电阻的基本测量方法归纳

1、电学实验专题（11.10）一、电阻的基本测量方法归纳高考要求考生具有一定实验设计能力，电阻测量的实验设计是一个热点问题，本文就这种问题进行归类分析。仪器的选择首先应考虑安全，其次是误差，最后是耗电。安全应考虑各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等。1、多用电表法电流表可以看作一个能显示通过自身电流的电阻，电压表是一个可以显示其两端电压的电阻，欧姆表也就是将灵敏电流计进行了特殊的改装，用于测量电阻，不过其刻度是不均匀的，零刻度线在右端，而且值得注意的是它的黑表笔实际上与电源的正极相连。例1如图为一正在测量中的多用电表表盘： （1）若用欧姆×1k挡测量电阻，则

2、读数为_；1.3.5 （2）若用直流50mA挡测量电流，则读数为_mA； （3）若用直流250V挡测量电压，则读数为_V。2、伏安法（1）选择内接法与外接法伏安法是最常用的测量电阻的方法，高考中经常会以伏安法为原型，做简单的变式，于是便有了安安法、伏伏法等，必须要掌握其设计电路的主线，大致可以概括为三步：伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的，由于电压表和电流表都有内阻，导致了电阻的测量值和真实值存在误差（如图）。为了尽量减小实验误差，必须要选择合适的接法。当内、外接法相对误差相等时，有，所以为临界值。当（即Rx为大电阻）时用内接法，当（即Rx为小电阻）时用外接法，这样所测的值误差相对

3、较小。（2）选择分压与限流（1）通常情况下，由于限流电路能耗较小，在均能满足实验要求的情况下优先考虑以限流接法为主。（2）在下面三种情况下必须要选择分压接法：待测电阻的电压要求从零开始连续变化；采用限流式，没有超过量程，若滑动变阻器总电阻远小于被测电阻，起不到调节电压或电流的作用，必须选择分压式；采用限流式，依然超过电表的量程，必须采用分压式，但是被测电压必须从零开始，接近电表量程时放慢，绝对不允许超量程。（3）选择滑动变阻器若电路采用限流接法，原则上滑动变阻器的阻值要求在被测阻值的510倍，如果没有办法满足，则以尽量接近为好；若电路采用分压接法，原则上滑动变阻器的阻值要求在被测阻值的0.51

4、倍，同样如果没有办法满足，则以尽量接近为好。例2为了测定一个“6V、1W”的灯泡在不同电压下的电功率，现有器材如下：直流电源E 电动势6V直流电流表A1 量程200mA直流电流表A2 量程00.6A直流电压表V1 量程03V直流电压表V2 量程015V滑动变阻器R 最大电阻15开关一个、导线若干（1）测量时要求电灯两端电压从0V开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据应选择电流表_；电压表_。（用序号表示）（2）在虚线框内画出测量的电路图。3、等效替代法采用等效替代的物理思想，用一个电阻箱取代待测电阻，而使电路中的各部分电压（或电流）不变，则电阻箱的读数即为该电阻的阻值，这样处理不仅方法简单，而

5、且结果准确。例3某同学准备用500mA的电流表改装成一块量程为2.0V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内电阻，设计了如图所示电路，参数如下：A电流表G1(量程1.00mA，内电阻约100W)B电流表G2 (量程500mA，内电阻约200W)C电池组E(电动势为3.0V，内电阻未知)D滑线变阻器R(025W)E四旋钮电阻箱R1(总阻值9999W)F保护电阻R2 (阻值约100W)G开关S1，单刀双掷开关S2 （1）实验中该同学先合上开关Sl，再将开关S2与a相连，调节滑线变阻器R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持_不变，调节_，使电流表

6、Gl的示数仍为I时，读取电阻箱读数r。 （2）由上述测量过程可知，电流表G2内电阻的测量值rg_。 （3）若该同学通过测量得到电流表G2的内电阻值为190W，他必须将一个_kW的电阻与电流表G2串联，才能改装为一块量程为2.0V的电压表。 （4）该同学把改装的电压表与标准电压表V0进行了核对，发现当改装的电压表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V0的指针恰好如右图所示。由此可知，该改装电压表的百分误差为_。4、半偏法半偏法是电表内阻测量的常见方法，此方法注意适用的条件，尤其注意电阻箱的阻值要求，要通过分析电路学会讨论实验误差，尽量选择合适器材。例4把电流表改装为电压表的实验中给出的器材有：A、

7、电流表（量程0-300A） B、标准伏特表（量程0-3V）C、电阻箱（0-99999） D、电阻器（0-100k）E、电源（电动势2V） F、电源（电动势6V）G、滑动变阻器（0-50，额定电流1.5A）H、电键两只，导线若干。（1）用半偏法测定电流表的内阻。采用右下图电路测定电流表G的内阻。要想得到较高的精确度，从以上给出的器材中，可变电阻R1应选用_ _，可变电阻R2应选用_ _，电源E应选用 。（横线上填写器材的序号）实验操作的步骤有：GR2R1K2K1EA合上K1 B合上K2 C观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大 D调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 E调节R

8、2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 F记下R2的阻值。 把以上步骤的字母代号按合理顺序填写在下面横线上空白处：_；_；_；_；_；_。（2）如果记录的R2的阻值为600，则被测电流表G的内阻Rg的测量值为_ _ _ 。考点落实训练（1）1. （1）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示若此时选择开关对准直流50V电压档，则被测电压为_V；若此时选择开关对准×l0档，则被测电阻的阻值为_（2）某电阻约为25k，要测量它的阻值现有电动势为15V的直流电源，最大阻值为50的滑动变阻器，另外可供选择的电表有： A电流表(量程，内阻约2k) B电流表(量程，内阻约300)

9、C电压表(量程10V，内阻约l00k) D电压表(量程50V，内阻约500k) 应选择的电表为(只需填电表前面的字母即可)：电流表_；电压表_在方框中画出最合适的测量电路图2某待测电阻RX的阻值在80100之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：A. 电流表A1（量程30mA、内阻r1=10） B. 电流表A2（量程150mA、内阻r2 约为30）C. 电流表A3（量程0.6A、内阻r3 约为0.2）D. 电压表（量程15V、内阻约为20 k ）E. 定值电阻R0=20F. 滑动变阻器R ，最大阻值约为10 G. 电源E（电动势4V）、开关、导线若干（1）在上述提供的器材中，要完成此试

10、验，应选用_.（填字母代号）（2）要求电表读数不得小于量程的1/3，请你在虚线框内画出一种实验电路原理图.（3）用已知量和测量的量表示RX的表达式RX=_. 3实验室中现有的器材如下：电池E（电动势约10V、内阻r约1）标准电流表A1（量程300mA，内阻r1约为5）电阻箱R1（最大阻值999.9，阻值最小改变量为0.1）滑动变阻器R2（最大阻值10）开关S和导线若干要求设计个测定电流表A2（量程250mA，内阻r2约为5）内阻的实验方案（1）在方框中画出测量电路，并在每个仪器旁标上英文代号（2）要直接测出的物理量是_，用这些物理量表示待测电流表A2内阻的计算公式是_4热敏电阻是传感电路中常用

11、的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约45。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1）、直流电压表（内阻约5k）、滑动变阻器（020）、开关、导线若干。图（a）图（b）A30.6V315在图（a）的方框中画出实验电路图，要求误差尽可能小。根据电路图，在图（b）的实物图上连线。简要写出完成接线后的主要实验步骤：（1)、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值；（2)、 ；（3)、重复，测出不同温度下的数据；（

12、4)、 。5某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流，以下是实验中可供选用的器材：A待测小灯泡（6W、0.5A） B电流表（量程00.6A，内阻0.1）C电压表（量程05V，内阻约5k） D电压表（量程015V，内阻约15k）E滑线变阻器（最大阻值50） F滑线变阻器（最大阻值1k）G直流电源（电动势15V，内阻可忽略） H开关一个，导线若干（1）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号（2）如图所示是该研究小组测得小灯泡的IU关系图线

13、由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_（保留两位有效数字）6. 要测量电压表V1的内阻Rv，其量程为2 V，内阻约2 k实验室提供的器材有： 电流表A，量程06 A，内阻约01 ； 电压表V2，量程5 V，内阻R1=5 k； 定值电阻R2，阻值为R2=3 k； 滑动变阻器R3，最大阻值100 电源E，电动势6 V，内阻约05 ； 开关S一个，导线若干(1)有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出Rv该方案实际上不可行，最主要的原因是_(2)某同学选择电压表

14、V2后，自己设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路，实验电路如图1所示，则被测电压表V1应接在电路中的_(填“A”或“B”)处(3)实验的实物连线如图2所示，还有两根导线没有接好，请在实物图上画出应接的导线(4)实验中电压表V1读数U1，电压表V2的读数U2，试写出计算电压表V1内阻Rv的表达式Rv=_（用题中字母表示） 7（2010年福建）如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S、导线若干阻值在9001 000 之间具有一定内阻，电动势约9.0 V量程2.0 V，内阻r11 000

15、量程5.0 V，内阻r22 500 量程3.0 A，内阻r0.10 最大阻值约100 ，额定电流0.5 A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路8某同学要测量一段长为L，直径为D的金属丝 的电阻率(1)他先用多用电表粗测其电阻用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ”档位(选填“×100”或“×1”)；如果换档后

16、就用表笔连接进行读数，那么欠缺的实验步骤是： ，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则此段电阻丝的电阻为 (2)现要进一步精确测量其阻值实验室备有下列器材：A量程00.6 A，内阻为0.5的电流表B量程03 A，内阻为0.1的电流表C量程03 V，内阻为6 k的电压表D量程045 V，内阻为30 k的电压表E阻值为6k的定值电阻R0F阻值为01 k的滑动变阻器R1G阻值为010的滑动变阻器R2H蓄电池的电动势为6 V，内阻很小I开关一个，导线若干为了尽可能精确地完成实验，要求电表的读数变化范围较大，本实验中应选择的器材除了H、I外，还要从上述器材中选择 (只填仪器前的字母代号)(3)请在答题纸的

17、方框内画出实验原理图(4)若选择了最合适的器材，采用最恰当的实验电路进行实验测量，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则金属丝的电阻率为= 二、电池的电动势和内电阻在测量电源电动势和内电阻，可根据不同的仪器，采用不同的测量方法，但不管哪种方法，都要遵循一个思路，那就是E = U + Ir 或E = IR + Ir 。方法法法法电路图方程组图象法处理数据与纵轴的截距为，与横轴的截距为，即端电压为时的电流与纵轴截距为，斜率为截距为，斜率为截距为，斜率为截距为，斜率为系统误差原因电压表分流电流表分压电流表分压电压表分流测量结果知识点1：仪器选择例5：在测一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2）的

18、电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20，3A），B变阻器为（500，0.2A）。电压表应该选 （填A或B），这是因为 。变阻器应该选 （填A或B），这是因为 。答案：B 、A电压表量程过大，读数误差较大；A 、B变阻器额定电流过小，调节不方便。点拨提升：关于仪器选择上，应该根据题目中的的待测元件的需要，选择最合适的的电表，量程一般稍大于电源电压，滑动变阻器的选择原则是根据操作方便，选择阻值小，额定电流大的滑动变阻器。知识点2： 伏安法的应用例6、如图，R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，V为

19、电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx。（1）写出操作步骤：（2）由R及测得的量，可得E= ，Rx= 。答案：（1）K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1K2接到a端，K1闭合，记下电压表的读数U2K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3 （2）U1；Rx=点拨提升：伏安法测量电源电动势和内阻时，要注意电流表的内外接，以及判断方法，尽量减少系统误差。例7、测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑线变阻器R/，电键K，导线若干。画

20、出试验电路原理图。图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出。实验中，当电流表读数I1时，电压表读数为U1；当电流表读数I2时，电压表读数为U2。则可以求出E= ，r= （用I1、I2、U1、U2及R表示）解析： 固定电阻器保护电阻作用，滑动电阻器用限流接法就可以，原理图如图所示。根据闭合电路的欧姆定律可得 E= U1+I1（r+R） E= U2+I2（r+R）解得E=，r=R答案：如图E=，r=R点拨提升：画电路图是同学们的薄弱环节，一定要根据实际情况，从电源一端出发到另一端结束，注意各个器件的正负极千万不要接反。图8-5-4考点落实训练（2）1.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图

21、象如下图，回答下列问题：8-5-5（1）如图8-5-4所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在_处（2）现备有以下器材：A干电池1个 B滑动变阻器（050）C滑动变阻器（01750） D电压表（03V）E电压表（015V）F电流表（00.6A）G电流表（03A）其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 ，电压表应选 .(填字母代号)（3）如图8-5-5是由实验数据画出的U-I图象.由此知这个干电池的电动势E= V，内电阻r= 2.(2010·苏北四市调研)在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中：(1)备有如下器材：A干电池1节； B滑动变阻器(020 )；C滑

22、动变阻器(01 k)； D电压表(03 V)；E电流表(00.6 A)； F电流表(03 A)；G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出UI图线，根据图线得到被测电池的电动势E_V，内电阻r_. 123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.933.某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按图甲所

23、示电路进行实验，测得的数据如下表所示实验次数12345R()4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I(A1)1.02.03.04.05.0(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_(选填“RI”或“R”)图象；(2)利用测得的数据在图乙中坐标纸上画适当的图象；(3)由图象可知，该电池的电动势E_V，内阻r_；(4)利用实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测_E真，r测_r真(选填“”、“”或“”)4. 某研究性学习小组利用左图所示电路测量电池的电动势E和内阻r.由于该电池的内阻r较小,因此在测量电路中接入了

24、一个阻值为2.00的定值电阻R0.(1)请根据实验原理图,将右图实物连接成能够完成实验的电路.(2)实验时,半合开关K,调整电阻箱R的阻值,读出电压表相应的示数,得到了如下数据(R和U分别表示电阻箱读数和电压表读数).R/40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571.431.35       为了比较准确地得出实验结果,该小组的同学准备用图象来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U,则图象的横坐标表示的物理量应该是 .计算出与各组数据对应的该物理量并填在表格中,在右图所示

25、的图象中作图.(3)根据作出的图象求得E= V, r= .ks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5uks5u5.在测量电源的电动势

26、和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路.（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到 .（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是 .（选填“1”或“2”）方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的R图象是一条直线.若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E ，内阻r .（用k、b和R0表示）6.现要求用下列器材测量一节

27、干电池的电动势。 A干电池E：电动势约1.5V，内阻未知； B电流表mA：量程5mA，内阻为2030； C阻值为200的定值电阻一个； D阻值为400的定值电阻一个； E开关两个，导线若干。 （1）某同学设计了图甲的电路，在该电路中R1应选择阻值为 的定值电阻。 （2）请在图乙中按图甲的电路图完成实物连接。 （3）该同学在实验中，闭合开关S1、S2时，电流表的示数为I1；闭合开关S1、断开开关S2时，电流表的示数为I2。请写出用已知量和测得量表示的待测干电池的电动势E= 。7在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0）B电流表G（满

28、偏电流3mA，内阻Rg10）C电流表A（00.6A，内阻0.1）D滑动变阻器（020,，10A） E滑动变阻器（0200，1A）F定值电阻R0（990）G开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了图1中的（a）、（b）两个参考实验电路其中合理的是图_所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能较准确的进行测量，滑动变阻器应选_（填写器材的字母代号）（2）图2为该同学根据中选出的合理实验电路利用测出的数据绘出的I1 I2图线，（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可得被测电池的电动势E=_V，内阻r_8.用下列器材组装成一个电路，既能测

29、量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘灯泡的伏安特性曲线。A电压表V1（量程6V、内阻很大） B电压表V2（量程3V、内阻很大）C电流表A（量程3A、内阻很小） D滑动变阻器R（最大阻值10、额定电流4A）E小灯泡（2A、5W） F电池组（电动势E、内阻r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到UI坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示

30、，则电池组的电动势E V、内阻r 。（结果保留两位有效数字）（3）在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为 ，电池组的效率为 （结果保留两位有效数字）。 补充例题答案例1（1） （2） （3）180例2（1）A1 、V2 （2）分压外接即可例3（1）R、R1 （2）r （3）3.81 （4）5%例4（1） CADBEF （2）600 考点落实训练（1）参考答案1.（1） 21.0 , 400 （每空2分）（2） B ， C （每空1分） （3分，有错不给分）2（1）ABEFG.（2）如图（3）r1为A1表的内阻，R0为定值电阻，I1为A1表示数，I2为A2表示数3（1） 如图（2）、A