最牛高中物理實驗電阻測量方法歸納總結材料

1、適用標準高中物理電阻丈量方法概括總結說明：本文概括并整理了電阻的丈量各樣方法，這些方法都是全體物理教師集體智慧的結晶，希望能使學生對高中物理電學知識的學習有所幫助，同時感謝那些為無私奉獻，愿意分享的物理教師！電阻丈量向來是高中物理電學實驗中的重頭戲，高中物理教材中編排的電學實驗對電阻的丈量只是給出了一個大體的框架，實質上電阻的丈量方法好多，認識并掌握電阻的丈量方法能夠使學生對電學知識的理解更為深刻和透辟。一、基本方法-伏安法（V-A法）伏安法丈量電阻主要波及丈量電路的選擇，控制電路的選擇和實驗器械的選擇。1、原理：依據(jù)部分電路歐姆定律。2、控制電路的選擇控制電路有兩種：一種是限流電路（如圖1）

2、；另一種是分壓電路。（如圖2）1）限流電路是將電源和可變電阻串連，經(jīng)過改變電阻的阻值，以達到改變電路的電流，但電流的改變是有必定范圍的。其長處是節(jié)儉能量；一般在兩種控制電路都能夠選擇的時候，優(yōu)先考慮限流電路。（2）分壓電路是將電源和可變電阻的總值串連起來，圖1再從可變電阻的兩個接線柱引出導線。如圖2，其輸出電壓由ap之間的電阻決定，這樣其輸出電壓的范圍能夠從零開始變化到靠近于電源的電動勢。在以下三種狀況下，必定要使用分壓電路：文案大全2適用標準要求丈量數(shù)值從零開始變化或在座標圖中畫出圖線?；瑒幼冏杵鞯目傊当却郎y電阻的阻值小得多。電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。3、丈量電路因為伏特表

3、、安培表存在電阻，所以丈量電路有兩種：即電流表內接和電流表外接。（1）電流表內接和電流表外接的電路圖分別見圖3、圖4（2）電流表內、外接法的選擇，、已知RV、RA及待測電阻RX的大概阻值時能夠利用相對偏差判斷圖3若RXRV，采納內接法，RXRV，采納外接法RARXRARX不知RV、RA及待測電阻RX，采納試試法，見圖5，當電壓表的一端分別接在a、b兩點時，如電流表示數(shù)有顯然變化，用內接法；電壓表示數(shù)有顯然變化，用外接法。3）偏差剖析：內接時偏差是因為電流表分壓惹起的，其丈量值偏大，即R測R真(R測=RA+RX);外接時偏差是因為電壓表分流惹起的，其丈量值偏小，即R測R真(R測RXRV)RXRV

4、4、伏安法測電阻的電路的改良00文案大全456適用標準如圖6、圖7的兩個測電阻的電路能夠除去電表的內阻帶來的偏差，為何？如何丈量？二、由伏安法演變而來的其余丈量定值電阻的方法概括（一）電壓表和定值電阻代替法（V-R法）【例1】有一個阻值已看不清楚的電阻器R，我們要測出它的阻值，但手邊只有一個電池組，一個電壓表，一個已知阻值的電阻器R0和幾根導線，你有方法測出R的阻值嗎？說出你的方法和原因。分析：1、以下圖，將被測電阻R與已知電阻R0串連接入電路，先把電壓表并聯(lián)接在R兩頭，測出電阻R兩頭的電壓U1。2、將電壓表拆下，與R0并聯(lián)接入電路測出電阻R0兩頭的電壓U2。3、求解：由U1U2，得RU1R0

5、。KRR0U2說明：這類方法的弊端為：需要進行兩次電壓VV表連結，實驗時間加長。長處為：丈量較為正確，元件使用較少。R0R（二）電壓表和滑動變阻器代替法（V-RP法）【例2】給你以下器械：一個電源（其電壓未知），一個標有“20，1A”文案大全適用標準的滑動變阻器，導線若干，一個開關，一只電壓表，一個待測電阻Rx。請你設計一個能測出Rx電阻值的電路。要求：1、畫出你所設計的電路圖（電壓表連入電路后地點不行改動）。2、簡要寫出實驗操作步驟。3、依據(jù)你所測出的物理量寫出表達式Rx_。分析：1、電路如圖3所示。2、如圖3所示連結電路，將滑片移到阻值為零的地點，記下電壓表示數(shù)U1。將滑片移到阻值最大地點

6、，記下電壓表示數(shù)U2。U220()3、求解：RxU2U1說明：該方法的長處為：使用電器元件少，連結簡單。弊端是：因為電壓表的分流作用，丈量結果偏小，且不可以進行多次丈量求均勻值以減小偏差。（三）電壓表和開關代替法（V-K法）【例3】給你一個電池組、一個電壓表、一個已知阻值的定值電阻R0、兩個開關及幾根導線，請你想法只連結一次電路就能測出未知電阻的阻值，畫出電路圖，寫出實驗步驟及未知電阻的表達式。分析：1、如圖4所示連結好電路，閉合“代替開關”S，記下電壓表示數(shù)U1；文案大全適用標準2、斷開“代替開關”，記下電壓表示數(shù)U2；3、求解：因為U1U2U2，所以RU2R0。R0RU1U2說明：該方法的

7、長處為：使用電器元件少，連結簡單。弊端是：因為沒有使用滑動變阻器，電路中的電壓表應當接在較大的量程上，所以丈量結果偏差較大。（四）電流表和定值電阻代替法（A-R法）【例4】現(xiàn)有電池組、電流表、開關、導線和一個已知阻值的定值電阻R0，沒有電壓表，你如何測出被測電阻的阻值？分析：1、如圖5所示，將被測電阻R與定值電阻R0并聯(lián)接入電路，用電流表測經(jīng)過被測電阻R的電流I1；2、將電流表拆下，與定值電阻串連接入電路，測出經(jīng)過定值電阻R0的電流I2；3、求解：由I1RI2R0得RI2R0。I1說明：這類方法的弊端為：需要進行兩次電流表連結，實驗時間加長。長處為：丈量較為正確，元件使用較少。（五）電流表和滑

8、動變阻器代替法（A-RP法）【例5】現(xiàn)有電池組、電流表、已知最大阻值的滑動變阻器、導線及開關，你如何測出被測電阻的阻值？分析：方法一：1、如圖6所示，將被測電阻與變阻器并聯(lián)接入電路，滑片位于阻值最大地點，先用電流表測出通文案大全適用標準過變阻器電路I1；2、將電流表拆下，與定值電阻串連接入電路中，測出經(jīng)過被測電阻的電流I2；3、求解：因為I2RI1R，I所以R1R說明：該方法的定值電阻等效于一個定值電阻，其弊端為：需要進行兩次電流表連結，實驗時間加長。長處為：丈量較為正確，元件使用較少。方法二：1、如圖7所示連結電路，滑片位于阻值最小的地點，記下電流表示數(shù)I1；2、滑片位于阻值最大的地點，記下

9、電流表示數(shù)I2；3、求解：因為I1RI2(RR)I2R。所以RI1I2說明：這類方法長處為：使用元件少，操作簡單；弊端是：不可以進行多次丈量以減小偏差。（六）電流表和開關代替法（A-K法）【例6】有一個阻值看不清的電阻Rx，我們要測它的阻值，但手邊只有一只電流表，一個已知阻值R0的定值電阻，二個開關和幾根導線：1、畫出實驗電路圖。2、寫出實驗步驟。3、用測出量和已知量寫出未知電阻Rx的表達式。分析：因題中只有電流表可測出電流，而沒法測知電壓，故可依據(jù)并聯(lián)電路電流分派規(guī)律求解（并聯(lián)電路中電流的分派跟電阻成反比）。文案大全適用標準1）實驗原理圖如圖8。2）實驗步驟：按圖8連結好電路將電路剎時接通，

10、進行試觸，若電流表指針偏轉，不至過大，再接通電路。先閉合S1斷開S2，測出經(jīng)過R0的電流I0；再斷開S1，閉合S2，測出經(jīng)過Rx的電流Ix。依據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律進行計算：即：Ix/I0R0/Rx所以Rx(I0/Ix)R0說明：該方法的長處為：使用電器元件少，實驗操作簡單。弊端是：由于沒有使用滑動變阻器，電路中的電流表應先進行試觸選擇量程或接在較大批程上，所以丈量結果偏差較大。三、電表內阻的丈量方法概括剖析敏捷電流表是用來測定電路中電流強度且敏捷度很高的儀表。它有三個參數(shù)：滿偏電流Ig、滿偏時電流表兩頭的電壓Ug和內阻rg。一般敏捷電流表的Ig為幾十微安到幾毫安，rg為幾十到幾百歐姆，UgIg

11、rg也很小。將電流表改裝為其余電表時要測定它的內阻，依據(jù)供給的器械不一樣，能夠設計出不一樣的丈量方案。練慣用多種方法測定電流表的內阻，能夠培育學生思想的發(fā)散性、創(chuàng)建性、實驗設計能力和綜合實驗技術。（一）電流表內阻丈量方法概括1、半偏法這類方法教材中已做介紹。中學物理實驗中常測定J0415型電流表的文案大全適用標準內阻。此型號電流表的量程為0200A，內阻約為500，實驗電路如圖1所示。操作重點：按圖連好電路，S2斷開，S1閉合，調理變阻器R，使待測電流表G的指針滿偏。再將S2也閉合，保持變阻器R接在電路中的電阻不變，調節(jié)電阻箱R使電流表G的指針半偏。讀出電阻箱的示值R，則可以為rgR。實驗原理

12、與偏差剖析：以為S2閉合后電路中的總電流近似不變，則經(jīng)過電阻箱的電流近似為IG。所以電流表內阻與電阻箱的示值近似相等。實2際上S2閉合后電路中的總電流要變大，所以經(jīng)過電阻箱的電流要大于IG，2電阻箱的示值要小于電流表的內阻值。為了減小這類系統(tǒng)偏差，要保證變阻器接在電路中的阻值R100R，進而使S閉合前后電路中的總電流基本不變。R越大，系統(tǒng)偏差越小，但所要求的電源電動勢越大。實驗中所用電源電動勢為8-12V，變阻器的最大阻值為60k左右。2、電流監(jiān)控法實驗中若不具備上述條件，可在電路中加裝一監(jiān)控電流表G，可用與被測電流表同樣型號的電流表。電源可用1.5V干電池，R用阻值為10k的滑動變阻器，如圖

13、2所示。實驗中，先將S2斷開，S1接通，調理變阻器R的值，使被測電流表G指針滿偏，記下監(jiān)控表G的示值IG。再接通S2，頻頻調理變阻器R和電阻箱R，使G的指針恰巧半偏，G的示值不變。這時電阻箱R的示值即可以為等于G的內阻rg。這樣即可防止前法造成的系統(tǒng)偏差。文案大全適用標準用圖2所示電路丈量電流表G的內阻，也可不用半偏法。將開關S1、S2均接通，讀出被測電流表G的示值IG、監(jiān)控表G的示值IG、電阻箱的示值R，則可依據(jù)rg(IGIG)R計算出電流表G的內阻。IG3、取代法按圖3所示連結電路，G為待測電流表，G為監(jiān)測表，S1為單刀單擲開關，S2為單刀雙擲開關。先將S2撥至與觸點1接通，閉合S1，調理

14、變阻器R，使監(jiān)測表G指針指某一電流值（指針偏轉角度大些為好），記下這一示值。再將單刀雙擲開關S2撥至與觸點2接通，保持變阻器R的滑片地點不變，調理電阻箱R，使監(jiān)測表G恢還原來的示值，則可以為被測電流表G的內阻等于電阻箱的示值。用這類方法，要求監(jiān)測表的示值要適合大一些，這樣敏捷度較高，測量偏差較小。4、電壓表法原則上得悉電流表兩頭的電壓UU和經(jīng)過它的電流I，就能夠利用rgI計算出它的內阻。但若丈量J0415型電流表的內阻，滿偏時它的電壓才是0.1V，用J0408型電壓表的3V量程丈量，指針才偏轉一個分度。這樣因讀數(shù)會惹起很大的有時偏差。所以不宜用一般電壓表直接丈量電流表兩頭的電壓?？捎萌鐖D4所示

15、電路，將待測電流表G與電阻箱串連后再與電壓表并聯(lián)。閉合開關S，調理變阻器和電阻箱，使電流表和電壓表的指針均有較文案大全適用標準大的偏轉，讀出電壓表的示數(shù)U、電流表的示值I和電阻箱的示值R，則據(jù)rgUIR得出電流表的內阻。I電源要用2節(jié)干電池，電壓表用3V量程，用最大阻值為1k左右的變阻器。5、用內阻、量程已知的電流表取代電壓表按圖5連結電路，G為待測內阻的電流表，G為內阻、量程已知的標準電流表，E為1.5V的干電池一節(jié)，R為阻值為幾十歐姆的滑動變阻器。調理變阻器R，使兩電流表的指針均有較大的偏轉。讀出電流表G的示值IG，設其內阻rg；讀出被測電流表G的示值IG，則據(jù)rgIGrg可得出電流表G的

16、內阻值。IG（二）電壓表內阻丈量方法概括剖析電壓表內阻的丈量是最近幾年來高考的熱門和亮點，其實電壓表內阻的丈量和一般電阻的丈量同樣，所不一樣的就是電壓表可供給自己兩頭的電壓值作為已知條件。所以，在丈量電壓表內阻的實驗中，要靈巧運用所學過的實驗方法，依照實驗原理和實驗儀器，依照題設要乞降條件進行合理的丈量。1、利用伏安法丈量電壓表是測定電路兩頭電壓的儀器，理想電壓表的內阻可視為無窮大，但實質使用的電壓表內阻其實不是無窮大。為了丈量某一電壓表的內阻，給出的器械有：A.待測電壓表（03V，內阻在3.54.5k之間）；B.電流表（01mA）；C.滑動變阻器(050)；D.電源（1.5V的干電池兩節(jié)）；

17、E.開關和若干導線。利用伏安法RU，丈量電壓表示數(shù)U和I文案大全適用標準電流表示數(shù)I即可，因為滑動變阻器最大阻值遠小于被測內阻值，為了滿足多測幾組數(shù)據(jù)，利用作圖法求電壓表的內阻，應采納滑動變阻器分壓式電路，電路如圖1所示。2、利用歐姆表丈量歐姆表是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的，已知歐姆表刻度盤上中央刻度值為“20”，現(xiàn)用歐姆表丈量一個內阻約為幾千歐的電壓表，實驗中應把歐姆表選擇開關調至100擋，若歐姆表的讀數(shù)如圖2所示，則該電壓表內阻阻值為2500。3、利用半偏法丈量方法一：用如圖3所示電路丈量量程為1V的電壓表的內阻RV（RV在800900之間）。供給的器械還有：A.滑動變阻器，最大阻值10；

18、B.電阻箱，最大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1；C.電池組：電動勢約6V，內阻可忽視不計；D.導線和開關。實驗方法和步驟是：斷開開關S，按圖3連結好電路；把滑動變阻器的觸頭P滑到b端；將電阻箱的阻值調到零；閉合開關S；調理滑動變阻器R的阻值，使電壓表指針達到滿偏；調理電阻箱R0的阻值，使電壓表指針達到半偏，讀出此時電阻箱R0的阻值，即為電壓表的內電阻RV的丈量值。方法二：量程為3V的電壓表V的內阻約為3k，要求測出該電壓表內阻的精準值，實驗中供給的器械有：A.阻值范圍為0.19999.9的電阻箱；B.開路電壓約為5V，內阻可忽視不計的電源E；C.導線若干和開關。實驗電路如圖4所示，因為

19、電源的電動勢沒有正確給出，先調理電阻箱阻值，使電壓表指針文案大全適用標準指在中間刻度線，記下電阻箱的阻值R1，有1URVE2RVR1再調理電阻箱阻值，使指針指在滿偏刻度，記下電阻箱的阻值R2由串聯(lián)分壓規(guī)律：URVE，解式得RVR12R2RVR24、利用已知電動勢的電源和電阻箱丈量（E-箱法）量程為3V的電壓表，其內阻約為3k，現(xiàn)要求測出該電壓表內阻，實驗器械有：電源，電動勢E6V，內阻不計；變阻器R，阻值范圍0.19999.9，額定電流0.2A；開關和導線若干，實驗電路如圖5所示，因為電源的電動勢正確給出，只要調理R記下阻值，讀U出對應的電壓值U，由串連分派規(guī)律可得：RVR。EU5、利用電流表

20、和定值電阻丈量（A-R法）實驗電路如圖6所示，圖中E為電源（電動勢為4V），R為滑動變阻器（最大阻值為200），R0為已知定值電阻（阻值為3.50k），A為電流表（量程為2mA），V為一個有刻度但無刻度值的電壓表（量程約3V，內阻約3k），現(xiàn)要測電壓表V的內阻RV。實驗步驟以下：閉合開關S1、S2，調理R的滑動觸頭使電壓表V滿偏，設滿偏電壓為Um，讀出電流表A示數(shù)為I1，有Um(I1Um)R0RV閉合S1，斷開S2，調理R的滑動觸頭使電壓表V滿偏Um，讀出電流表A示數(shù)為I2，有UmI2RV聯(lián)立式，可得電壓表內阻RVI1I2RI26、利用電壓表和電阻箱丈量（V-箱法）文案大全適用標準實驗室供給的

21、器械有：A.電池E：電動勢約6V，內阻約1；B.電壓表V1：量程3V，內阻r1約為3k；C.電壓表V2：量程2.5V，內阻r2約為2.5k；D.電阻箱R1：最大阻值9999.9，阻值最小改變量為0.1；E.滑動變阻器R2：最大阻值為50；F.開關和導線若干。要求用如圖7所示的電路測定電壓表V1的內阻，當開關S閉合時，調理滑動變阻器R2和電阻箱R1。依據(jù)串連電路電壓分派原理有：RV1R1U1R1。U1U2U1，可得RV1U1U2（三）如何減小半偏法的系統(tǒng)偏差半偏法是丈量電壓表和電流表內阻的常用方法之一，但該法存在比較大的系統(tǒng)偏差，那么如何除去該法的系統(tǒng)偏差呢？1、對半偏法測電壓表內阻的系統(tǒng)偏差的

22、減?。?）實驗步驟：半偏法測電壓表內阻的實驗原理圖如圖1所示，實驗時先將電阻箱R的阻值置于零，接著調理滑動變阻器R滑，使電壓表的示數(shù)達到滿偏電壓Um，而后調理R使電壓表的示數(shù)為Um，讀出此時R的阻值記為R0，由串連電路2的分壓作用可知，電壓表的內阻RVR0。2）偏差剖析：1可等效為圖2，當R0，電壓表滿偏時，有U并Um。由閉合電路的歐姆定律可知U并EI總(rRap)R(RVR)R并R總I總U并即當R變大時，電阻Rpb兩頭的電壓U并已大于電壓文案大全適用標準表的滿偏電壓Um，所以當電壓表的讀數(shù)為Um時，R兩頭的電壓已大于2Um，R的讀數(shù)已大于電壓表的內阻RV，丈量值偏大。2（3）系統(tǒng)偏差的減小要

23、除去該實驗的系統(tǒng)偏差，可采納圖3所示的實驗方案。實驗時頻頻調理滑動變阻器R滑和電阻箱R，使標準電壓表V0的讀數(shù)一直為待測電壓表V的滿偏電壓Um，而待測電壓表V的示數(shù)為Um，而后讀出電阻箱R的阻值R0，系2統(tǒng)偏差便獲得除去，即R0RV。2、對半偏法測電流表內阻的系統(tǒng)偏差的減?。?）實驗步驟：半偏法測電流表內阻的原理圖如圖4所示，實驗時先將開關K1斷開、閉合K2，接著調理滑動變阻器R滑，使電流表的示數(shù)達到滿偏電流Im。而后閉合開關K1，調理電阻箱R，使電流表的示數(shù)為Im，讀出此時R的阻值，2記為R0，由并聯(lián)電路的分流作用可知，電流表的內阻為RAR0。（2）偏差剖析：當開關K1閉合后，電路中的總電阻

24、R總變小，由閉合電路歐姆定律可知，此時電路中的總電流I總變大，即電路中的電流I總不再是電流表的滿偏電流Im，當電流表的讀數(shù)為Im時，流過電阻箱的電流已大于Im，所以電阻箱的22讀數(shù)R0已小于電流表的內阻RA，即R0RA，丈量值偏小。文案大全適用標準3、系統(tǒng)偏差的減小要除去該實驗的系統(tǒng)偏差，可采納圖5所示的實驗方案。實驗時頻頻調理滑動變阻器R滑和電阻箱R，使標準電流表A0的讀數(shù)一直為待測電流表A的滿偏電流Im，而待測電流表A的示數(shù)為Im，這樣系統(tǒng)偏差便獲得除去。2自然在丈量電壓表和電流表內阻時，若不需要很精準丈量時，則采納一般的半偏法即可。四、其余丈量電阻的方法概括（一）歐姆表測電阻1、歐姆表的

25、構造、原理它的構造如圖1,由三個零件構成：G是內阻為Rg、滿偏電流為Ig的電流計。R是可變電阻，也稱調零電阻，電池的電動勢為E，內阻為r。圖1歐姆檔測電阻的原理是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的。當紅、黑表筆接上待測電阻Rx時，由閉合電路歐姆定律可知：=E/（R+Rg+Rx+r）=E/（R內+RX）由電流的表達式可知：經(jīng)過電流計的電流固然不與待測電阻成正比，但存在一一對應的關系，即測出相應的電流，便可算出相應的電阻，這就是歐姆表測電阻的基來源理。2、使用注意事項：（1）歐姆表的指針偏轉角度越大，待測電阻阻值越小，所以它的刻度與文案大全適用標準電流表、電壓表刻度正好相反，即左大右?。浑娏鞅?、電壓表刻度

26、是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右稀，這是因為電流和電阻之間并不是正比也不是反比的關系。2）多用表上的紅黑接線柱，表示、兩極。黑表筆接電池的正極，紅表筆接電池的負極，電流老是從紅筆流入，黑筆流出。3）丈量電阻時，每一次換檔都應當進行調零4）丈量時，應使指針盡可能在滿刻度的中央鄰近。（一般在中值刻度的1/3地區(qū)）5）丈量時，被測電阻應和電源、其余的元件斷開。6）丈量時，不可以用雙手同時接觸表筆，因為人體是一個電阻，使用完成，將選擇開關撥離歐姆檔，一般旋至交流電壓的最高檔或OFF檔。（二）用惠斯通電橋丈量電阻1、原理：惠斯通電橋的原理以下圖。電阻R1、R2、R和待測電阻RX連成四邊形，每一

27、條邊稱為電橋的一個臂。在對角A和C之間接電源E，在對角B和D之間接檢流計G。所以電橋4個臂、電源和檢流計三部分構成。當開關接通后，各條支路中均有電流經(jīng)過，檢流計支路起了交流ABC和ADC兩條支路的作用，好象一座“橋”同樣，故稱為“電橋”。適合調理R、R1和R2的大小，能夠使橋上沒有電流經(jīng)過，即經(jīng)過檢流計的電流IG=0，這時，B、D兩點的電勢相等。電橋的這類狀態(tài)稱為均衡狀態(tài)。這時A、B之間的電勢差等于A、D之間的電勢差，B、C之間的電勢差等于D、C之間的電勢差。設ABC支路和ADC支路中的電流分別為I1和I2，由歐姆定律得文案大全適用標準I1RX=I2RI1R1=I2R2兩式相除得：RXRR1R2上式稱為電橋的均衡條件。所以RXRR1往常將R/R稱為比率臂，將R稱為比較臂。21R22、丈量方法如圖，連結電路，取R1、R2為定值電阻，R3為可變電阻箱（能夠直接讀出數(shù)值），Rx為待測電阻。調理R3，使電流計中的讀數(shù)為零，應用均衡條件，求出Rx。（三）等效代替法測電阻1、等效代替法就是在丈量的過程中，讓經(jīng)過待測電阻的電流（或電壓）和經(jīng)過電阻箱的電流（或電壓）相等。電路如圖13，將單刀雙擲開關調到a，閉合S1調理R，使安培表讀數(shù)為I0，保持R不動，