2025年高考物理第二轮专项复习(全国通用)实验16用电流表和电压表测量电阻(学生版+解析).docxVIP

实验16用电流表和电压表测量电阻

一、伏安法测电阻

1.伏安法测电阻

（1）实验目的：用电流表和电压表测未知电阻的阻值

（2）实验原理：。对于一个未知电阻，用电压表测其两端电压U，用电流表测出通过未知电阻的电流I，应用欧姆定律，就可以求出其电阻值。这种测量方法称为“伏安法”。

（3）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。

（4）设计实验：实验电路图和实物图如图甲、乙所示，其中滑动变阻器用来改变待测电阻两端电压和通过待测电阻的电流，多次测量电压和电流，求出每次的电阻值，最后求平均值。

甲乙

（5）实验步骤：

①按图甲所示电路图连接图乙中的实物电路；

②检查所连接的电路，确定无误后，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，以保护电路；

③利用试触法电流表和电压表的量程；

④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变待测电阻两端的电压，并记下相应的电流值和电压值，填入实验表格中；

⑤断开开关，整理器材。

（6）实验数据处理：将每次测量的数据代入公式，分别求出每次的电阻值，最后计算其平均值。如下表所示：

实验序号

电压/V

电流/A

电阻/Ω

电阻的平均值/Ω

1

1.5

0.10

15.0

15.2

2

2.1

0.14

15.0

3

2.8

0.18

15.6

2.实验注意事项

（1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端；

（2）连接实物图时，要将开关断开；

（3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表；

（4）可采用试触法确定电表的路程；

（5）电表的正、负接线柱不能接反；

（6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式；

（7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。

3.器材选择原则

（1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值；

（2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。

4.滑动变阻器在实验中的作用

（1）保护电路；

（2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。

5.常见故障分析

在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示：

实验电路图

故障（有且只有一处）

现象

电压表

电流表

电流表被短接

有示数

无示数

电流表处断路

无示数

无示数

电压表被短接

无示数

有示数

电压表处断路

定值电阻被短接

无示数

有示数，且示数偏大

定值电阻处断路

有示数且接近电源电压

无示数

电压表串联在电路中

滑动变阻器上面两个接线柱接入电路

移动滑片，电表示数不变，电压表示数接近电源电压

滑动变阻器下面两个接线柱接入电路

移动滑片，电表示数不变

二、其他测电阻的方法

类型一、等效替代法测电阻

电路设计

实验步骤及表达式

如图，（1）S至a，记下电流表（或电压表）的示数为I（或U）；（2）S至b，调节电阻箱R，使电流表（或电压表）的示数仍为I（或U）；读出电阻箱的阻值为R，即Rx的阻值。（其中R0起保护电路的作用）

类型二、缺表测电阻

（一）缺电压表，利用并联分流，串联电压相等测电阻

电路设计

实验步骤及表达式

如图，将R1和Rx并联，先测出R1的电流，再测出Rx的电流为I2，根据两次电压相等U1=U2，所以，

U=I1?R

（二）缺电流表，利用串联分压，电流相等测电阻

电路设计

实验步骤及表达式

如图，电压表测出R1两端的电压U1；再测出Rx两端的电压U2；根据两电阻中的电流相等I1=I

（三）缺电流表或电压表，利用滑动变阻器的最大阻值测电阻

（1）缺电流表

电路设计

实验步骤及表达式

将滑片P滑到左端测出Rx两端的电压U1；②将滑片P滑到右端时可测出Rx和R′两端的总电压U2．由R

U2R

（2）缺电压表

电路设计

实验步骤及表达式

如图。①将滑片P滑到a点，可测Rx的电流I1；②再滑到b端测Rx和R′的电流I2．由于电源电压相等．①U=I1Rx；②

（四）缺电压表或电流表，利用短路电路测电阻

电路设计

实验步骤及表达式

如图，①闭合开关S1，Rx和R串联，电流表示数为I1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有Rx接入电路，电流表示数为I2；所以：①U=I1（R+Rx

如图，①闭合开关S1，Rx和R串联，电压表示数为U1；②闭合开关S1和S2，R被短路，只有Rx接入电路，电压表示数为U2；所以：闭合开关S1和S2时，电源电压为U2，当只闭合开关S1时，Rx两端的电压为U1，R两端的电压为U2—U1，根据Rx和R中的电