电学实验中几种测电阻的典型方法

二.伏安法测电阻

伏安法测电阻有 a 、b 两种接法，如图，a 叫（安培

计）外接法，b 叫（安培计）内接法。外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值 总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的， 测量值

总大于真实值，大电阻应采用内接法。

电学实验中几种测电阻的典型方法

电阻的测量是高考电学实验中重要考点之一， 电阻测量的方法很多，而近年高考对电阻 测量的考察又不仅仅限于课本介绍的内容， 因此，对电阻测量的方法作个全面了解很有必要， 而掌握几种典型方法，就可以起到融会贯通的效果。 .欧姆表测电阻

测电阻最直接的方法就是用多用电表的欧姆档测量, 档，就可测电阻，方法如下： 如图，把多用表选择开关打到欧姆 1.使用前应看一下指针是否指在刻度盘左端的零刻线处。如果不在，就应该进行机械 调零：用小螺丝刀轻旋表头正下方中央处的调零螺丝，使指针指左端零刻线。 2.把选择开关拨到欧姆挡时，在选 好倍率后，还必须进行欧姆调零。 方法是: 将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮， 使指针指右端零刻线处。 因此用多用电表 的欧姆挡测电阻的操作步骤是：①选挡。 一般比被测电阻的估计值低一个数量级， 如估计值为200 Q 就应该选X 10的倍率。 ②进行欧姆调零。③将红黑表笔接被测电 阻两端进行测量。④将指针示数乘以倍 率，得测量值。⑤将选择开关扳到 或交

流电压最高挡。

V

2.5~

10 50

250

500

OFF • 00 10

OFF + ◎

2.5 10 50 250 501

Q X1k X100 X10 X1 1 mA

3.用欧姆挡测电阻，如果指针偏转 角度太小（即指针所指的刻度值太大） 太大（即指针所指的刻度值太小） ，应该增大倍率重新调零后再测；如果指针偏转角度 ，应该减小倍率重新调零后再测。 如图所示测量电阻的结果为:

17k

Q 。

（一）原理：部分电路的欧姆定律 R=U/I

（二）内、外接法的比较与选择

-©n —yh A )—

r© --------- 1

b

如果被测电阻阻值为

R x ,伏特表和安培表的内阻分别为 R v 、

R

A ，若

R x

2.用电压表测

右图所示为用电压表测量电阻的电路。

R

采用外接法。若R 》

J RR T ，则采用内接法。

如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的

左端接a 点，而将右端第一次接 b 点，第二次接c 点，观察电流表和电压表 示数的变化。若电流表示数变化大，

说明被测电阻是大电阻，

应该用内接法测量； 若电压表 读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。 （这里所说的变化大，是指相对

变化，即△ I/I 和△ U/U ）。

（三）对传统伏安法测电阻的改进

问题提出：用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统 误差。是否可以消除这种系统误差呢？

一些学生提出了以下建议：如图，先切断电压表测 键测U ，由R=U/I 求得。

I ，然后闭合电

/"©

其实，这种方法是不可行的，此时，所测得的

I 、U 值已不对应,

阻的电流并不是闭合前流过电阻的电流了，所得结果仍存在误差。

按右图所示的电路进行测量，可消除系统误差:

该实验的第一步是：闭合电键 S ,，将电键S 2接2，调节滑动变阻 器R p 和

r ,使电压表读数尽量接近满量程，

读出这时电压表和电流表

的示数U"丨勺；第二步是将电键 S 2接1，读出这时电压表和电流表的 示数U 2、

I 2 ；第三步由以上记录数据计算被测电阻 R x ，表达式是

R x =U 1

_Ul 。

I1 I2

三.比较法测电阻

用比较法测电阻，可简化运算，减少误差。

1.用电流表测

右图为用电流表测量电阻的电路，

R X 为待测电阻，R

的阻值己知，R /为保护电阻，阻值未知。电源

E 的电动

势未知，K i 、K 2均为单刀双掷开关。 A 为电流表，其内阻不计。

¥ (a)

测量R X 的步骤为：将K i 向d 闭合， c 闭合，K 2向b 闭合，记电流表读数 12。

K 2向a 闭合，记下电流表读数 h ，再将K 1

向

计算R X 的公式是R x = I 2R / I 1

X 为待测电阻，R 的

阻值已知，R'为保护电阻，电源的电动势E未知，S i、S2均为单刀双掷开关，V为电压表，其内阻非常大。

测量R x的步骤为：将S2向c闭合，S i向b闭合，记下电压表的读数U i;再将S2向d

闭合，S i向a闭合，记下电压表的读数U2。计算R X的公式是R x=-U^

U2

3.电桥法测电阻。

给出的电路如图，G为灵敏电流表，R o为阻值均匀的电阻丝，R为已知阻值的定值电阻, R x为被测电阻，还需要米尺。

测量R x的步骤：测量左右两部分电阻丝的长度L i、L2,按图接好电路后，移动滑动触

头P,使电流表指针指在中央零刻度处。用刻度尺测量P点两边电阻丝的长度L i、1_2；由R X :

R=L i : L2得R x =pR。

L2<1

Ro^R L i L2

四.测电表的内阻

1.对阻值过小的电流计采用半偏法测量

实验电路图如右

具体步骤：①先将R的阻值调到最大, 值，使电流表的指针转到满刻度。②合上使电流表的指针转到满刻度的一半。于R'。

合上S,,调节R的阻S2,调节R的阻值，

③记下R'的阻值，则R g等it S,

注意：为使接上电阻箱后总电流几乎不变，要求R>>R g,成为整个电路电阻的主要部分, 使R'的接入仅使电阻发生微小变化。系统误差为R测

2.对于阻值过大的电压表可以采用半偏法测内阻

实验电路图如右

主要步骤为：①按电路图连接电路；②把变阻器R的滑动触头滑至最

右端，将电阻箱电阻调到零，闭合电键S,调节R,使电压

表指针满偏；③调节R o,使电压表指针半偏，记下此时电阻箱的阻值R，则

R v等于R'。系统误差为R测>R真。

注：半偏法实际上也是比较法，比较两支路的电流，只是比较特殊，两支路电流是相等