电学实验中电阻测量的误差分析

罗仲民

（吉安县立中学343100）

在电学实验中，误差分析是实验考查的重点，无论从实验原理、实验电路及实验器材的选取中均要考虑从减小误差的角度入手，更何况一般试题中给定了实验方法后，还需分析误差的来源和比较测量值与真实值之间的关系。因此，电学实验中误差分析着实既是学生学习的重点，也更是处理时的难点。在此，就电学实验中对实验原理误差分析的几种常用方法分析，以供参考。

在解读误差时，关键在于理解实验原理及其表述，下面以闭合电路中测电源电动势及内阻为例分析。

比较以下两种电路对电源电动势和内阻的测量产生的误差。

1、实验原理：闭合电路欧姆定律。

2、误差来源：甲电路中是由于电压表的分流作用；乙电路中是由于电流表的分压作用。

3、误差分析：

（1）图象分析法：理解图象中坐标轴的物理意义用u I -图象，u 轴表示路端电压，I 轴表示外电路总电流。

①对甲电路分析：设由测量值作出的u I -图线如图中实线所示（图丙） A ．任意取图线上一点P(1I ,1u )分析，1u 为电压表示数，能反映P 状态时路端电压，但1I 只表示了通过R 的电流，实际电流应加上此时通过电压表的电流，'1

1111v

u I I I I I R =+?=+>，状态值应由''11(,)P I u 变为P 。

（V R 指电压表内阻） B ．又因R 与电流表短路时，电压表不存在分流作用，即电压表内阻并未引起误差。可知短路时应为B 状态。

综合A 、B 两点可知，电源的伏安图线应为过B 和'P 的连线（如图中虚线），比较两图线可得,E E r r <<测测真真

'A 'U

A U

②对乙电路分析：设由测量值作出的u I -图线，如图实线所示。（图丁） A ．任意取图线上一点22(,)Q I u 分析。2I 为电流表示数，能反映外电路此时总电流。2u 为电压表示数，但只能反映此时R 两端电压。实际路端电压

22222A u u u u I R u =+?=+>，即状态值应由22(,)Q I u 变为''22(,)Q I u 。（A R 指电流表内阻）

B ．又因当外电路完全断路时，电流表不分压，即电流表内阻此种情况下应不产生误差，此时路端电压也为电源电动势，应满足'A 状态。

综合A 、B 两点可知，真实值图线应为过''Q A 、的连线，比较两图线可知：=E E r r <测测真真，。

（2）公式法：由实验原理写好测量值表达式，再结合误差来源写出真实值表达式。

如：由电路测出两组状态值11,u I （）及22,u I （）且有12u u >，12I I >。

由E u Ir =+可得

211221

I u I u E I I --测

1221

u u r I I --测

①对甲电路，考虑到电压表的分流，实际电流应分别为：

'111v

u I I R =+

，'222v

u I I R =+

212112''2112

2112

2121211221()()=1

()()()

v v v v v

u u I u I u R R I u I u I u I u E E u u I I I I u u I I R R R +

-+--=

=>----+-+测真 1212122121

211221=

1()

()()v v v

u u u u u u

r r u u I I I I u u I I R R R ---=>=----+-+测真 ②对乙电路，考虑到电流表的分压，实际电压应分别为

111222A A u u I R u u I R =+=+，

21122111222112

212121

()()=A A I u I u I u I R I u I R I u I u E E I I I I I I -+-+-===---测真

''12112212

212121

()()A A A A u u u I R u I R u u r r r R r I I I I I I -+-+-===-=-<---测测真

（3

并以满足测量值的物意。

①对甲电路，若将电压表视作电源的一组成部分（如图中虚线框内视作等效电源）。

则此时，○

A 的示数即为外电路的总电流

○

V 的示数即为C 、D 两点间电压即路端电压。由闭合电路欧姆定律公式计算或作出的图象所得的E r ，值即为等效电源的电动势和内阻。

但注意此时所得的

其实为电源与电压表并联的总电阻，即

·v v

r R r r r R =

<+真真真，同理当R 断路时U CD 即为新电源电动势E ，所以v

v R E E E R r =

?<+真

真真 ②对乙电路，若将电流表视作电源的

一组成部分（如图中虚线框内视作等效电源）

也有○

A 的示数即为外电路的总电流 ○

V 的示数为E 、F 两点间电压即路端电压。同理可知所得出的,E r 为等效电源的电动势和内阻。

但注意，此时所得的内阻r 实为电源与电流表串联总电阻。即

A r r R r =>真真＋，由外电路断路时，电流表无电流，也就无电势降，则=EF U E E =真

4、解题心语：对电路误差分析时，应把握好以下几点： ①明确实验原理，理解好公式中各物理量的确切物理意义。

②误差分析中，应分析好误差来源，特别是不能忽略各电表自身的电

伏安法测电阻实验测试题11

“伏安法”测电阻测试题 1．要测定某一灯泡的电阻，只要测出灯泡两端的_______和灯泡中的______，即可用欧姆定律的变形公式 _______计算出待测灯泡的电阻.这种测电阻的方法叫做法。 2．在测量小灯泡的电阻实验中，除了导线、开关、灯泡、电源之外，还需要的器材有_______ 、 _______、_______。 3．在测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器应与小灯泡_______联，_______闭合开关前变阻器的滑片应放在阻值_______处，在实验中，滑动变阻器的作用：一是保护_______ ：二是改变电路中的电流和小灯泡两端的_______。 4.在测量小灯泡电阻试验中，_______（能/不能）求平均值，因为_______ ，测量定值电阻实验中_______ （能/不能）求平均值，原因_______。 5、如图11 所示为电流表、电压表测电阻的实物连接图。（l）在框内画出该实验的电路图（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片Ｐ滑到_______端（根据实物图作答）（3）在某次实验时，电流表和电压表示数如图12所示，其电流表示数为_______A，电压表示数为_______V , 则该电阻的阻值为_______Ω。 6、某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻，请你与他一起边实验边思考，并回答下列问题。（1）图11是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个“○”内正确填入“灯泡”、“电流表”和“电压表”的电路符号，完成该电路图。（2）按电路图连接完电路，闭合开关快速试触的瞬间，电流表和电压表出现了如图12所示的情况，经检查，所有仪器、元件完好。请分析出现以上现象的可能原因（两表各写一条）。 ○1电流表：____________________ . ○2电压表：___________________ . （3）问题解决后，再次接通电路，为使小灯泡能正常发光，应调节滑动变阻器使电压表示数为_______V。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图13所示，则流过小灯泡的电流为A，该灯泡正常工作时的电阻是 _______Ω。 8、小虎要测量一个阻值约10 Ω的电阻，图甲是他未连接完的电路。小虎所连的电路中有错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“?”，并添加相应的导线），然后将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移时，电压表示数增大；实验过程中，电流表示数如图乙所示，则电流为______A；右表为记录的三组实验数据，则该电阻为______ Ω。 8．在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2．5V。 ⑴电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时，电压表的示数也变小了，你认为电路连接中存在的错误是_____________________。小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。 (3)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明____________。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝________________烧断(选填“容易”或“不容易”)。 (4)（思考题）小明还想测出一段电炉丝的电阻值，可是在连接电路时发现电流表已被烧坏；请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个，导线若干)，帮助小明设计一个不移动电压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电炉丝的符号为“”)。 9、图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图灯泡的额定电压是2. 5V，电阻约9Ω。 (1)为了尽可能减小误差，请你帮小明将电流表，电压表正确连入电路。 (2)在闭合开关前，应将滑片放在________ （填“A”或“B”）端。 (3)调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡此时的电阻是______Ω. (4)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值，发现阻值不相等，他检查操作过程无失误，请你帮助小明分析造成这种结果的原因是__________________________ 10．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2．5V 。 (1)请用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“a”或“b”)端。 (2)当开关闭合后，发现小灯泡不亮，终过分折，同学们猜想了一些可能的原因，见上表。请根据同学们的猜想，在表中写出对位的电压表和电流表的示数情况。 (3)故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告姓名得分实验名称：伏安法测量定值电阻的阻值一、实验目的：会用伏安法（即用电压表和电流表）测量定值电阻的阻值二、实验原理：三、实验器材：电源、、、、待测定值电阻、开关各一个、导线若干四、实验电路图：五、实验步骤： 1）开关，按照电路图连接电路； 2）接入电路的滑动变阻器阻值调到； 3）检查无误后，再闭合开关S ，改变滑动变阻器的阻值三次，分别读出对应的电流表、电压表的示数，并填入下面的表格中； 4）断开开关，计算定值电阻R 阻值，并算出三次阻值的平均值填入表格； 5）先拆除．．．电源两极导线，再拆除其它部分实验线路，整理好实验器材。实验注意事项： ①连接电路时开关要处于断开位置； ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置； ③电压表选用0-3V 量程，电流表选用0-0．6A ； ④注意认清电压表、电流表的“＋”、“－”接线柱，使电流“+”进“-‘”出； ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组成的串联电路，检查无误后再接电压表； ⑥注意分度值，正确读出电流表、电压表上的数值．六、实验数据记录与处理: 电压（V ）电流（A ）电阻（Ω）电阻平均值（Ω） 1 2 3 思考：1.图像斜率表示什么？？ 2.斜率越大，表示什么？ 3.斜率会随着电压增大而增大吗？说明什么问题？ 4.如果将未知电阻换成小灯泡？计算电阻的大小还能用多测几次取平均值的做法吗？实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获，对于实验中存在的问题，要作为以后的教训．物理量序号 =++=3321R R R R

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验（一) 实验原理（二) 实验装置图（三）实验器材和规格（三）实验步骤（四）记录数据和现象的表格四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估七、交流与合作 ※最后：总结实验注意事项第一方面：电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度，来改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω：滑动变阻器的最大阻值 1.5A：滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路（用电器）串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、收音机的音量调节旋钮？…… 实验题目：导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压的关系（研究欧姆定律实验新教材方案）一、提出问题：通过前面的学习，同学们已经定性的知道：加在导体两端的电压越高，通过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，通过导体的电流越小。现在我们共同来探究：如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值，能不能计算出通过它的电流呢？即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系？二、猜想与假设： 1、电阻不变，电压越大，电流越。（填“大”或“小”）

2、电压不变，电阻越大，电流越。（填“大”或“小”） 3、电流用I表示，电压用U表示，电阻用R表示，则三者之间可能会有什么关系？三、设计实验: （一) 实验器材：干电池3节，10 Ω和5 Ω电阻各一个，电压表、电流表，滑动变阻器、开关各一只，导线若干。（二）实验电路图： 1、从研究电流与电压的关系时，能否能否保证电压成整数倍的变化，鉴

高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理

高中电学实验第一讲：电阻的测量方法及原理一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。电路图如图一所示。如果电表为理想电表，即 R V=∞，R A=0用图一（甲）和图一（乙）两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表，电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？若将图一（甲）所示电路称电流表外接法，（乙）所示电路为电流表内接法，则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字：“大内小外”。

2、误差分析（1）、电流表外接法由于电表为非理想电表，考虑电表的内阻，等效电路如图二所示，电压表的测量值 U 为ab间电压，电流表的测量值为干路电流，是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，故：R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出，此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用，其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)

（ 2）、电流表内接法其等效电路如图三所示，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，故：R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用，其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述，当采用电流表内接法时，测量值大于真实值，即" 大内"；当采用电流表外接法时，测量值小于真实值，即“小外”。 3、电路的选择（一）比值比较法 1、“大内”：当 R >> RA 时，，选择电流表内接法测量，误差更小。

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路（一）电学实验中所用到的基本知识电学实验中，电阻的测量（包括变形如电表内阻的测量）、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为： Ir U E I U R +== ,。可见，对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在，但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样，在此往往也是高考试题的着力点之处。 1．电路设计原则：正确地选择仪器和设计电路的问题，解决时应掌握和遵循一些基本的原则，即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则，兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑，灵活运用。（1）正确性：实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。（2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。（3）方便性：实验应当便于操作，便于读数，便于进行数据处理。（4）精确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。 2．电学实验仪器的选择：（1）选择电表：首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。（2）选择滑动变阻器：注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。（3）应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。总之，最优选择的原则是：方法误差尽可能小；间接测定值尽可能有较多的有效数字位数，直接测定值的测量使误差尽可能小，且不超过仪表的量程；实现较大范围的灵敏调节；在大功率装置（电路）中尽可能节省能量；在小功率电路里，在不超过用电器额定值的前提下，适当提高电流、电压值，以提高测试的准确度。

伏安法测电阻的实验报告

班级姓名座号日期一、实验题目：测量小灯泡的电阻二、实验目的：用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。三、实验原理：。实验方法: 法四、实验器材：学生电源、2.5V小灯泡、开关、导线、测量灯泡两端电压的、测量通过灯泡电流的、改变灯泡两端电压和通过其电流的。五、实验电路图：六、实验步骤：（1）按电路图连接电路。（注意：①开关应。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，滑片应位于处。④爱护实验器材。）（2）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意：移动要慢），分别使灯泡暗红、微弱发光、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。（3）算出灯丝在不同亮度时的电阻。七、实验数据记录表格：实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度。实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5

八、问题讨论：分析上表数据，你会发现：随着灯丝发光亮度的增加，你测出的灯丝电阻，是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？答：。习题: 1、小组测量小灯泡的电阻，设计的电路图中有1处错误，请你将错误之处圈出来，并改正在原图上。然后按照改正好的电路图，将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时，连接的电路如图： (1)检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，若没有发现错误，闭合开关，会出现现象.在图中补画出正确的连线.闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到端(填“A”或“B”)；实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后，按正确的操作测得的数据如右表：则第1次测得的小灯泡的电阻为；小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号； ⑵某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1 = 2.4V，I1 = 0.20A；U2 = 4.5V，I2 = 0.38A；U3 = 6.0V，I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据，请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据，你能得出的一个结论是：

伏安法测电阻实验专题附练习及问题详解

一. 教学内容：伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标： 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现，2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题，2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。三. 重难点解析： 1、伏安法测电阻原理分析： (我们不讲基本概念，但是要求简单的列出来。我们的重点是总结、归纳、提高，突出重点难点，指出学生容易犯的错误，给出避免的方法。) （1）测量原理：根据欧姆定律 R U I = ，得到I U R = ，用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。

题型1、伏安法实验原理问题：用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a 、________两点。答案：电压 c 电流 b 变式：用伏安法测金属电阻x R （约为Ω5）的值。已知电流表内阻为Ω1，量程为0.6A ，电压表内阻为几千欧，量程为3V ，电源电动势为9V ，滑动变阻器的阻值为Ω6~0，额定电流为5A ，试画出测量R x 的原理图。解析：解法一：当待测电阻的阻值x R 比电压表的内阻V R 小很多时，采用电流表外接的方法，如图a 所示，当待测电阻的阻值x R 比电流表的内阻A R 大很多时，采用电流表内接的方法，如图b 所示。此题V A x R ,1R ,5R Ω=Ω≈为几千欧，很显然V x R R <<，应采用电流表外接法。下面分析应用分压还是限流电路。若用限流接法，x R 两端电压的变化范围是V 9~V 659 5,E ~R R E R x x +?+即， V 9~V 09.4∴之间，而题目所给电压表的量程为3V ，所以应用分压接法，如图所示。

大学物理实验多种方法测量直流电阻

用多种方法测量直流电阻一、实验目的 1、熟悉各种电学仪器及电路技巧; 2、掌握多种方法测量直流电阻 3、巩固不确定度的评定方法二、仪器 DH6108赛电桥综合实验仪，直流稳压电源，万用电表，电阻箱，两个待测电阻，千分尺,直流电流表，直流电压表，滑线变阻器，检流计等三、实验原理电阻是电磁学实验工作中的常用元件，可分为高值电阻（兆欧以上）、中值电阻（10欧～兆欧）、低值电阻（10欧以下）。测量电阻的方法有许多种，常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。（一）伏安法测量电阻的原理（适用于测中值电阻） 1、实验线路的比较和选择当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。图1 电流表外接测量电路图2 电流表内接测量电路被测电阻的阻值为： I V R = 。但实际的电流表具有一定的内阻，记为R I ；电压表也具有一定的内阻，记为R V 。因为R I 和R V 的存在，如果简单地用I V R = 公式计算电阻器电阻值，必然带来附加测量误差。为了减少这种附加误差，测量电路可以粗略地按下述办法选择：

比较(R/R I )和(R V /R )的大小，比较时R 取粗测值或已知的约值。如果前者大则选电流表内接法，后者大则选择电流表外接法。如果要得到测量准确值，就必须按下（1）、（2）两式，予以修正。即电流表内接测量时，I R I V R -= （1）电流表外接测量时， V R V I R 11-= （2） 2、测量误差与不确定度的评定实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时，可以估算出U V 、U I ，再用简化公式I R I V R -= 计算时的相对不确定度（3）式中U R 表示测量R 的不确定度，并非指R 的电压值。可见要使测量的准确度高，应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程，因为这时的V 、I 值大，U R ／R 就会小些。当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时，可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值，相对不确定度由下式求出：电流表内接时：（4）电流表外接时：（5）这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时，线路方案和参数的选择应使U R ／R 尽可能最小（选择原则3）。（二）惠斯通电桥测量未知电阻的原理（适用于测中值电阻）现代计量中直流电桥正逐步被数字仪表所替代. 以往在电阻测量中电桥起了重要作用。惠斯通电桥(Wheatstone ,s bridge )沿用了近二百年，1833年由克里斯泰(Cheistie )首先提出，后来以惠斯通名字命名. 电桥产生的背景是： 1)在数字仪表发展之前的时期，如果用伏安法测量电阻/R V I =，需要同时准确测量电压V 和电流I ，当时0.2级模拟式电表的制造成本与价格就已经显著高于准确度约0.05% 6位旋转式电阻箱. 2)伏安法测量的条件要求较高，如0.2级电表的使用与检定的条件要求较高，对电源 2 2?? ? ??+??? ??=I U V U R U I V R ?? ????-??? ?????? ??+??? ??+??? ??=I V R I V R R U I U V U R U I I I R I V R I /1/2222????? ?-???? ?????? ??+??? ??+??? ??=V V V R I V R R I V R I V R U I U V U R U V /1/222 2

伏安法测电阻实验报告单

黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告班次：____________组次：_____________ 姓名：时间：一．测量定值电阻的阻值（1）实验原理：（2）实验器材：（3）电路图：实物图：（4）实验步骤： 1、开关按照电路图连接电路，滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关，调节，读出值和值并记录；计算出值。 4、继续调节重复上述实验，并记录和计算。（5）实验数据：实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 （6）滑动变阻器的作用：

二．测量小灯泡的电阻：（1电路图：实物图：（2）实验数据：实验序号电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 （3）灯泡正常发光时的电阻是：R L = （4）问题：计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么练习：1．某同学按下图所示电路连好实验器材后，闭合开关，灯泡正常发光，但电压表指针不动，这可能是 ( ) A ．电流表烧坏，电路开路 B ．电流表完好，与电流表相连的导线断了 C ．电压表接线柱处导线短路 D ．电压表接线柱处导线断路 A V L R S

2一个20Ω的电阻，接在由4节干电池串联的电源上，要测这个电阻中的电流和两端的电压，电流表、电压表选的量程应为 ( ) A．0～，0～3V B．0～，0～15V C．0～3 A，0～3 V D．0～3 A，0～15 V 3.现有下列器材，电流表（0～ 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（10Ω 2A）、4V电源、待测小灯泡的电阻（正常发光的电压为，电阻为6Ω左右）、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻，测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。（1）试画出电路图；（2）电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ；（3）下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析

高中物理电学实验中电阻测量方法归纳与分析云大附中星耀校区物理教研组杨国平【摘要】电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。本文归纳并整理了电阻的测量方法，期望能使学生对高中物理电学知识的学习有所帮助。【关键词】电阻测量，伏安法，电表内阻【电阻测量的新理念】纵观这几年全国高考与各省市高考的物理试卷中，以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题就有50多个，涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。就是这种在伏安法的基础上演变而来的设计性实验，每年却让许多考生失利。这主要是由考生观念不清，思路不广，在运用伏安法时，生搬硬套造成的。在此向大家介绍几种电阻测量的新思路和新方法，帮助考生开阔思路，提高创新能力。【电阻测量方法归纳与分析】一、基本方法-----伏安法（V-A法）伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。对于这部分内容的阐述我已经在《浅谈电学实验中器材和电路选择的基本原则》一文中做了详尽的说明，在这只做简述。 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1）；另一种是分压电路。（如图2）（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2，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3、图4 （2）电流表内、外接法的选择， ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断若A X R R ＞X V R R ，选用内接法， A X R R ＜ X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在a 、b 两点时，如电流表示数有明显变图 1 图2 图 3 图4

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》目录一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) （一）实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) （二）典型例题 (3) 二、伏安法测未知小灯泡的电阻 (5) （一）实验探究——伏安法测未知小灯泡电阻 (5) （二）典型例题 (6)

一、伏安法测未知定值定值电阻Rx （一）实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx 1.实验原理图 Rx 2.实验步骤 ①按电路图连接电路，滑动变阻器阻值处于最大处；（注意：连接电路前先断开开关，并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。） ②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到合适位置，记下电压表的示数U，记下电流表的示数I，把数据记录在表格中； ③保持电路不变，移动滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U，记下电流表的示数I，把数据记录在表格中； ④重复上述实验步骤③，共完成6组实验测量。 ⑤断开开关，整理实验器材。 3.实验数据记录表 4.评估交流请问，上述实验测量6数据的目的是什么？

（二）典型例题例1.（2018年顺义一模）22．小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx 的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材，电源两端电压不变，并连接了如图11所示实验电路。闭合开关S1，断开开关S2，电压表的示数为U1；闭合开关S1和S2，电压表的示数为U2，则下列四个选项中，Rx 的表达式正确的是 A ．实验过程中，通过R0的电流始终相同 B ．Rx 的表达式为 1 1 2X R U U U R -= C ．Rx 的表达式为 2 12 X R U U U R -= D ．若将开关S2与电压表互换位置，其他不变，也能测量出Rx 的阻值例2.（2017年北京中考）如图所示是小成测量未知电阻 Rx 的实验电路，电源两端电压不变，其中 R0 为阻值已知的定值电阻。当开关 S 、S1 闭合，开关 S2 断开时，电流表示数为 I1；当开关 S 、 S2 闭合，开关 S1 断开时，电流表示数为 I2。则下列四个选项中，Rx 的表达式正确的是 A ．RX= I2?I1I2 R0 B ．RX=I2 I1 R0 C ．RX=I1 I2 R0 D ．RX=I1I2?I1 R0

电学实验一测定金属的电阻率教学设计及学案

电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)教学设计一、教学目的 1、掌握一种测定金属电阻率的方法 2、会使用螺旋测微器进行读数 3、培养理论联系实际的能力二、学情分析：学生对实验的兴趣较高，但往往缺乏认真的态度，同时初中的思维习惯还在头脑中作怪，把电表都当作理想的，这会成为学生正确连接电路以及分析数据的障碍，也会对实验中的误差分析形成干扰，因此在高三的实验复习中只要正确的引导，抓住学生对实验课的热情，有针对性地不断向学生强化各个电学实验的要点和注意事项。三、教学方法 1、主体引导法：高三的实验复习课没有大多的时间给学生从基础开始复习实验，所以老师作为实验复习课的主体引导学生从知识的体系去复习。 2、讨论法：测量金属电阻率的实验电路设计有四种，通过讨论复习电流表的“内接法”、“外接法”、滑动变阻器的“分压式”、“限流式”接法，通过学生的讨论，加深学生对电路设计的掌握程度。四、教学重点和难点重点：伏安法测电阻难点：实验电路的设计五、教学过程详见下页《电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)学案》六、教学流程图

默写电阻定律公式，并提出问题：如何求电阻率根据学生回答问题引出测量电阻率的原理。根据原理，引出需要的准备知识。根据原理设计电路图，确定实验步骤。学生动手实验，并进行数据处理与误差分析。例题讲解。课后练习。七、板书设计电学实验一测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 1、实验目的 2、实验原理螺旋测微器、游标卡尺的使用和读数 3、实验步骤 4、数据处理、误差分析 5、注意事项一、实验目的： (1)掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，掌握滑动变阻器在电路中的两种常用的连接方式。 (2)学会使用螺旋测微器，并会读螺旋测微器的读数． (3)理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差． (4)间接测定金属的电阻率．二、实验原理：由电阻定律R= 可知，金属的电阻率为ρ= ，因此，由金属导线的长度l、横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R= ，便可求出制成导线的金属的电阻率ρ = ．三、实验前知识准备 1、螺旋测微器的构造原理及读数

伏安法测电阻实验专题

实验二伏安法测电阻一. 教学内容：伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标： 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现，三. 重难点解析： 1、伏安法测电阻原理分析： U I — （1）测量原理：根据欧姆定律R，得到I ,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。（2）两种测量电路的比较类别安培表内接法安培表外接法 4早圭误差伏特表示数 U V U R 安培表示数 R U v R测 I A U A U R 1 A 1 R UfR真误差来源于安培表的分压作用伏特表示数U v U R 安培表示数 1 A 1 R 1 v 1 R _ U v U R , —■R直 I A I R直误差来源于电压表的分流作用两种电路的选择条件 U V I A越接 U v，R 测 R越大，U R越接近 R真U R 近于i R 可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R R A R越小，1 R越接近1A Uv 1A越接近 U R 1 R 可见，为减小误差，该电路适合测小电阻, 即R R v

小电阻，外接法; 2.试触法选择内、压表的一个接线柱分别接触显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。题型1、伏安法实验原理问题：用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 ________ 表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在 a 、 ________ 两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟 ___________ 表的内阻可比拟，电压表应接在 a 、 _________ 两点。答案：电压电流表和电压表的内接和外接法的选择原则: 2?临界值法已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值 R A 时，该值为临界值；内外接法均可; R z 时， R A 大电阻，内接法; 外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电 M N 两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明当电流 b

电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

电学实验电流表和电压表、伏安法测电阻要点一电流表与电压表的改装和使用即学即用 1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 A, 对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A. 图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V. 答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0 要点二伏安法测电阻即学即用 2.用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0～6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图. 答案见右图题型1 测量电路的选择问题【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω. （1）当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路. （2）现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω, 真实值为Ω. 答案（1）甲（2）20 20.08 题型2 滑动变阻器接法的选择【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下: ①待测电阻R x（约100Ω） ②直流毫安表（量程0～10 mA,内阻50Ω）

最牛高中物理实验电阻测量方法归纳与总结

恒定电流电阻测量方法归纳电阻测量一直是高中物理电学实验中的重头戏，高中物理教材中编排的电学实验对电阻的测量仅仅给出了一个大概的框架，实际上电阻的测量方法很多，了解并掌握电阻的测量方法可以使学生对电学知识的理解更加深刻和透彻。一、基本方法-----伏安法（V-A 法）伏安法测量电阻主要涉及测量电路的选择，控制电路的选择和实验器材的选择。 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1）；另一种是分压电路。（如图2）（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2，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3、图4 （2）电流表内、外接法的选择， ①、已知R V 、 R A 及待测电阻R X 的大致阻值时可以利用相对误差判断若A X R R ＞X V R R ，选用内接法，A X R R ＜X V R R ，选用外接法 ②不知R V 、 R A 及待测电阻R X ，采用尝试法，见图5，当电压表的一端分别接在 a 、 b 两点时，如电流表示数有明显变化，用内接法；电压表示数有明显变化，用外接法。（3）误差分析：内接时误差是由于电流表分压引起的，其测量值偏大，即 R 测＞R 真(R 测=R A +R X ); 外接时误差是由于电压表分流引起的，其测量值偏小，即 R 测＜R 真(V X V X R R R R R += 测) 4、伏安法测电阻的电路的改进图5 图 6 0 图 1 图2 图 3 图 4 图 7 0

初中物理：2018伏安法测量电阻实验题汇编(答案)

图12 1.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全完好。他先将滑片放置于变阻器的一端，然后连接电路，闭合电键，在向变阻器另一端移动滑片的过程中，观察到电压表的示数从6.0伏逐渐变小、电流表的示数从0.30安逐渐变大。经过思考后发现了实验操作中的不当之处，随后重新正确连接电路进行实验，且步骤正确。闭合电键后，他观察电表的示数，跟前次电键闭合时相比，发现电流表的示数没有变化，而电压表的示数变为如图12（a ）所示情况。接着继续移动变阻器的滑片分别至某两处（其中一处在中点附近某位置），并观察了上述两处时的电表示数，但在记录数据时仅将电流表示数记录在下表的实验序号2和3中，遗忘了如图12（b ）和（c ）所示电压表的示数。 ① 实验所用滑动变阻器的最大阻值为欧，实验所用电源的电压为伏； ② 请根据相关信息，将下表填写完整。（计算电阻时，精确到0.1欧）. 2.某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验。 ① 该实验的目的是：。 ② 为进行多次实验，三位同学各自设计了三个不同的实验方案，简述如下表所示。（a ）上述三个方案中，能实现“多次实验，减小误差”的方案有（填序号）；方案Ⅲ与另两个方案相比，优点有：（写出两点即可）。（b ）小明同学根据方案Ⅲ，准备测量阻值约为20欧的电阻，实验所提供的器材齐全完好，其中：电源电压为6伏且保持不变，电流表、电压表规格如图12所示，滑动变阻器有两种规格（分别标有“5欧 3安”和“50欧 1.5安”字样）。

小明对所提供两种规格的滑动变阻器，提出了问题：实验中，两种变阻器是可以随意用一个变阻器，还是其中一个更适合实验？请你根据实验的相关条件，帮助小明解决问题并简要说明理由。。 3.小华同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全且完好，电源电压保持不变．①小华正确串联实验器材，并将滑片放置于变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中．闭合电键后，两电表的示数如图所示．接着移动变阻器的滑片，观察到电压表的示数逐渐变小，直至为零，则他在连接电路时存在的问题是______．②经过思考，小华重新实验，他正确连接电路，操作步骤正确，闭合电键后，发现两电表指针所指的刻度与图所示一致．在小华同学前两次的实验中，______表的示数一定没有发生变化．③继续移动变阻器的滑片，当电压表示数为3伏时，电流表示数为0.28安，则此时，待测电阻RX阻值为______欧．（计算结果保留一位小数）④本实验所用的电源电压为______伏，滑动变阻器的最大阻值为______欧． 4.在用电压表和电流表测出导体电阻的实验中．（1）此实验的原理是______ （2）在虚线框内画出实验电路图，并把图1的实物对应连接起来．（滑动变阻器接线柱A必须使用）（3）实验中应测量物理量是______和______，分别用______和______测量．（4）连接电路时，开关应______，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于______端（填“左”或“右”），滑动变阻器的作用是：______ （5）某次实验，电流表和电压表的示数如图2所示，该次实验测得的电阻R X为______欧．（6）如果要使电流表的示数变为0.4安，滑动变阻器滑片应向实物图中______端移动（填“左”、“右”），此时电压表示数为______伏．（7）若实验中所用器材良好，但某同学在实验中发现电流表的指针几乎不动，而电压表的示数却有明显偏转（示数较大），则电路中发生故的原因是______． 5.小陆同学做“用电流表，电压表测电阻”实验，现只有电源（电压大于3伏且保持不变），待测电阻Rx，电压表（0-15伏量程档损坏），阻值为10欧的定值电阻R1，阻值为30欧的定值电阻R2，电键及导线若干，他经过思考，进行了三次实验，电路图及闭合电键S后对应的电压表的示数分别如图（a）（b）．（c）所示，请根据相关信息计算（需写出计算过程）．（1）小陆同学所用电源的电压U．（2）待测电阻Rx的阻值．（计算电阻时，精确到0.1欧）.

电学实验电阻的测量

电学实验：电阻的测量班级_________________学号_______________姓名____________________ 【学习目标】掌握伏安测电阻的原理，理解内接法和外接法的适用条件和误差原因。学会正确的选择测量电路和电表量程及变阻器。能正确地连接实物图。【学习重点】伏安法测电阻的原理和误差分析。【研究探索】 1．用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上的a 点，另一端先后接到b 点、c 点，注意观察两个电表的示数。若安培表示数有显著变化，则待测电阻跟_______表的内阻可比拟，电压表应接在a_____两点。若电压表的示数有显著变化，则待测电阻跟_____表的内阻可比拟，电压表应接在a______两点。答案：电压；c ；安培；b 。 2．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为 20k Ω，电流表的内阻约为10Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于图上，如图所示：（1）根据各点表示的数据描出I －U 图线，由此求得该电阻的阻值R x =____________Ω（保留两位有效数字）。（2）画出实验的电路原理图。答案：2.4×103Ω；电流表内接法，变阻器用分压式或限流式。 3．如图所示，甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测量电阻R 的阻值，每组器材中包括：电池，电键，变阻器，电压表，电流表，待测电阻R ，若干导线。 ⑴如果待测电阻R 的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R 的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R 的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R 的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路。 A V a b c 0 0.5 1.0 1.5 I /mA 1.0 2.0 3.0 U /V （甲） V