2011高考物理 电阻测量方法归类

实验是物理学的基础知识，也是学科内综合、联系实际的重要方面。在电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有：

1、欧姆表测量;

2、替代法;

3、伏安法;

4、比例法;

5、半值法（半偏法）等五个方法。

现在我们来归纳总结一下这些测量方法的特点和使用方法。

一、常用的测量法

1、欧姆表测量法

多用电表可以用来测量电流、电压和电阻等，并且每一种都有几个量程。多用电表的欧姆档，其表盘最右边应为“0”刻度(此时指针满偏)，最左端的示数为“∞”(此时指针偏角为零)，并且刻度不均匀，越靠右边刻度越疏，越靠左边刻度越密。当被测电阻R等于欧姆表内部总阻值(r+R g+R o)时，指针偏角为满偏角的一半(即刚停在表盘中央)。因此，我们把这个电阻值称为中值电阻。

用多用电表的欧姆档测量电阻最大的优点是快速、方便，但也有它的缺点，就是误差较大。

正因为欧姆表的刻度特点，当用它测量待测电阻时，无论指针偏角过大或过小，测量值与真实值之间都会有较大的差异，因为刻度过稀或过密，加上刻度又不均匀，无法进行比较准确的估读。若估读偏大或偏小，乘以量程后，误差就会很大。而中央部分的刻度相对要均匀一些，这使得测量值比较接近真实值，误差相对就比较小。可见，中值电阻惟一地确定了欧姆表的量程。因此，要尽可能利用欧姆表刻度盘的中央部分。

2.替代法

替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代的

方法。

例题1、设计一个用替代法测量未知电阻R x（阻值约为几十欧）的电路。

要求：（1）画出电路图。（2）说明实验主要步骤。

分析（1）电路如图所示。

（2）先把双刀双掷开关S2扳到1，闭合S1，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数I（最好为一整数）。再把开关S2扳到2，调整电阻箱R0，使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r，则未知电阻R x的阻值等于r。

说明：（1）在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即当电阻箱的阻值为r时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，所以未知电阻R x的阻值等于r。

（2）替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法，此方法没有系统误差，只要电阻箱和电流表的精度足够高，测量误差就可以忽略。

3、伏安法

（1）了解用伏安法测电阻，

知道伏安法测电阻有内接和外接

两种方法，无论用“内接法”还是

“外接法”，测出的阻值都有误差。

（2）懂得误差的产生是

由于电压表的分流或电流表

的分压作用造成的，并能在实

际中根据给出的具体数据考

虑选用什么规格的仪器。

（3）知道欧姆表测电阻的原理。由欧姆定律数学表达式变形得到的R＝是实验测量电阻大小的根据。这也是值得注意的一个公式，它并不表明导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流强度成反比。从公式可以看出：

只要测出导体两端的电压及此时通过导体的电流强

度便可以计算出导体的电阻值。测量电阻的电路如右

图。图中：ＲＸ为待测电阻；电压表和电流表分别测

量通过电阻的电压和电流（注意表的“＋”、“－”

极）；Ｒ为保护电阻，接通电路前应使它的阻值最大

（滑片在最右端）。如果电压表示数为3.6伏特；电流表示数为0.45安培。则电阻Ｒx＝＝

＝8欧姆

关于电压表和电流表是值得注意的，电压表和电流表都有电阻。电流表的电阻都很小，故认为其电阻为零（不考虑）；而电压表的电阻很大，故认为电压表所在支路中电流为零，即电压表所在支路为断路情况（这在分析电路时非常有用）。

伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻，而电压表也并不是电阻无穷大，用这样的表去测量电阻，会对测量结果有什么样的影响？

（1）原理：利用部分电路欧姆定律

我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义。

（2）电路：

如果是理想情况，即时，两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题，实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值？测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小？

外接法

是两端电压，是准确的，是

过和的总电流，所以偏大。

偏小，是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是与的并联值，随↑，误差将越小。

内接法

是过

的电流，是准确的，

是加在

与A 上总电压，所以偏大。

偏

大，是由于电流表的分压作用造成的。

实际测的是

与A 的串联值，随

↓，误差将越小。适用范围：

；

4.比例法 所谓“比例法”是：要测量某一物体的某一物理量，可以把它与已知准确数值的标准物体

进行比较。例如，使用天平称量物体的质量，就是把被测物体与砝码进行比较，砝码就是质量数准确的标准物体。天平的结构是等臂杠杆，因此当天平平衡时，被测物体的质量与标准物体的质量是相等的，这就省去了进一步的计算。

有很多情况下，被测物体与标准物体的同一物理量间的关系并不是相等，而是在满足一

定条件下成某种比例的关系，这种方法又称为“比例法”。

例题2、测电流表和电压表的内阻，如果有

可以作为标准的已知电阻的电表，都可以使用比

例法。请分别画出你设计的用比例法测它们内阻

的电路图，并说明需要测量的物理量，写出用测

量量表示的电表内阻的公式。 分析 采用比例法测电阻的依据是：串联电路电压与电阻成正比，并联电路电流与电阻

成反比。电压表可显示电阻两端的电压值，电流表可显示电阻中通过的电流，所以测电流表内阻应把两电流表并联，测电压表内阻应把两电压表串联，电路图分别如图（甲）、（乙）所示。

测电流表内阻时，应调节滑动变阻器R 01，使两电流表的指针都有较大偏转，记录下两

电表的示数I 1和I 2，根据并联电路分流原理，若已知电流表A 1的内阻为r 1，则电流表A 2的内阻r 2=121

r I I 。

测电压表内阻时，应调节滑动变阻器R 02，使两电压表的指针都有较大偏转，记录下两

电表的示数U 1和U 2，根据串联电路分压原理，若已知电压表V 1的内阻r 1，则电流表V 2的内阻r 2=1

12r U U 。