1、恒定電流電阻測量方法歸納電阻測量素來是高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重頭戲，高中物理教材中編排的電學(xué)實(shí)驗(yàn)對電阻的測量不過給出了一個(gè)大概的框架，實(shí)質(zhì)上電阻的測量方法很多，認(rèn)識并掌握電阻的測量方法能夠使學(xué)生對電學(xué)知識的理解更加深刻和透徹。一、基本方法-伏安法（V-A法）伏安法測量電阻主要涉及測量電路的選擇，控制電路的選擇和實(shí)驗(yàn)器材的選擇。1、原理：依照部分電路歐姆定律。圖12、控制電路的選擇控制電路有兩種：一種是限流電路（如圖1）；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通，經(jīng)過改變電阻的阻值，以達(dá)到改變電路的電流，但電流的改變是有必然范圍的。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能量；一般在兩種控制電路都能夠選

2、擇的時(shí)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通起來，再從可變電阻的兩個(gè)接線柱引出導(dǎo)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湊近于電源的電動(dòng)勢。在以下三種情況下，必然要使用分壓電路：要求測量數(shù)值從零開始變化或在坐標(biāo)圖中畫出圖線?；瑒?dòng)變阻器的總值比待測電阻的阻值小得多。電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。3、測量電路由于伏特表、安培表存在電阻，因此測量電路有兩種：即電流表內(nèi)接和電流表外接。（1）電流表內(nèi)接和電流表外接的電路圖分別見圖3、圖4（2）電流表內(nèi)、外接法的選擇，、已知RV、RA及待測電阻RX的大概阻值時(shí)能夠利用相對誤差

3、判斷若RXRV，采用內(nèi)接法，RXRV，采用外接法RARXRARX不知RV、RA及待測電阻RX，采用試一試法，見圖5，當(dāng)電壓表的一端分別接在a、兩點(diǎn)時(shí)，如電流表示數(shù)有明顯變化，用內(nèi)接法；電壓表示數(shù)有明顯變化，用外接法。3）誤差解析：內(nèi)接時(shí)誤差是由于電流表分壓引起的，其測量值偏大，即R測R真(R測=RA+RX);外接時(shí)誤差是由于電壓表分流引起的，其測量值偏小，即R測R真(R測RXRV)RXRV4、伏安法測電阻的電路的改進(jìn)如圖6、圖7的兩個(gè)測電阻的電路能夠除掉電表的內(nèi)阻帶來的誤差，為什么？怎樣測量？二、由伏安法演變而來的其他測量定值電阻的方法歸納（一）電壓表和定值電阻取代法（V-R法）【例1】有一個(gè)

4、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(gè)電池組，一個(gè)電壓表，一個(gè)已知阻值的電阻器R0和幾根導(dǎo)線，你有方法測出R的阻值嗎？說出你的方法和原由。（二）電壓表和滑動(dòng)變阻器取代法（V-RP法）【例2】給你以下器材：一個(gè)電源（其電壓未知），一個(gè)標(biāo)有“20，1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，一個(gè)開關(guān)，一只電壓表，一個(gè)待測電阻Rx。請你設(shè)計(jì)一個(gè)能測出Rx電阻值的電路。要求：1、畫出你所設(shè)計(jì)的電路圖（電壓表連入電路后地址不能變動(dòng)）。2、簡要寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟。3、依照你所測出的物理量寫出表達(dá)式Rx_。（三）電壓表和開關(guān)取代法（V-K法）【例3】給你一個(gè)電池組、一個(gè)電壓表、一個(gè)已知阻值的定值電阻R

5、0、兩個(gè)開關(guān)及幾根導(dǎo)線，請你想法只連接一次電路就能測出未知電阻的阻值，畫出電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及未知電阻的表達(dá)式。（四）電流表和定值電阻取代法（A-R法）【例4】現(xiàn)有電池組、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0，沒有電壓表，你怎樣測出被測電阻的阻值？（五）電流表和滑動(dòng)變阻器取代法（A-RP法）【例5】現(xiàn)有電池組、電流表、已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線及開關(guān)，你怎樣測出被測電阻的阻值？（六）電流表和開關(guān)取代法（A-K法）【例6】有一個(gè)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(gè)已知阻值R0的定值電阻，二個(gè)開關(guān)和幾根導(dǎo)線：1、畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。2、寫出實(shí)驗(yàn)步驟。3、用

6、測出量和已知量寫出未知電阻Rx的表達(dá)式。三、其他測量電阻的方法歸納（一）歐姆表測電阻1、歐姆表的結(jié)構(gòu)、原理它的結(jié)構(gòu)如圖1,由三個(gè)部件組成：G是內(nèi)阻為Rg、滿偏電流為Ig的電流計(jì)。R是可變電阻，也稱調(diào)零電阻，電池的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r。歐姆檔測電阻的原理是依照閉合電路歐姆定律制成的。當(dāng)紅、黑表筆接上待測電阻Rx時(shí)，由閉合電路歐姆定律可知：I=E/（R+Rg+Rx+r）=E/（R內(nèi)+RX）由電流的表達(dá)式可知：經(jīng)過電流計(jì)的電流誠然不與待測電阻成正比，但存在一一對應(yīng)的關(guān)系，即測出相應(yīng)的電流，即可算出相應(yīng)的電阻，這就是歐姆表測電阻的基根源理。2、使用注意事項(xiàng)：1）歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測電阻阻值越

7、小，因此它的刻度與電流表、電壓表刻度正好相反，即左大右小；電流表、電壓表刻度是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右稀，這是由于電流和電阻之間其實(shí)不是正比也不是反比的關(guān)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(fù)極，電流總是從紅筆流入，黑筆流出。3）測量電阻時(shí)，每一次換檔都應(yīng)該進(jìn)行調(diào)零4）測量時(shí)，應(yīng)使指針盡可能在滿刻度的中央周邊。（一般在中值刻度的1/3地域）5）測量時(shí)，被測電阻應(yīng)和電源、其他的元件斷開。6）測量時(shí)，不能夠用雙手同時(shí)接觸表筆，由于人體是一個(gè)電阻，使用達(dá)成，將選擇開關(guān)撥離歐姆檔，一般旋至溝通電壓的最高檔或OFF檔。（二）用惠斯通電橋測量電阻1

8、、原理：惠斯通電橋的原理以下列圖。電阻R1、R2、R和待測電阻X連成四邊形，每一條邊稱為電橋的一個(gè)臂。在對角A和CR之間接電源E，在對角B和D之間接檢流計(jì)G。因此電橋由4個(gè)臂、電源和檢流計(jì)三部分組成。當(dāng)開關(guān)接通后，各條支路中均有電流經(jīng)過，檢流計(jì)支路起了溝通ABC和ADC兩條支路的作用，好象一座“橋”相同，故稱為“電橋”。合適調(diào)治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(jì)的電流IG=0，這時(shí)，B、D兩點(diǎn)的電勢相等。電橋的這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。這時(shí)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(shè)ABC支路和ADC支路中的電流分別為I1和I2，由

9、歐姆定律得I1RX=I2RI1R1=I2R2兩式相除得：RXRR1R2上式稱為電橋的平衡條件。因此RXRR1平時(shí)將R/R稱為比率臂，將R稱為比較臂。21R22、測量方法如圖，連接電路，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(diào)治R3，使電流計(jì)中的讀數(shù)為零，應(yīng)用平衡條件，求出Rx。（三）等效取代法測電阻1、等效取代法就是在測量的過程中，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(guān)調(diào)到a，閉合S1調(diào)治R，使安培表讀數(shù)為I0，保持R不動(dòng)，將單刀雙擲開關(guān)打到b，調(diào)治R0使安培表讀數(shù)仍為I0，則電阻箱的讀數(shù)就是待測電阻

10、的數(shù)值。2、測量原理：圖14是用伏特表達(dá)成的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們自己解析測量原理。3、注意：主要元件為電阻箱和單刀雙擲開關(guān)。虛線框內(nèi)可用分壓控制電路。（四）公式計(jì)算法測電阻公式計(jì)算法主若是應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和全電路的知識進(jìn)行解析，并求出待測電阻的數(shù)值。圖15是測量電阻Rx的電路，值未知，R1為已知的定值電阻，電源電動(dòng)勢為Rx為待測電阻，R為保護(hù)電阻，其阻E未知，S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)。（1）測量Rx的步驟為：S2向d閉合，S1向閉合，記下電流表的讀數(shù)I1，再將S2向c閉合，S1向閉合，記下電流表讀數(shù)I2。（2）計(jì)算Rx的公式為Rx=（五）補(bǔ)償法測電阻1、基根源理：在必然溫度下，直流電經(jīng)過待測電阻Rx時(shí)，用電壓表測出Rx兩端的電壓U，用電流表測出經(jīng)過Rx的電流I，則電阻值可表示為：Rx=U/I2、試驗(yàn)方法：連接以下電路圖，調(diào)治R3使檢流計(jì)G無電流經(jīng)過（指針指零），這時(shí)電壓表指示的電壓值Ubd等于Rx兩端的電壓Uac，即b，d之間的電壓補(bǔ)償了Rx兩端的電壓。除掉了電壓內(nèi)阻對電路的影響。補(bǔ)償法測電阻的優(yōu)點(diǎn)補(bǔ)償法測電阻比伏安法測電阻產(chǎn)生的誤差要小，這主若是由于補(bǔ)償法測電阻時(shí)沒有引入測量儀表自己的電阻，從而降低了系統(tǒng)誤差，提高了測量正確度。電路簡單，合用性強(qiáng)。電路中的元件和儀表都是常用器件，并且個(gè)滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值可否正確均不會影