电阻测量中设计型实验
伏安法测量线性电阻阻值(设计性)实验报告
成都信息工程学院物理实验报告（仅供参考）姓名： 石朝阳 专业： 班级： 学号： 实验日期： 2009-9-22 实验教室： 5102-1 指导教师： 【实验名称】 伏安法测线性电阻阻值（设计性） 【实验目的】1. 学会简单的电路设计；明确如何选择仪器和确定最佳测量条件2. 学会分析实验中的系统误差,掌握其修正方法 【实验要求】1.若要求电阻的测量误差%5.1≤∆XX R ,应如何选择仪器和确定最佳测量条件?2.对你所用仪器来说,两种接线方法(即内接法和外接法)其电表内阻给测量引起的系统误差各为多少?你采用哪一种方法?是否必须修正才能满足实验要求的%5.1≤∆XX R R ?3.设计并绘出适当的线路图(图中标仪器规格,元件参数);4.写出测量步骤设计好数据记录表格.5.提出数据处理和误差估算方法. 【仪器和用具】(根据设计需要选择)1.待测电阻两个(Ω≈Ω≈K R R X X 10;1511)2.直流稳压电源一台3.滑线变阻器（500A 3.1,Ω一只；23一，一只；A A 11403,ΩΩ只）4.电压表:(0-2.5-5-10V,0.2级,电压灵敏度333.3Ω/V)一只,(0-1.5-3V,0.5级,电压灵敏度200V /Ω)一只5.电流表:(0-50-100mA,0.5级,表头压降90mV)一只，(0-150-300μA,0.5级,表头压降177mV)一只6.开关数个,导线若干.设计思路提示：（你的实验具体情况可能与下面不同，详细分析你的设计方案，以下仅供参考）1、实验原理：本实验要求用伏安法测量线性电阻的阻值，其实验原理是欧姆定律即：VR I=，通过测量电阻两端的电压，以及流过电阻的电流，根据欧姆定律计算得到电阻的值。
2、设计要求：用伏安法测量线性电阻的阻值的相对误差要不超过 1.5％，即 1.5%xR xR E R ∆=≤。
通过伏安法测量线性电阻的阻值VR I=，是间接测量，需要通过间接测量误差的传递公式而合成，据此： ①根据间接测量误差传递公式： 1.5%x R x R I VE R I V∆∆∆==+≤。
电阻测量实验步骤设计
电阻测量实验步骤设计目标本实验的目标是通过测量电阻值来了解电阻器的特性。
通过设计实验步骤，我们可以准确地测量电阻器的阻值，并且了解电阻器在不同条件下的变化规律。
实验步骤1. 准备材料和设备：- 电阻器- 电压源- 电流表- 电压表- 连接线2. 搭建电路：- 将电阻器、电压源、电流表和电压表按照电路图连接起来。
- 确保电路连接正确，且没有接触不良或短路现象。
3. 测量电流：- 打开电压源，调节电压值为适当的数值。
- 测量电路中的电流，使用电流表将电流值记录下来。
4. 测量电压：- 使用电压表测量电阻器两端的电压值。
- 将测量值记录下来。
5. 计算电阻值：- 根据测得的电流值和电压值，使用欧姆定律计算电阻器的阻值。
- 将计算得到的电阻值记录下来。
6. 更改条件重复实验：- 改变电压值，再次进行电流和电压的测量和计算。
- 记录不同条件下的测量值和计算结果。
7. 分析结果：- 将记录的测量值和计算结果进行整理和分析。
- 观察和比较不同条件下电阻器阻值的变化规律。
8. 总结实验：- 根据实验结果，总结电阻器的特性和变化规律。
- 提出实验中遇到的问题和解决方法，以及对实验步骤的改进建议。
注意事项- 在进行测量和计算时，需要保证电路连接良好，避免接触不良或短路现象。
- 测量电阻和电压时需要使用合适的测量仪器，确保测量结果的准确性。
- 在更改条件重复实验时，应注意稳定和控制其他影响因素。
- 实验结束后，应将实验装置和材料恢复至原状并保持整洁。
以上是电阻测量实验的步骤设计，希望能对您有所帮助！。
设计性实验《电阻测量与应用》可行性分析
，
Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ” ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
大 学 物 理 实 验 是 非物 理 类 理 工 科 类 专 业 对学 生进 行 科学 实验 基础 训 练课 程 ，承担 着 培养 学 生科 学 实验能 力和 创 新精 神的 重要 的 实践 性课 程 ．在 内容 设 置上 涵盖 物理 学 中 力 、热 、光 、电 、声 、磁 等 多个领 域 。可分 为 基础 性实 验 、综 合性 实验 、设计性 或 研究 性 实验 ，其 中 综合 设计性 实 验是 物理 实 验 中 最 重要 的 实验 内容 ，能 够使 学 生 了解科 学实 验 的全 过 程 、 逐 步 掌 握 科 学 思 想 和 科 学 方 法 ，开 阔学 生 的 眼界和 思路 ，培养 学生 独立 实 验的 能 力和 运用 所学 知识 解决 给 定问题 的 能 力，提高 学生 对 实验 方法 和 实验技 术 的综 合运 用 能 力。按 照 《 非物 理 类理 工学 科大 学 物 理 实 验 课 程 教 学 基 本要 求 》 中 提 到 “ 应 通 过 开 设 一 定 数 量 的 基础 性 实 验 、 综 合 性 实 验 、设 计 性 或 研 究 性 实 验 来 实现 。 这 三
电桥
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
如 给 出直流 电源 、电桥 、检 流 计 、滑 线 变阻 器 、 电阻箱 、电流表 、电压 表 、电势 差计 等 相 关 实验 器件 ，让 学生 对对 不 同范 围的 阻值 的测量 方法 、误 差 产生 和消 除 、 电阻传 感器 的 设计 和应 用进 行 研究 、分 析 ，就成 了一 个 很 好的 综合 设计 性物 理 实验 。
“电阻应变测量技术”设计性实验教学研究
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｄ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ．Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｔ ｃ ｈ ｒ ｕ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ，ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｌ ｅ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕ ｎ ｉ ｆ ｙ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｇ ｏ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｔ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｇ ｏ ａ ｌ ｉ ｓ ｔ ｏ ｌ ｅ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ｓ ｇ ｒ ａ ｓ ｐ ｔ ｈ ｅ ｋ ｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｔ ｈ ｅ ｋ ｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ．
１ 设计 指 导 思 想
从 人才 能力 结构 的组成 来看 ， 基础 性 、 验 证性 实验
电炉丝电阻率的测量设计性实验
电炉丝电阻率的测量设计性实验
电炉丝电阻率的测量设计性实验
实验原理：电炉丝电阻率是指电炉丝材料的导电能力，它具有保温功能，改变交流电路中的电容或电感，并通过改变电路结构来改变总阻抗大小。
电炉丝电阻率的测量是通过在交流电路中添加电枢电阻，将电流流入到电炉丝，然后测量电流和电压的变化，根据Ohm定律计算得出电炉丝的电阻率。
实验材料：高精度电压电流变换器，多参量示波器，电炉丝，五组阻抗电路：1Ω阻抗电路，2Ω阻抗电路，4Ω阻抗电路，6Ω阻抗电路，8Ω阻抗电路
实验布线：将高精度电压电流变换器输入端接入电源，将多参量示波器输入端连接电压变换器，电炉丝接入五组阻抗电路尾端，电源接地，将输出端连接到多参量示波器上。
实验步骤：
（1）将电压变换器的输出设置在120 V。
（2）将多参量示波器的增益设置为1。
（3）从五组阻抗电路中选择一个1Ω、2Ω、4Ω、6Ω或者8Ω，将电炉丝接至电路尾端。
（4）用多参量示波器观测和测量电炉丝的电阻率。
（5）用Ohm定律计算以上数据获得结果并保存。
实验过程中可能出现的问题：
1.实验用电炉丝未经验证，可能会影响准确性；
2.多参量示波器可能不稳定，导致测量数据的不准确；
3.实验中可能出现计算和记录数据的错误，也会影响结果的准确性；
（4）由于环境的条件变化可能会影响实验结果；
（5）设备的异常可能会影响实验结果。
结论：经过本次实验，我们可以正确测量电炉丝材料的电阻率，了解其电学性能及其对电路结构和总阻抗大小的影响，从而找到合适的电炉丝材料，可以有效地把实验结果应用到工程实践中。
半偏法测电阻的原理以及实验设计方法
半偏法测电阻的原理以及实验设计方法
半偏法测电阻是一种常用的电路测量方法，它通常用于测量电阻值大于几千欧的电阻器和其他电路元件。
这种方法的原理是基于欧姆定律：电阻值等于电流与电压之比。
半偏法测电阻可以减少误差，并保证足够的精度。
实验设计方法如下：
1.准备材料和设备
需要准备电源、电阻器、万用表和导线等实验设备。
电阻器的阻值应足够大，以便在电路中能够检测到少量的电流。
2.连接电路
将电阻器连接到电路中，使用导线将它与电源和万用表相连。
使用万用表设置为测量电流的模式，并将其连接到电路中以测量电流。
设置为测量电压模式，并将其连接到电路中以测量电压。
3.测量电流和电压
通过打开电源，使电流在电路中流动，并记录万用表所显示的电流型号。
此后，分别记录电阻器和电压表所显示的电压值。
4.计算电阻
根据欧姆定律，电阻可以通过电压和电流之间的分比来计算。
使用万用表读取的电流值和电压表显示的电压值计算电阻值。
将这些值代入公式，即可得到电阻值。
5.比较结果
测量多个电阻器值，以确定每个测量结果之间的差异。
将结果与电阻器的标称值进行比较，以确定测量精度。
如果误差在可接受范围内，则可以认为该测量是准确的。
总之，半偏法测电阻法可以使用简单的电路和基本的测量设备来进行，是一种常用的电路测量方法。
必须小心地规划和执行实验，以确保测量到的数据是准确而可靠的。
通过实验，学生可以深入理解欧姆定律，并学会如何测量电阻器等电路元件的电阻值。
物理实验设计测量电阻的实验设计与数据处理
物理实验设计测量电阻的实验设计与数据处理Introduction:在物理学中，电阻是描述电路阻力的物理量。
测量电阻是物理实验中常见的实验设计之一。
本文将介绍测量电阻所需的实验设计和数据处理方法。
实验设计：实验目的：本实验的主要目的是测量电阻，并探索不同电阻连线方式对测量结果的影响。
实验器材：1. 直流电源2. 电流表3. 电压表4. 镍铬电阻器5. 连接电线实验步骤：1. 将电压表和电流表连接到电路中，确保电路正常工作。
2. 将不同电阻器按照预先设计的连线方式连接到电路中。
3. 分别记录不同电阻器的电流与电压值。
4. 重复实验多次以提高数据的准确性。
5. 记录实验条件（如温度、电源电压等）。
数据处理：数据收集：根据实验步骤中所记录的电流与电压值，我们可以获得一系列测量数据。
求取电阻：利用欧姆定律，我们可以通过测量的电流与电压值计算电阻值。
根据 Ohm's Law, 电阻（R）等于电压（V）除以电流（I）。
R = V / I统计处理：1. 计算每个电阻器的平均电阻，可以通过将多次实验测得的电阻值求平均值得出。
2. 分析电阻器的测量误差。
可以使用统计学方法计算标准偏差来评估测量数据的精确度。
3. 绘制电流与电阻之间的关系图表，以便更直观地观察数据趋势。
讨论与结论：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同电阻器的电阻可以通过测量得到，以满足实验目的。
2. 通过实验数据的统计处理，我们能够准确地计算出电阻器的平均电阻，并对测量误差进行评估。
3. 绘制电流与电阻之间的关系图表，能够更直观地观察数据的趋势。
结论能够回答实验目的，并对实验结果进行总结和解释。
结语：通过合理的实验设计和数据处理方法，我们可以准确地测量电阻并获得可靠的实验结果。
这为我们进一步研究电路中电阻的作用和性质提供了基础。
参考文献：[参考文献1][参考文献2]......（依次列出参考文献）注：此文档为对电阻测量实验设计和数据处理方法的一般描述，并没有具体列出实验的数据和结果。
电阻的测量实验分析
图2 电阻测量实验题归类例析伏安法测电阻是欧姆定律的重要应用，也是中考考查的重点，命题内容主要有：实验原理，仪器、器材的选择，电压表和电流表的用法及读数，滑动变阻器的连接和作用，电路图及实物图的连接，操作步骤，记录、分析数据等。
笔者对2007年各省、市中考物理试题分析发现，根据电路图或具体要求连接实物图，电压表或电流表的读数，实验过程中电路故障的排除等都是命题频率较高的知识点，而且考查的综合性很强，往往一道题同时覆盖以上多个考查点。
下面，笔者对各个考查点进行归类例析，希望广大师生在学习加以注意。
一、连接电路1．把电路图（或实物图）补充完整例1：在用“伏安法”测量小灯泡工作时的电阻Rx 的实验中，使用下列器材进行实验： A ．电流表一个(量程0～0.6A ，0～3A)； B ．电压表一个(量程0～3V ，0～15V)； C ．串联的干电池三节；D ．滑动变阻器R(阻值为0～12Ω)；E ．待测小灯泡Rx ，(阻值约为6Ω)；F ．开关一个；导线若干。
则：（1）该实验依据的原理是 (用课本中的字母表示)；并根据题意在右上边的图1虚线方框内画出所需要的实验电路图(其中部分已画好)。
将实物图（2）根据所画的电路图，用铅笔．．画线代替导线（图2）连接完整(其中部分导线已连接好)。
解析：（1）“伏安法”是测量小灯泡电阻最基本的方法，它的原理是用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出小灯泡中的电流，根据欧姆定律计算出小灯泡的电阻值。
该题考查了学生用“伏安法”测电阻的基本技能，难度不大，须注意的是题中要求“用课本中的字母表示”，即IU R =。
题中给出了部分电路，在此基础上学生很容易画出完整的电路图。
（2）在连接实物之前，必须先确定电流表、电压表的量程。
由于电源是三节干电池串联，电压为4.5V ，许多同学可能会选择电压表0～15V 的量程，但是，当小灯泡两端电压为4.5V 时，电流表示数A75.06V 5.4RxU I =Ω==，即电流表须选择0～3A 量程，这样，电流表指针偏转的角度很小，误差较大，所以电压表选择0～15V 量程不是最佳选择。
设计性实验(伏安法测电阻)
南华大学数理学院 管 亮
2. 伽利略的自由落体实验
在16世纪末，人人都认为重量大的物体比 重量小的物体下落的快，因为伟大的亚里士多 德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数 学系任职，他大胆的向公众的观点挑战。著名 的比萨斜塔实验已经成为科学中的一个故事： 他从斜塔上同时扔下一轻一重的物体，让大家 看到两个物体同时落地。伽利略挑战亚里士多 德的代价也许是他失去工作，但他展示的是自 然界的本质，而不是人类的权威，科学作出了最 后的裁决。
南华大学数理学院 管 亮
若用米尺单次测A，则 A=0.5δA /3 =0.5×1/3 =0.29mm 若用10分游标卡尺单次测B，则 B=0.5δB/3 =0.5×0.1 /3 =0.029mm 若用千分尺单次测C，则 =0.0029mm
C=0.5δC/3
=0.5×0.01 /3
又由V=ABC，可得E=[（ A /A）+（ B /B）+（ C /C） ] =[（0.29/500）+（0.029/40）+ （0.0029/8.0）] =0.10%
南华大学数理学院 管 亮
8.罗伯特 密里根的油滴实验 罗伯特密里根的油滴实验 罗伯特
很早以前，科学家就在研究电。人们知道 这种无形的物质可以从天上的闪电中得到 ，也可以通过摩擦头发得到。1897年，英 国物理学家托马斯已经确立电流是由带负 电粒子即电子组成的。1909年美国科学家 罗伯特米利肯开始测量电流的电荷。 米利肯用一个香水瓶的喷头向一个透 明的小盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底 部分别连接一个电池，让一边成为正电板 ，另一边成为负电板。当小油滴通过空气 时，就会吸一些静电，油滴下落的速度可 以通过改变电板间的电压来控制。 米利肯不断改变电压，仔细观察每一 颗油滴的运动。经过反复试验，米利肯得 出结论：电荷的值是某个固定的常量，最 小单位就是单个电子的带电量
电位差计测电阻率设计实验报告
大学物理实验设计性实验电位差计校准电表和测金属丝电阻率姓名：雷有明班级：建电1042学号： 1003431232指导教师：曹艳玲实验地点：大学物理实验中心成绩：物理设计实验一、【实验目的】1. 初步了解电位差计的结构,并学会正确使用；2了解并掌握电位差的工作原理—补偿原理。
3能用电位差计进行电阻率的测定。
4了解设计性实验的工作方法，培养独立工作的能力。
5培养对物理实验的兴趣,为以后在物理上的发展打下基础。
二、【实验原理】利用电位差计，通过补偿原理，来测定未知电阻和已知电阻两端的电压，利用分压原理，算出未知电阻的阻值，利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径，通过电阻率公式即可计算出电阻率。
补偿原理在图1的电路中，设E0是电动势可调的标准电源，Ex 是待测电池的电动势（或待测电压Ux），它们的正负极相对并接，在回路串联上一只检流计G，用来检测回路中有无电流通过。
设E0的内阻为r0；Ex的内阻为rx。
根据欧姆定律，回路的总电流为：物理设计实验电位差原理如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等，由(1)式可知，此时I =0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。
此时称电路的电位达到补偿。
在电位补偿的情况下，若已知E 0的大小，就可确定Ex 的大小。
这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。
显然，用补偿法测定Ex ，必须要求E 0可调，而且E 0的最大值E 0max ＞Ex ，此外E 0还要在整个测量过程中保持稳定，又能准确读数。
在电位差计中，E 0是用一个稳定性好的电池（E ）加上精密电阻接成的分压器来代替的，如图2所示。
RR r r E E I g x x+++-=00图1 补偿原理x图2 电位差计原理图x图2中，由电源E 、限流电阻R 1以及均匀电阻丝RAD 构成的回路叫做工作回路。
由它提供稳定的工作电流I 0，并在电阻RAD 上产生均匀的电压降。
改变B 、C 之间的距离，可以从中引出大小连续变化的电压来，起到了与E 0相似的作用。
电阻的测量(设计性实验)
R 1.5% 。（具体方法见附录Ⅰ） R
（3）测量：根据计算得实验电压和电流的范围以及所用电表量程，分别加五个 电压，测得相应的电流。注意读数时的科学性，要体现仪器的精确度，要有估读 位。 （4）数据处理要计算待测电阻的不确定度，写出实验结果的完整表达式。
2.双臂电桥原理及使用方法见附录Ⅱ。 3.测量3次以上，表示出测量电阻的测量结果
五.伏安法测电阻数据处理说明 首先：对一次测量来讲，伏安法测电阻为间接测量，因此应当通过误差 传递公式计算测得电阻的不确定度。 其次：本实验要求多次测量，属于不等精度测量，因此对于测得的这几
组数据处理的结果要用加权平均法处理，求得最后结果。
2、 3 N ），所用电表量 I i ，（ i 1、 例如，用伏安法测得 N 组数据 U i 、
程分别为U A 、I A ，本实验中所用电表准确度等级都为N％。处理过程如下：
I I A N % ，并计算单 1）计算电压表、电流表的误差限 U U A N % 、 Ui 2、 3 N ）。 R 次测量电阻值 i （i 1、 Ii
（2） （3）
P 1
i 1 i
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据（2）、（3）可以求得 k ，进而求得 Pi （ i 1、 2、 3 N ） 4）通过公式（4）、（5）求得最后结果 R R (R)
PR R P
i i
i
（4）
( R)
1 1 R 2 i
（5）
二.实验目的 1.系统掌握电阻的测量方法； 2.掌握误差的分配原则，在伏安法测电阻中 学习如何合理选择电表 量程、实验电流和实验电压。 三.实验仪器
电阻的测量实验报告
电阻的测量实验报告（文章一）：电阻测量的设计实验报告xx科学技术学院实验报告课程名称实验项目专业班级姓名学号指导教师成绩日期年月日实验报告内容：一实验目的二实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号）三实验原理（原理文字叙述和公式、原理图）（四）、实验步骤（五）、实验数据和数据处理（六）、实验结果（七）、分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等）八.思考题（文章二）：电阻的测量--伏安法的实验报告电阻的测量--伏安法的测定实验报告实验名称：_____电阻的测量--伏安法________ 姓名学号班级__实验日期_ 2xx.11.7_ _ 温度______同组者___ 无_____ （一）实验目的：1. 学习伏安法测电阻的方法。
2. 学会仪表的选择。
3. 学习伏安法中减少系统误差的方法。
（二）实验仪器：直流稳压源、电阻箱、滑线变阻器、二极管、电流表、电压表、开关与导线（三）实验原理：如图11-1所示，测出通过电阻R的电流I及电阻R两端的电压U，则根据欧姆定律，可知图11-1 R? U I 以下讨论此种方法的系统误差问题。
1. 测量仪表的选择在电学实验中，仪表的误差是重要的误差来源，所以要选取适用的仪表。
（1）参照电阻器R的额定功率确定仪表的量限，设电阻R的额定功率为P，则最大电流I为I? P （11-1）R 2 处（最佳选择），电流计的量限为I3 2P3 ?。
，即3R2 为使电流计的指针指向度盘的设R?100Ω，P?50mA的毫安计较好。
13 W，则I?0.035A，而I??0.053A，所以电流计取量限为82 3 ?5.3V，所以电压计取量限5V的伏特计较2 电阻两端电压为U?IR? 3.5V，而U? 好。
（2）参照对电阻测量准确度的要求确定仪表的等级假设要求测量R的相对误差不大于某一ER，则按误差传递公式，可有ER?[(按误差等分配原则取?U2?I )?()2]UI 2 ?U?IER （11-2）?? UI2 对于准确度等级为a，量限为Xmax的电表，其最大绝对误差为?max，则?max?Xmax? a 100 参照此关系和式（11-2），可知电流计等级aI应满足aI?电压计的等级aU应满足aU? ER U ?100（11-3）U2max? ER U ?100 （11-4）2Umax? 对前述实例（I=0.035A，Imax?0.05A,U?3.5A,Umax?5V），则当要求ER?2%时，必须aI?0.99,aU?0.99 即取0.5级的毫安计、伏特计较好，取1.0级也勉强可以。
电阻测量设计实验报告
电阻测量设计实验报告实验目的：设计一种电阻测量电路，能够准确测量给定电阻的阻值。
实验原理：电阻是电流通过时产生的电压与电流之比，通过测量电流和电压可以准确计算电阻的阻值。
在本实验中，我们设计了一种简单的电阻测量电路，利用欧姆定律测量电流和电压，从而得出电阻的阻值。
实验器材：欧姆表、电阻箱、导线、电压源、安全电缆、万用表。
实验步骤：1. 搭建电阻测量电路：将欧姆表的两个测试引脚分别连接到待测电阻的两端。
将电压源接入电路，设置合适的范围。
连接导线、电阻箱和安全电缆。
2. 调节电压源：通过调节电压源的电压，使得在电阻上产生合适的电流。
记下电压源的电压值。
3. 测量电流：使用万用表选择电流测量模式，将表笔分别连接到电阻测量电路的两个测试点上。
记录下电流值。
4. 计算电阻阻值：根据欧姆定律，电阻的阻值等于电压除以电流。
计算出电阻的阻值。
实验结果与分析：根据实验步骤得到电阻的阻值。
可以通过与已知的标准电阻进行比较，来验证实验结果的准确性。
如果实验结果与标准阻值相近，说明电阻测量电路准确可靠。
实验注意事项：1. 在实验过程中，确保安全用电，避免触电事故的发生。
2. 检查实验仪器的连接是否正确，保证实验过程的准确性。
3. 在测量过程中，注意防止电流过大，避免对万用表和电阻产生损坏。
4. 实验结束后，及时断开电路连接，关闭电压源，确保实验环境的安全。
结论：通过设计一种电阻测量电路，可以准确测量给定电阻的阻值。
在实验过程中，我们需要搭建电阻测量电路、调节电压源、测量电流，并根据欧姆定律计算电阻的阻值。
实验结果的准确性可以通过与已知标准电阻进行比较来验证。
在实验中，我们需要注意安全用电，正确连接仪器，并注意防止电流过大。
最后，实验结束后，及时断开电路连接，关闭电压源，确保实验环境的安全。
电阻测量的设计实验报告
电阻测量的设计实验报告设计实验报告：电阻测量1.实验目的本实验旨在通过设计一种电阻测量电路，测量出待测电阻的阻值，并熟悉电阻测量的原理和方法。
2.实验原理电阻是电流在电阻器中产生的电势差所引起的电压与电流的比值。
电阻测量的基本原理是利用欧姆定律，即恒定电流通过电阻器产生的电压与电阻成正比。
实验中我们需要设计一种电路来测量电阻的阻值。
3.实验器材-待测电阻-直流稳压电源-电流表-电压表-多用途万用表-连接导线4.实验步骤步骤1：将电源的正极接到待测电阻的一端，负极接地。
并将电流表、电压表以及多用途万用表连接至电路中。
步骤2：在电压表和电流表上分别选择合适的量程以及测量模式。
步骤3：将电流表分别放置在待测电阻的两端，记录测得的电流值。
步骤4：利用电压表在待测电阻两端测得的电压值和测得的电流值，计算出待测电阻的阻值。
步骤5：重复步骤1至步骤4，使得测得的电阻阻值更加准确。
5.实验结果与数据分析在实验中，我们依次测得了不同待测电阻下的电流值和电压值，并计算出了相应的阻值。
通过对实验数据的分析，我们可以发现待测电阻的阻值与通过它的电流和电压之比有关，符合欧姆定律。
6.实验误差分析-电流表和电压表的测量误差：由于电流表和电压表的精度限制，测量得到的电流和电压值可能存在一定的误差。
-线路连接误差：实验中所使用的导线可能存在一定的电阻，在测量电流和电压时会对实验结果产生影响。
-待测电阻本身的误差：由于电阻器的制造过程可能存在一定的误差，待测电阻的实际阻值与标定阻值可能存在一定的偏差。
7.实验改进方案为减小实验误差，可以采取以下改进方案：-提高电流表和电压表的精度：选用精度更高的仪器。
-减小线路连接误差：使用高质量的导线，保证连接的稳定性。
-校准待测电阻：在实验前对待测电阻进行校准，得到更准确的阻值。
8.实验结论总结：通过本次实验，我们对电阻测量的原理和方法有了更深入的理解，并通过实验操作获得了实践经验。
实验中的误差分析和改进方案也使我们更加注重实验的精确性和准确性。
测量该合金的电阻率设计的实验
测量该合金的电阻率设计的实验
测量合金的电阻率可以采用四线法测量。
实验步骤如下：
1. 首先准备一个合金样品，并将其切割成一个适合的形状，如长条或片状。
2. 使用细砂纸或砂轮将合金样品的两侧表面打磨光滑，以去除表面的污垢和氧化层。
3. 使用电阻计测量合金样品的直流电阻。
（记作R1）
4. 使用铜线或铝线连接一个恒流电源和一个毫伏计。
5. 将合金样品夹持在两个金属电极之间，确保好接触。
6. 开启恒流电源，并测量在通过合金样品时的电压降。
（记作V1）
7. 计算通过合金样品的电流值（I），使用欧姆定律：I = V1 / R1。
8. 将合金样品的长度测量，并记录下来。
9. 将合金样品的横截面积测量，并记录下来。
10. 计算合金样品的电阻率（ρ）：ρ = R1 * (A / L)，其中A为
横截面积，L为长度。
重复以上步骤多次进行测量，取多个数据的平均值，以提高实验结果的准确性。
注意事项：
- 确保合金样品的两侧表面完全平行，以确保电阻测量的准确性。
- 使用四线法测量可以减小连接线的电阻对实验结果的影响。
- 考虑合金样品所处的温度，可以进行温度修正以得到更准确的电阻率值。
- 确保恒流电源的稳定性，以保证电流的恒定。
- 在进行电阻测量和电流测量时要小心防止触电和短路。
低电阻测量实验报告大学物理设计性实验
低电阻测量实验报告大学物理设计性实验电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量。
测量导体的电阻率一般为间接测量，即通过测量一段导体的电阻，长度及其横截面积，在进行计算。
而电阻的测量方法很多，电桥是其常用方法之一。
双臂电桥简称双电桥，又名开尔文电桥，它是惠斯登电桥的改进和发展，它可以消除（或减小）附加电阻对测量的影响，因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。
常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。
【实验目的】1. 学习用双臂电桥测低值电阻的原理和方法。
2. 掌握用双臂电桥测量几种金属棒的电阻，并计算其电阻率。
【实验原理】测量电阻常用多用电表，但其测量误差较大。
如果要对电阻进行精密测量，可用各种电桥。
通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%（电阻值测量范围为10～10Ω）。
但在测6其中A、B、C和D接点是用铜块块制成，且在每一个上面都有一个用来紧密固定的大螺丝，B和C接点间用较粗的U 形铜棒连接。
P和Q是两个弹簧片，起固定Rx的作用。
标尺用螺丝固定在铜棒的前面，这样可在尺上直接读出MN的长度。
铜棒AB镀了防腐蚀材料。
M是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块，且固定在粗的金属棒上。
除BC间的接线在板的上面，其他连接均在板下，均用粗铜线。
电阻间的接线柱有板上部分和板下部分，板上是旋钮接线柱，板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。
左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω；右边相同。
配阻计算如下：由于电阻对称的分布，可只设左边阻值依次为x1、x2、x3、x4按设计要求，列方程x1/(x2x3x4) 0.1(x1x2)/(x3x4) 1(x1x2x3)/x4 10用矩阵解线性方程组的方法解出通解，得到x1：x2：x3：x4=2：9：9：2于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响，精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。
二．双臂电桥的工作原理双电桥的原理电路图如图2所示。
电阻测量设计性实验刍议
、
千 变万 变 。 原理 不变
纵观 近几 年 高考 中的 电阻测 量设 计 性 实验 题 目 ， 立 意 新 颖 、 活 多 变 。 了应 对 这 种 实 验 。 结 了不 少 方 灵 为 总
法 ， “ 伏 法 ” “ 安 法 ” 名 目繁 多 ， 如 伏 、安 ， 不一 而 足 。 实 ， 其
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：９ ２ ７ １ （ｏ ９２ — １５ ０ １９ — ７ ２ ｏ ）１ ０ — ２ １ １
二 、方 案选择 ， 应看 条件 电阻测 量设计 性 实验之 所 以难 。 对很 多学生 来说 ， 不 是不 知道 有 哪些 实验 原 理 ， 是 不清 楚对 一 个具 体 的 实 而 验 应 该 用 哪个 原 理 。 际 上 原理 的选 择 受 实验 器材 、 实验 精 度 的要 求 等多 种 因
时应 另寻 它法 。若 考 虑用 闭 合 电路 欧姆 定 律测 电阻 时 ， 则 应 注 意 电源 的 两 个指 标 即电 源 的 电动 势 Ｅ和 内阻 ｒ 。
如 果 电动势 Ｅ和 内阻 ｒ 未知 。 应做 待测 量加 以考虑 。 则
问题 ” 设计性 实验 考题 都是根 据现 行教 学大纲 和考 试大 。
纲 ， 足 于 课本 ， 已学 实验 （ 括 学 生 分 组 实验 、 立 在 包 演示 实 验及 课 后 小实 验 ） 基 础上 演 变 而 来 的 ， 的 是建 立 在对 所学 实验原 理 的深 入理 解基 础上 的 。 体 到电 阻的测 量 ， 具 其实验 原理最 主要 应是 两个 ， 一是 部分 电路 欧姆定 律 （ 即
不论 题 目多么 新颖 ， 论 怎么 变 化 ， 知万 变不 离 其 宗 ， 不 须 这 个“ ” 是实 验原 理 。 理 是实 验 的总 纲 、 魂 ， 宗 就 原 灵 设计
《实验：导体电阻率的测量》 作业设计方案
《实验：导体电阻率的测量》作业设计方案一、实验目的1、掌握用伏安法测量电阻的原理和方法。
2、学会使用螺旋测微器和游标卡尺测量金属丝的直径和长度。
3、理解电阻率的概念，学会计算导体的电阻率。
二、实验原理1、电阻的测量根据欧姆定律，电阻 R ＝ U ／ I，其中 U 为导体两端的电压，I 为通过导体的电流。
通过测量导体两端的电压和通过导体的电流，即可计算出导体的电阻。
2、金属丝直径的测量用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的精度通常为 001mm。
3、金属丝长度的测量用游标卡尺测量金属丝的长度，游标卡尺的精度通常为 002mm 或005mm。
4、电阻率的计算电阻率ρ ＝ RS ／ L，其中 S 为金属丝的横截面积，R 为电阻，L 为金属丝的长度。
金属丝的横截面积 S ＝π(d/2)＾2，d 为金属丝的直径。
三、实验器材1、电源（直流电源，电压约 3V）2、电流表（量程 0 06A，内阻约01Ω）3、电压表（量程 0 3V，内阻约3kΩ）4、滑动变阻器（最大阻值20Ω）5、开关6、导线若干7、金属丝（电阻率已知）8、螺旋测微器9、游标卡尺四、实验步骤1、用螺旋测微器在金属丝的不同位置测量其直径，共测量 5 次，记录测量数据，并求出平均值。
2、用游标卡尺测量金属丝的长度，测量 3 次，记录测量数据，并求出平均值。
3、按照电路图连接实验电路。
将电源、开关、滑动变阻器、电流表、金属丝串联连接。
将电压表并联在金属丝两端。
4、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，读出并记录几组电流表和电压表的示数。
5、根据记录的数据，计算出每次测量时金属丝的电阻，并求出电阻的平均值。
6、根据测量得到的金属丝的直径和长度，计算出金属丝的横截面积。
7、利用电阻率的计算公式，计算出金属丝的电阻率。
五、数据记录与处理1、数据记录表格｜测量次数｜金属丝直径（mm）｜金属丝长度（mm）｜电压（V）｜电流（A）｜电阻（Ω）｜｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜｜｜｜｜｜｜ 2 ｜｜｜｜｜｜｜ 3 ｜｜｜｜｜｜｜ 4 ｜｜｜｜｜｜｜ 5 ｜｜｜｜｜｜2、数据处理计算金属丝直径的平均值：d ＝（d1 ＋ d2 ＋ d3 ＋ d4 ＋ d5) ／ 5计算金属丝长度的平均值：L ＝（L1 ＋ L2 ＋ L3) ／ 3计算每次测量的电阻：R ＝ U ／ I计算电阻的平均值：R_avg ＝（R1 ＋ R2 ＋ R3 ＋ R4 ＋ R5) ／ 5计算金属丝的横截面积：S ＝π(d/2)＾2计算金属丝的电阻率：ρ ＝ R_avg S ／ L六、注意事项1、连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
电阻的测量实验
若
R3 R1
R4 R2
0则
R3 R1
RN
其中跨线电阻R′足够小
则
RX
R3 R1
RN
双电桥测低电阻(10-5～10Ω)
双电桥设计方法：
选 成定可两变组的桥标臂准之电比阻为，调M 节 RRR13 N使RR24电，桥将平R衡N，做 则计算RX的公式为：RX =M RN。式中RN 称为比较臂电阻，M为电桥倍率系数。
灵敏度引起的误差限
0.2 灵 S
E
K1
灵敏度与哪些因素有关？
双电桥测低电阻(10-5～10 Ω)
单电桥测量低电阻遇到的问题 :
导线电阻和端钮处的接触电阻的总和约10-4 Ω～10-2 Ω ，
与低电阻相比不可忽略
R3
R1
G
R' RX R''
RN
E
如R1≈R3，电阻RN也应是小电阻，其附加电阻（图中未
等效电路
R3
B
R1
R'P1
RX
G
R4
R2
R'P2
D
R'P3
R'P4
RNG I2 R2
D
R1 RN
R'PC1 R'C1
R'C2 R'PC2 R'L
R'PC3R'C3
E
R'C4
R'PC4
I5 I
R'
E
I6
RX
R3 R1
RN
R2
R R 2 R4
R
R3 R1
R4 R2
仪
(
R
x
)
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浅谈电阻测量中的设计型实验
电学实验是高考的一个重点，也是热点，特别是关于电阻测量中的设计型实验是近几年高考中的一个常考常新的知识点。
下面就从电阻测量的常用方法人手讨论电阻测量中设计型实验的一些备考复习策略。
从电阻测量中常用方法的基本原理到设计型实验。
一、安安法测电阻
基本原理：若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。
（1）如图1所示，当两表所能测得的最大电压接近时，如果a1的内阻r1，则可测得a2的内阻
（2）如图2所示，当两表的满偏电压ua2>>ua1时，a1串联一定值电阻r0后，同样可测得a2的电阻
设计型实验：例1.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表a1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测得多组数据。
电流表a1，量程10ma，内阻待测（约40ω）；电流表a2，量程500ua，内阻r2=750ω；电压表v，量程10v，内阻r3=10kω；电阻r1，阻值约为100ω；滑动变阻器r2，总阻值约50ω；电源e，电动势15v，内阻很小；开关s，导线若干.
(1)画出实验电路图，标明所用器材的代号.
(2)若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1=，
式中各符号的意义是 .
解析：必选的器材有电源e，开关s，导线若干，a1的满偏电压约为ua1=ig1r1=0.4v，为满足尽可能高的精度要求，量程为10v的电压表v不能用，而电流表a2的内阻确定，且满偏电压
ua2=ig2r2=0.375v，可当电压表用来测a1的电压，由于并联的a1、a2端电压只有零点几伏，而电源电动势有1.5v，可串联r1作保护电阻，为满足多测几组数据，滑动变阻器r2采用分压供电方式。
电路如图3，则，式中i1、i2分别是电流表a1、a2的读数，r1，r2分别为a1、a2的内阻。
二、伏伏法测电阻
基本原理：电压表内阻已知，则可当电流表、电压表和定值电阻来使用。
（1）如图4所示，两电表的满偏电流接近时，若已知v1的内阻r1，则可测出v2的内阻
（2）如图5所示，两电表的满偏电流iv1<<iv2时，v1并联一定值电阻r0后，同样可得v2的内阻
设计型实验：例2.用以下器材测量电阻rx的阻值（900—1000ω）；电源e，具有一定内阻，电动势约为9.0v；电压表v1，量程为1.5v，内阻r1=750ω；电压表v2，量程为5v，内阻r2=2500ω；滑动变阻器r1，最大阻值约为100ω；开关s，导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻rx的一种实验电路原理图。
(2)若电压表v1的读数用u1表示，电压表v2的读数用u2表示，则由已知量和测得量表示rx的公式为rx=
解析：（1）测量电阻rx的实验电路如图6所示。
三、电阻箱当电表使用
基本原理：（1）电阻箱当电压表使用。
如图7所示，可测得电流表a2的内阻，图中电阻箱r可测得a2表两端的电压为（i1-i2）r，起到了测电压的作用。
(2)电阻箱当电流表使用。
如图8所示，若已知r及rv则测得干路电流为，图中电阻箱与电压表配合使用起到了测电流的作用。
设计型实验：例3.实验室内有一毫伏表（符号mv），量程为150mv，内阻约145ω左右，现要用下列器材准确测其内阻。
电动势为1.5v 的干电池，电阻箱r（0—99.9ω），滑动变阻器r1（0—50ω），标准电流表a（量程15ma，内阻约50ω），开关s导线若干。
(1)请设计一个尽可能精确地测出毫伏表内阻rmv的测量电路。
(2)直接读出的物理量
(3)写出用这些物理量表示的毫伏表的表达式rmv=
解析：（1）电路如图9所示。
（2）电流表的读数i，毫伏表的读数u和电阻箱的电阻r。
（3）四、替代法测电阻
基本原理：如图10，（1）s接1，调节r2，读出a的示数i；（2）s接2，r2不变，调节电阻箱，使a表示数仍i；（3）由上可得rx=r1 设计型实验：例4.实验室备有下列器材，测定电流表a1的内阻；
a1是待测电流表，量程为300ua，内阻约为100ω；a2是标准电流表，量程是200ua；r1是电阻箱，阻值范围0—999.9ω；r2是滑动变阻器；r3是保护电阻；e是电池组，电动势围4v，内阻不计；s1是单刀单掷开关；s2是单刀双掷开关。
(1)设计一个电路测量a1的内阻。
(2)写出测量原理。
解析：（1）电路如图11所示。
（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有一定的读数（如150ua)；然后将开关s2扳到接点b处，保持r2不变，调整变阻箱r1使a2的读数仍和前面相同（150ua)，则此时r1=ra1。
综上所看，针对设计型实验，首先，要抓纲务本，真正搞通这些实验的原理、思想方法，不仅能对原实验试题应付自如，而且能将这些实验知识迁移运用到新情景中帮助创新、设计出新的实验。
其次，要注意归类梳理，将所学知识系统化，这样有助于技能的形成。