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
⑵如果已知上述电压表的内阻R V 和电流表的
内阻R A ，对图甲和图乙中连成的测量电路，
分别写出计算待测电阻的公式（用测得的量和
给出的电表内阻来表示）。
答案：（1）甲图用内接法，乙图用外接法，变
阻器用分压器；（2）甲图：R=(V-IR A )/I ；乙图：R=V/(I-V/R V )。
【巩固提高】
4．在测定金属的电阻率的实验中，金属导线
长约0.8m ，直径小于1mm ，电阻在5Ω左右。
实验步骤如下：
(1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值L 。
在金属导线三个不同的位置上用________________测量直径，求出平均值d 。
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R 。
试
把下面图中所给的器材连接成测量R 的
合适的线路。
图中安培表的量程为0.6A ，
内阻接近1Ω；电压表的量程为3V ，内
阻为几千欧；电源的电动势为6V ；变阻
器的阻值为0~20Ω。
在闭合电键前，变
阻器的滑动触点应处于正确位置。
(3)用上面测得的金属导线长度L 、直径d
和电阻R ，可根据电阻率表达式ρ=_________算出所测金属的电阻率。
答案：（1）螺旋测微器；（2）安培表外接法，变阻器限流式或分压式；（3）πd 2R/4L 。
5．如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值
的实验所需器材的实物图，器材规格如下：
⑴待测电阻Rx （约100Ω）
⑵直流电流表（量程0～10mA ，内阻50Ω）
⑶直流电压表（量程0～3V ，内阻5k Ω）
⑷直流电源（输出电压4V ，内阻不计）
⑸滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大
电流1A ）
⑹电键1个，导线若干条。
根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线。
答案：外接法，分压式。
（乙） V
6．“测定金属电阻率”实验中，以下操作中错误的是：（AC）
A．用米尺测量出金属丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
7．如图所示，P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度L为50cm 左右，直径D为10cm左右），镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN。
现给米尺、电压表V、电流表A，电源E、滑动变阻器R、电键S和若干导线。
请设计一个测定膜层厚度d的实验方案。
M P
⑴实验中应测定的物理量是。
⑵在虚线框内用仪器相应的符号画出测量电路图。
⑶计算膜层厚度的公式是。
答案：（1）L、D、U、I。
（2）电流表内、外接均可，变阻器限流、分
压式均可。
（3）LρI/πDU。
8．有一只电压表量程已知，内阻为R V，另有一电池（电动势未知，但不超过电压表的量程，内阻可忽略）。
请用这只电压表和电池，再用一个电键和一些连接用的导线，设计测量某一高值电阻R x的实验方法。
（已知R x的值与R V相差不大）
⑴画出电路图。
⑵简要写出测量步骤和需记录的数据，导出高值电阻R x的计算式。
答案：先用一只电压表直接接在电源上，测出U1，即为E，再将电压表与R x串联，记下电压表示数U2，则E=U2+U2R x/R V；解得R x=(U1-U2)R V/U2。
9．某同学用以下器材测量电阻：①电流计，②电
阻箱，③单刀双掷电键（这种电键在掷刀a倒向b
时ab接通，倒向c时ac接通，④待测电阻，⑤电
源，⑥限流电阻，如图所示。
实验方法是利用单刀
双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电
阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。
(1)在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接
好）。
(2)本实验中电键应先接通的是含有_______
（填待测电阻或电阻箱）的电路。
用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的
________大小相同，这时待测电阻的阻值可以从______上读出。
答案：待测电阻，电流表示数，电阻箱。
10．用如图所示的电路测定未知电阻R x 的值，图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R 为电阻箱。
(1)若要测得R x 的值，R 至少需要取____个不同的数值。
(2)若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测量R x 时，R 至少需要取______个不同的数值。
(3)若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量R x ？答：___________。
答案：2；2；不能。
【自由发展】
11．用以下器材测量一待测电阻R x 的阻
值（900—1000Ω）：电源E ，具有一定内
阻，电动势约为9.0V ；电压表V 1，量程
为1.5V ，内阻r 1=750Ω；电压表V 2，量
程为5V ，内阻r 2=2500Ω；滑线变阻器R ，
最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K ，
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R x 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相关的英文字母标注）。
(2)根据你所画的电路原理图将所给的实物图画出连线。
(3)若电压表V 1的读数用U 1表示，电压表V 2的读数为U 2表示，则由已知量和测得量表示R x 的公式R x =______________________。
答案：(U 2/U 1-1)r 1。
A R R。