廣西柳州市柳南區(qū)西鵝中學 文岐宇

伏安法測電阻是電學里的一個基本的、重要的實驗，更是考試中經常出現的考點，要求學生在經歷科學探究的過程中，學會用伏安法測電阻，鞏固和加深對歐姆定律的理解，同時要求學生運用歐姆定律掌握一些測量電阻的特殊方法。測量電阻的方法很多，在這里先簡單介紹伏安法，再著重總結測量電阻的其他方法。

一、測量電阻的一般方法：伏安法測電阻

實驗目標 伏安法測量2.5V電壓的小燈泡的阻值實驗原理 R=U/I實驗器材 電源 小燈泡 電壓表 電流表滑動變阻器 開關 導線若干實驗電路圖實驗需要測的量 小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流實驗步驟（1）按電路圖連接好實物圖（2）閉合開關，測量通過小燈泡的電流I和相應的電壓U（3）移動滑動變阻器的位置，多測量幾組數據（4）將測得的數據填入表格（5）求電阻的平均值

實驗需要注意的事項（1）連接電路時，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發(fā)把干路上的各元件串聯起來，然后把電壓表并聯在電阻R的兩端；（2）連接實物電路時，要將開關斷開；（3）實驗前要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處；（4）電流表應與小燈泡串聯，電壓表與小燈泡并聯；（5）應使用試觸法選擇量程；（6）電壓表的正負接線柱不能接反；（7）滑動變阻器采用一上一下的連接方式。

二、測量電阻的特殊方法

常規(guī)的測量電阻方法需要電壓表和電流表分別測量被測電阻兩端的電壓和通過被測電阻的電流，再根據歐姆定律的推導公式R=U/I求出電阻值Rx。變化后的題型為：器材有電源、開關、導線、定值電阻Ro，電壓表和電流表只能選其中之一，要求測出一個未知電阻Rx的阻值，畫出電路圖，并寫出主要步驟和Rx的最后表達式。這類題型又分為電路元件可以移動和不可以移動兩種情況。

(一)電路元件可以移動的題型

如果實際測量中，缺少電流表，你能用一只電壓表和一只定值電阻測未知電阻的阻值嗎？

畫出電路圖。

解答：若只有電壓表，則可把阻值已知的電阻和待測電阻串聯，

用電壓表測出以知電阻兩端的電壓Uo，

便可求出電路中的電流I=Uo/Ro，即通過待測電阻的電流。

再用電壓表測出待測電阻兩端的電壓Ux，

根據歐姆定律

便可求出未知電阻的阻值Rx=Ux/I=UxRo/Uo。

電路圖如圖所示：

拓展：當給我們一只電流表和一只已知阻值的電阻時，可把阻值已知的電阻與待測電阻并聯，用電流表測出通過已知電阻的電流Io，便可求出電路兩端的電壓U=IoRo，即待測電阻兩端的電壓。再用電流表測出待測電阻的電流Ix，根據歐姆定律便可求出未知電阻的阻值Rx=IoRo/Ix。電路圖如圖所示：

（二）電路元件不可以移動的題型

給你一個電源、一個開關、一個定值電阻(已知阻值為Ro)，導線若干，你能利用以上器材再加上兩個電流表（或兩個電壓表）測量一個未知電阻值Rx的阻值嗎？畫出電路圖，并寫出主要步驟和Rx的表達式。

分析：本題開放性很強，要測量Rx的阻值，方法盡管很多，但無論怎樣改變電路，都要設法測出Rx兩端的電壓和通過Rx的電流，該題共有6種參考方案，如圖所示：

（三）電路元件不可以移動的題型

給你一個電源、兩個開關、導線若干、一個已知阻值的電阻Ro、電流表、電壓表，測量未知電阻Rx的阻值。

要求：①電流表、電壓表只能任選其一

②只需連接一次電路，連接好后各電路元件不能再移動

③畫出電路圖，并寫出主要步驟和Rx的表達式

分析：1、若選擇電壓表：兩個電阻的連接方式只有串聯和并聯兩種，若他們并聯，因為電壓相等，無法進行下一步測量，所以Ro和Rx只能采用串聯的方式。又因為要求設計只需連接一次電路就能測出未知電阻Rx的阻值，所以有一個開關只能和Ro或Rx并聯。

方案一：（1）電路圖如圖甲所示；

（2）實驗步驟：①開關So閉合，開關S斷開，讀出電壓表的示數為Uo；②再將開關S閉合，讀出電壓表的示數U；

(3) Rx= (U- U0) Ro/ U0

方案二：（1）電路圖如圖乙所示；

（2）實驗步驟：①開關So閉合，開關S斷開，讀出電壓表的示數為Ux；②再將開關S閉合，讀出電壓表的示數U；

2、若選擇電流表，Ro和Rx采用并聯的方式

方案一：（1）電路圖如圖所示；

（2）實驗步驟：先將開關S斷開，So閉合，讀出電流表的示數Io（通過Ro的電流）S、So都閉合，讀出電流表的示數I（干路電流）；根據IoRo=（I-Io）Rx得Rx=IoRo/(I-Io)

方案二：（1）電路圖如圖所示；

（2）實驗步驟：先將開關S斷開，So閉合，讀出電流表的示數（通過Rx的電流）S1、S2都閉合，讀出電流表的示數（干路電流）I；根據IxRx=（I-Ix）Ro,得Rx=（I-Ix）Ro/Ix

方案三：（1）電路圖如圖所示；

(2）實驗步驟：開關S2斷開，S1閉合，讀出電流表的示數Io（通過Ro的電流）,則U=IoRo,S1斷開、S2閉合，讀出電流表的示數Ix；得Rx=U/Ix=UoIo/Ix

（四）電路元件不可以移動，而且含有滑動變阻器的題型

雖然這里總結了十幾種測量電阻的方法，但是萬變不離其宗，無論題型怎樣改變，都是要遵循測量電阻的原理，即R=U/I，想方設法找出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流，運用公式就可以解決問題了。

參考文獻： ＜＜初中物理＞＞人民教育出版社

＜＜中學教材全解＞＞主編薛金星