X 。。 电路图； 步骤： 1、 闭合开关S ，将滑动变阻器滑片P 移到最左端，读出 电流表示数I 1； 2、 将滑片P 移到最右端，读出电流表示数I 2； 3、 表达式；R X =I 2R 0/（I 1-I 2）。 R 0 测电阻的八种方法 ①最直接的测电阻方法——多用电表测量法 直接用欧姆表测量电阻简单快捷，但由于欧姆表的刻度不均，误差较大，只能粗略测量电阻. ②最基础的测电阻方法——伏安法 电流表外接法和内接法电路: 这是电流表和电压表内阻都未知的情况下将就使用，都有原理设计误差。如果电流表内阻已知，就意味着电流表分压已知，那就用电 流表内接法，不用判断（大内偏大），无原理误差。 如果电压表内阻已知，就意味着电压表分流已知，那就用电流表外接法，不用判断（小外偏小），无原理误差。 ③最精确的测电阻方法——等效替代法 电路如图: ④最灵活的测电阻方法（1）——安安法 安安法核心也是伏安法，只是用安培表代替伏特表，所以安培表内阻必须知道。 电路如图: ⑤最灵活的测电阻方法（2）——伏伏法 伏伏法核心也是伏安法，只是用伏特表代替安培表，所以伏特表内阻必须知道。 电路如图： ⑥测电流表内阻的专用方法——电流半偏法 电路如图: ⑦测电压表内阻的专用方法——电压半偏法 电路如图: ⑧利用比例关系测电阻的方法——电桥法 电路如图所示: 实验中调节电阻箱R₃，当电流计读数为零时，A、B两点的电势相等，R₁和R₃两端的电压相等，设为U₁。同时R₂和Rₓ两端的电压也相等，设为U₂.根据欧姆定律有：U₁/R₁=U₂/R₂，U₁/R₃=U₃/Rₓ。解得R₁/R₂=R₃/Rₓ，这就是电桥平衡的条件，可求出被测电阻Rₓ的阻值。 拓展方法： ①伏阻法： 本质上也是伏安法为基础，因为没有电流表，所以就将已知电阻与未知电阻串联，用电压表分别测出两电阻的电压，用已知电阻电流代替未知电阻电流。 实验步骤: （a）S闭合测出R₀的电压为U₀; I = U₀ /R₀ （b）再测出Rx的电压为Uₓ ; I=Uₓ/Rₓ （c）Rₓ= Uₓ×R₀/U₀ 原理设计误差：忽略了Rₓ真实电流大于测量电流，所以真实值小于测量值。 变式：若没有定值电阻R₀,有一个最大阻值为R₀的滑动变阻器,测出待测电阻Rₓ(有电压表） 实验步骤 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 R r 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x g R R r R E I +++= ，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2 g 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x g R R r R E I +++=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 —电阻测量的六种方法
测电阻的几种典型方法
电阻的几种测量方法
测量电阻阻值的八种方法
几种测量电阻阻值的方法
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