电阻的多种测量方法及误差分析的实验研究
多种方法测高电阻
多种方法测量高电阻实验要求：设计两种方法测高电阻，误差小于5%主要仪器：电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱、各类检流计等方法一：惠斯登电桥测量高值电阻（改进的惠斯登电桥）方法二：电压法测高值电阻（利用电位差计）一、实验目的：1.学会并掌握惠斯登电桥测高电阻的原理2.进一步熟悉测量灵敏度的方法，熟悉提高电桥灵敏度的几种途径3.学会用电位差计测量高电阻的原理和方法 二、仪器说明：惠斯登电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱等三、实验原理：方法一、改进的惠斯登电桥测高值电阻1.改进的惠斯登电桥测高值电阻的原理用惠斯登电桥（如图1所所示）测量高电阻，桥臂上的已知标准电阻R N 也应为标准的高值电阻。
而标准高值电阻不易得到。
用三只已知阻值的标准电阻(≤1M Ω)，组成Y 形网络，利用Y --△变换，可形成等效标准高值电阻，如图2所示。
由Y --△变换公式可得R ab =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 5R bc =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 3R ac =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 4将Y --△变换与惠斯登电桥相结合，则惠斯登电桥可改进为一种桥臂上有等效高值电阻的电桥，如图3所示。
图1中的标准电阻R N 由图3中的等效高值电阻R bc 代替。
图3中等效电阻R bc 与直流电源并联，对电源的影响极小。
R 2与R ab 并联电阻为R ’2=R 2R ab /(R 2+R ab )。
可求得待测电阻为R x =R 1R bc /R ’22．电桥的灵敏度：当电桥平衡时，若将比较臂0R 改变一小量0R ，检流计偏转n 格，定义电桥的灵敏度S 为：S=n ·R 0/ΔR 0。
所谓“电桥平衡”，从理论上讲应是通过检流计的电流为零，但实际上是靠观察检流计的指针偏转与否来确定的，当偏转很小时人眼难以分辨，以至我们认为电桥是平衡的，这样回带来测量误差。
设检流计偏转n ∆格（一般2.0=∆n 格）人眼刚能分辨出，则由电桥灵敏度引入的被测量x R 的相对误差为S nR R x x ∆=∆，绝对误差为x x R S n R ∆=∆。
电阻测量六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一．欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E，内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知：I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+R X）由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2．使用注意事项：（1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。
黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。
（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
（一般在中值刻度的1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。
（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二．伏安法测电阻1．原理：根据部分电路欧姆定律。
2．控制电路的选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。
（如图3） （1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。
高中物理测量电阻的四种种方法
测量电阻的四种特殊方法一．等效替代法测电阻【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。
1.电流等效替代该方法的实验步骤如下：(1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数为I。
(3)断开开关S2，再闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。
2．电压等效替代该方法的实验步骤如下：(1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。
【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500μA的电流表改装成一块量程为0～2.0V 的电压表。
他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下：A．电流表G1(量程0～1.0mA，内电阻约100Ω)B．电流表G2(量程0～500μA，内电阻约200Ω)C．电池组E(电动势3.0V，内电阻未知)D．滑动变阻器R(0～25Ω)E．电阻箱R1(总阻值9999Ω)F．保护电阻R2(阻值约100Ω)G．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2(1)实验中该同学先合上开关S1，再将开关S2与a相连，调节滑动变阻器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G1的示数仍为I时，读取电阻箱的读数r。
用半偏法测电阻及误差分析
1图1图2用半偏法测电阻及误差分析用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析．1、 用半偏法测电流表的内阻R g电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路． 应用图1电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先闭会开关S 1和S 2，调节变阻器R ，使电流表指针指向满偏；（2）再断开开关S 2，仅调节电阻箱R /半偏；（3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R /． 实验仪器的基本要求：R << R /． 表流表内阻误差分析：图1是串联半偏，因为流过R g 和R /的电流相等，应比较它们的电压U g 和U 2的大小，S 2闭合时，两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ，S 2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U 并增大，即U 并= U g /2 +U 2/> U g所以U 2/ > U g /2 ，R / > R g ．故测量值偏大．注：在图1电路中，R / 只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R / ，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．应用图2电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏；（2）使R 不变，闭合S ２调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g ． 实验的基本要求：R >> R /．表流表内阻误差分析图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R ’的电流比电流表电流多，R ’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．注：图2电路中，R ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的图31电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，也可用电阻箱或电位器，但其阻值要求较大，要求R >> R / ，以减小因闭合S 2而引起总电流的变化，从而减小误差．2、用半偏法测电压表的内阻 应用图３电路测量电压表的内阻 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1和 S 2，调节R 使电压表满偏；（2）使R 不变，断开S ２调节R /使电压表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R / 的读数即为电压表的内阻R V ．电压表内阻误差分析： 在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S ２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R ’使电压表半偏时，R / 上的电压将比电压表半偏电压大，故R / 的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大．注：在图3电路中，R /只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．3、用半偏法测未知电阻R x 的阻值拓展1：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图4连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图1；测量结果为：R x =R / - R g误差分析如图3；拓展2：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图5连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图2；测量结果为：R x =R / - R g 误差分析如图2 题例分析：例1（04天津理综）现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999图5定值电阻0R ，阻值Ωk 1；电池E 1，电动势1.5V 阻均不计）标准电流表A 单刀单掷开关1S 和2S 采用如图6为 ；选用的电池为 小因闭合S 2最大阻值Ωk 100）要的电压为A μ50X Ωk 100=5V ，故选电动势4.5V 的3E ．同型题：1（05年江苏）将满偏电流Ig =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压表并进行核对．(1)利用如图7所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值R g= Ω．(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻．图7图９答案：（1）100 （2）串联 9900例2（88年全国高考）如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μＡ，用电池作电源．某学生进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调节到最大，合上K 1，调节R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度． ②合上K 2，调节R ′和R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半． ③记下R ′的阻值．指出上述实验步骤中有什么错误．答： ． 解析：②只调节R ′，不能调节R同型题2（84年全国高考）测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A 、电流表(量程0～100μA),B 、标准伏特表(量程0～5V),C 、电阻箱(阻值范围0～999Ω),D 、电阻箱(阻值范围0～9999Ω),E 、电源(电动势2V,有内阻),F 、电源(电动势6V,有内阻),G 、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω,额定电流1.5A),还有若干电键和导线． （1）、如果采用图9所示的电路测定电流表A 的内电阻并且要想得到较高的精确度,那末从以上备用的器件中,可变电阻R 1应选用 ,可变电阻R 2应选用 ,电源ε应选用 ．(用字母代号填写)（2）、如果实验时要进行的步骤有: A 、合上K 1； B 、合上K 2；C 、观察R 1的阻值是否最大,如果不是,将R 1的阻值调至最大；D 、调节R 1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；E 、调节R 2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半；F 、记下R 2的阻值．把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处: ① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ ．（3）、如果在步骤F 中所得R 2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g 的测量值为 欧姆．（4）、如果要将第(1)小题中的电流表A改装成量程为0～5V的伏特表,则改装的方法是跟电流表联一个阻值为欧姆的电阻．（5）、图10所示器件中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的．首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内的电路图(要求对0～5V的所有刻度都能在实验中进行核对),然后在图2上画出连线,将所示器件按以上要求连接成实验电路．图10答案：（1）.D,C,F （2）.CADBEF （3）.600. （4）、串,49400.（5）、图119图12。
电阻温度系数测量实验的步骤与误差分析
电阻温度系数测量实验的步骤与误差分析引言：电阻是电路中常用的元件之一，其电阻值会随温度的变化而变化。
为了准确测量电阻温度系数，科学家们设计了一系列的实验步骤，并对实验误差进行了充分的分析。
本文将介绍电阻温度系数测量实验的步骤，并对其误差来源及分析进行探讨。
一、实验步骤1. 实验仪器准备：准备一个恒温槽、一个电压表、一个电流表以及待测电阻。
2. 实验电路搭建：将待测电阻与电压表、电流表依次连接成电路。
3. 建立测量电阻温度特性的数学模型：根据电路的电流电压关系，得到测量电阻温度特性的数学表达式。
4. 开始实验：调节恒温槽的温度，记录不同温度下的电流和电压值。
5. 根据实验数据计算电阻温度系数：利用测量电阻温度特性的数学模型，将实验数据代入计算得到电阻温度系数。
二、实验误差来源及分析1. 电流测量误差：电流表的精度限制了电流测量的准确性。
误差源包括内阻、刻度误差等，影响测量结果的准确性。
解决方法：选用精度更高的电流表来提高测量的准确性。
2. 电压测量误差：电压表的精度限制了电压测量的准确性。
误差源包括内阻、检流电阻等，对测量结果产生一定影响。
解决方法：选用精度更高的电压表来提高测量的准确性。
3. 恒温槽温度均匀性：恒温槽内部温度的均匀性会影响实验结果的准确性。
温度不均匀会导致电阻所处的温度与恒温槽显示的温度不一致，从而产生误差。
解决方法：合理放置待测电阻，保证电阻能充分受到恒温槽内温度的影响，并可以多次测量在不同位置上的电阻值，取平均值来减小温度不均匀性引起的误差。
4. 恒温槽温度控制误差：恒温槽的控温精度限制了实验结果的准确性。
控温系统存在一定的滞后性，也会产生一定的温度误差。
解决方法：选用控温性能更好的恒温槽，并根据实际需要进行合理设计与改进。
5. 待测电阻本身的误差：待测电阻自身存在一定的误差，包括制造工艺、材料的不均匀性等。
解决方法：选用更精确的电阻器，并进行多次测量取平均值，以提高测量的准确性。
几种测量电阻阻值的方法
几种测量电阻阻值的方法严水洲电阻的测量是中学物理中的基本测量，其中涉及到的物理规律有：部分电路的欧姆定律，闭合电路的欧姆定律，串、并联电路的特点；电学仪器和元件有：电压表、电流表、多用电表、电阻箱、滑动变阻器、标准电阻、开关、导线等；考查内容包括实验原理、实验电路及实验方案的设计、实验器材的选择和正确使用及实验数据的处理，下面对电阻阻值测量的几种方法进行原理和误差的比较。
一、欧姆表测电阻1、常用模拟欧姆表常用模拟欧姆表其原理是闭合电路的欧姆定律，原理如图1所示G 是内阻为g R 满偏电流为g I 的电流表表头，R 是可变电阻，也叫欧姆调零电阻，电池的电动势为E ，内电阻为r ，当红黑表笔相接时，调节R 的阻值，使g g I Rr R E=++，则指针指到满刻度，表明红黑表笔间的电阻为零，当红黑表笔不接触时，电路中没有电流，指针不偏转，即指着电流表的零点，表明表笔间的电阻是无穷大的，当红黑表笔间接入某一电阻x R 时，则通过电流表的电流xg R R r R EI +++=，x R 改变，I 也随之改变，可见每一个x R 的值有一个对应的电流I ，如果我们在刻度盘上直接标出与I 对应的电阻x R 的值，那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端就可以从表盘上直接读出它的阻值。
当指针恰好指向表盘刻度中央时，此时2g I I ＝，表示R r R R g x ++=，因此，R r R g ++也称为欧姆表的中值电阻。
由xg R R r R EI +++=也可看出I 与x R 并不是线性关系，因此欧姆表表盘刻度并不均匀。
黑表笔 红表笔 图1—用欧姆表只能粗测电阻，使用时应合理选择量程，使指针指在量程的31~32区域，若使用时，指针偏转较小，则应换用较大的档位，反之，若使用时指针偏转较大，则应换用较小档位，并且每次换档之后都要进行欧姆调零，以便减小测量误差。
欧姆表测电阻由于只能粗测，因此读数时一般只读取两位有效数字。
电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》
电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》电学实验讲义《测电阻的多种方法讨论》伏安法测电阻一、滑动变阻器的分压、限流接法：1、基本电路：[来源:]２、电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围０→U电流调节范围０→说明：U 为电源端电压，R 为滑动变阻器最大电阻，Rx 为待测电阻阻（小灯炮）值。
3、判断方法①待测电阻Rx>R，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。
②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，(或要求测多组数据)须用分压式接法。
③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。
[来源:Z。
xx。
]④待测电阻RxR 真测大电阻口诀：小外偏小、大内偏大（含义：内接适用于较大电阻，且测量值偏大；外接适用于较小电阻，且测量值偏小。
）-----此法适用于定性分析3、定量判断方法①当待测电阻Rx 时，视Rx 为大电阻，应选用内接法；③当Rx＝时，两种接法均可。
[例题1]图10-7 为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下：[来源:]（1）待测电阻Rx（约100Ω）（2）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）（3）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω）（4）直流电压表（量程0~3V，内阻5KΩ）（5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A）[例题2] 用伏安法测量某一电阻Rx 的阻值，现有实验器材如下：A、待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）B、电流表A1（0~0.6A，内阻0.2Ω）C、电流表A2（0~3A，内阻0.05Ω）D、电压表V1（0~3V，内阻3KΩ）E、电压表V2（0~15V，内阻15KΩ）F、滑动变阻器R0（0~50Ω）G、蓄电池（电动势为6V）H、电键、导线为了较准确测量Rx 的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。
电学中电阻值测量实验与误差分析
科技风 "#$% 年 $" 月
电学中电阻值测量实验级中学!湖北武汉!'&$$-'
摘5要为了促进高中电学中理论知识的掌握!对于实验环节要非常重视!不仅要好好做实验!还要对实验结果进行必要的分 析" 本文研究了电阻值测量实验中所用的几种测量电路!分析了各电路所适合的场合!分析了实验中可能出现的误差!提出了使 用策略"
图 ) 分压式内接测量电路 图 ) 的待测电阻和电流表串联所以电压表所测到的电压 偏大从而求取的电阻值将偏大 $ 三% 限流式外接测量电路及其误差分析 限流式外接测量电路的电路图如图 ( 所示
图 ( 限流式外接测量电路 图 ( 中的电路结构比图 ) 简单由于被测电阻与电压表内 阻并联所以相比图 ) 而言电路中总电流小整体功耗比较小 $ 四% 限流式内接测量电路及其误差分析 限流式内接测量电路的电路图如图 3 所示
. Al是量l电分R路压i和g式限h外流t接s式测内R量接e电s测路e量r电分v路e压d式.)内 接测量电路限流式外接测
$ 一% 分压式外接测量电路及其误差分析 分压式外接测量电路的电路图如图 $ 所示
图 $ 分压式外接测量电路 图 $ 中 Q< 为未知电阻Q% 为电阻可变的滑动变阻器( 当采用如图 $ 的接法时电压表显示 Q< 的实际电压 但是因 为电压表内阻的影响电流表测量到的流过 Q< 的电流比其实 际电流要大因此测得的 Q< 的电阻值将比实际电阻值小 随 着 Q% 的变化电压表的读数可以从零开始连续变化 $ 二% 分压式内接测量电路及其误差分析 分压式内接测量电路的电路图如图 ) 所示
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的示数分别为 ０ ５ Ａ，．８ 发现 与实 际情况相 符 ， 考虑到 电流表 的 内 ．２ ０ ７ Ａ， 但 阻并非为零 ， 有分压作用 ． Ａ 造成 Ｒ 两端 的电压与 Ｒ 两端 的电压并 不相 等。 仍会 带来实验 误差。
三 、 安 法 伏
一
方法 １ 如 图 １所示 ， ： Ｇ为电流计 ， 先使 Ｒ 调 到
实验 方 案 的 设计 ， 过 对 实验 方 案 的 真 实 的 实验 探 究 ， 录 、 析 数 据 等 ， 多 种 方 法 对 比 、 析 ， 断 修 正 、 善 ， 得 了较 好 的 教 学 通 记 分 对 分 不 完 取
效果。
【 键 词 】电 阻 关
测量方法
误差分析
实验
实验时 ， 我们分别选取了一个 ５ 、０ 的 电阻进行测量。 １ １１ ）
阻值。
般 有 电流 表 内接 法 和 电 流 表 外 接 法 两 种 方 法 ， 别 如 图 ５ 图 ６所 分 、
示。 测量 数据 记 录 如 下 表 ：
方 法 ２： 图 ２所 示 ， 节 电 阻箱 Ｒ 至最 大 值 ， 如 调 闭
审
＝
表 １ 被 测 电 阻 Ｒ＝５ １（ 接 法 ） ０ 外 ）
◆ ◆ ◆
电 阻 的 多 种 测 量 方 法 及 误 差 分 析 的 实 验 研 究
◆ 周新艳
（ 州第 ５ 中学 ） 温 １
【 摘要】笔者在 实验复 习中， 实验 交还给 学生， 把 组织学生 围绕“ 电阻测量 ” 主题 ， 高考考题作 为研 究的问题 发给 学生 ， 把 让学生 自行进 行
从 历 年 的理 综卷 中 ， 计 性 实验 的 形 式 考 查 电 阻 测 量 的 原 理 和 方 法 以设
的试题频频出现 ， 涉及到定值 电阻、 表头 内阻、 电源内阻的测 量等情形 。但 在高三 复习中， 学生对这 一内容 的复 习效果 并不理 想。在 高考 中， 多学 很 生往往 死记硬背 ， 生搬硬套 ， 未能真正领会 电阻测量 的方法和本 质 ， 思路很
值较小时 ， 内电压较大 ， 造成实际路端电压降低导致 电阻的测量值偏小 （ 主
要 原 因 ） 。
据等 ， 多种方法对 比、 对 分析 ， 断修正 、 不 完善。 由于学 生在 实际操 作的基
础上， 亲身 经 历 了不 同方 法 测 量 电 阻 的 实 验 ， 得 第 一 手 的 感 性 材 料 ． 时 获 平 抽 象 的知 识 一 下 子 活 了起 来 ， 于 平 时 很 难 理 解 的 仪 表 量 程 的 选 择 ， 验 对 实 仪 器 的选 择 ， 路 的接 法 等 都 有 了更 深 的 理 解 ； 时 。 过 对 实 验 后 的 误 差 线 同 通
合开关 Ｋ ， 令单刀双掷开 关 Ｋ 接“ ” 调节 Ｒ使 Ｇ接近满偏 ， ｂ， 记下 Ｇ读数 Ｉ 。和电阻箱读数 Ｒ ； ．将开关 Ｋ 接 “ ”， ： ａ 调节 Ｒ， Ｇ仍 为 Ｉ， 使 。 记下 电阻箱读 数 Ｒ， ： 由闭合电路欧姆 定律得 Ｉ ： 。＝ Ｅ
Ｇ的 内阻 ， 为 电源 内 阻 ） ． Ｒ ＝Ｒ ｒ ，． 一Ｒ． ’ 。 误 差 分析 ： 实验 只存 在 偶 然误 差 ， 电 源 电动 势 过 大 ， 要 求 达 到 接 该 若 则 近 满 偏 电 流 时所 对 应 的 总 电 阻 的 阻值 也 大 ， 造成 实 验 时 替 代 电 阻 Ｒ 的 阻值 即 使 很 大 ， 能 反 映 在 电 流 计 Ｇ 的 电 流 变 化 仍 不 显 著 ， 而 导 致 偶 然 误 差 可 从 太 大 ， 实验 时 宜选 用 电源 电动 势 较 小 的 电池 。 故
上谈兵 ” 缺乏实 际经验 。笔 者在实验 复 习中， ， 把实验 交还 给学 生， 组织 学 生 围绕 “ 阻测 量 ” 题 ， 高 考 考 题 作 为 研 究 的 问 题 发 给 学 生 ， 学 生 自 电 主 把 让
行 进 行实 验 方 案 的设 计 ， 过 对 实 验 方 案 的 真 实 的 实 验 探 究 ， 录 、 析 数 通 记 分
分析和改 良， 达到 了很好的复 习效果 ， 在一定 程度上 ， 消除 了对 实验 设计 的
畏惧 感 。
以下 单 就 定 值 电 阻 的测 量 方 法 和 误 差 分 析 ， 行 实 验 探 究 。 进
一
、
等 效 替 代 法
利 用 电流 计 Ｇ 监 督 电 路 的 电 流 ， 次 实 验 记 下 两 电 阻箱 的 阻 值 求 待 测 电阻 的 阻 值 。
最 大 值 ， 合 开 关 Ｋ。令 单 刀 双 掷 开 关 Ｋ 闭 ， 接 “ ” 调 ａ， 节Ｒ 至 Ｇ接 近 满 偏 ， 下 此 时 电 流 读 数 Ｉ， 持 Ｒ 记 。保 位置不变 ， 开关 Ｋ 将 接 “ ”， 电 阻箱 Ｒ， Ｇ仍 指 ｂ 调 使 向原 来 读 数 Ｉ， 阻 箱 的 读 数 即 为 待 测 电 阻 Ｒ 。电 的
（） ２ 电压 表 的 内阻 并 非 无 穷大 ， 成 Ｒ 造 两端 的 电压 下 降 （ 要 原 因 ） 次 。
方法 ２ 如 图４， ： 接通电源时 ， 电流表 Ａ 示数． ２为总
电 流 ， 流 表 Ａ。 数 Ｉ 电 示 。为通 过 Ｒ 的 电流 ， 通 过 Ｒ 的 则 电 流 为 Ｉ 只 要 其 中 一 个 电 阻 的 阻 值 已 知 ， 可 根 一Ｉ， 则 据 Ｒ ／ ： （ 一Ｉ） 求 出 Ｒ Ｒ ＝ｌ／ Ｉ ， 的 阻值 。 实验时 ， 们取 Ｒ 我 ＝１ １，Ｒ ０１ ：＝５ ， 录 下 Ｉ、： ） １ 记 Ｉ
受 局 限 ， 能 灵活 应 对 ， 中 很 大 的 原 因是 实 验 复 习 流 于 书 本 ， 常 是 “ 不 其 常 纸 从 上 表 可 以看 出 ， 验 测 得 的 数 据 与 真 实 值 有 较 大 误 差 ， 主 要 原 实 其 因有 ： （） １ 实验 时 ， 电源 有 内 阻且 与 测 电阻 的 阻 值 较 接 近 ， 尤其 是 待 测 电 阻