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15.3 “伏安法”测电阻
知识点1:“伏安法”测电阻
1.实验探究
根据 ，用 测出电阻器两端的电压，用 测出在此电压下通过电阻器的电流，即可计算出电阻器的阻值，这种测电阻的方法叫做“伏安法”。
答案： 电压表 电流表
请画出实验电路图：
答案：如图所示
进行实验与收集证据：
（1）根据电路图连接实物图。在连接电路的过程中，开关应该处于断开状态，滑动变阻器的阻值应该调至最大。
（2）检查所连电路无误后，闭合开关S，使电路接通，用滑动变阻器调节接入电路中的电阻，阻值由大变小，电路中的电流由小变大，对应每次变化各测一次电流值和电压值，填入表中，再分别计算出电阻器的电阻值。
（3）计算出每次实验时电阻器的电阻值，最后计算电阻的平均值，作为被测电阻的阻值。
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
2.规律总结
（1）“伏安法”测电阻的原理： 。
（2）为减小测量误差，应该用 作为被测电阻的阻值。
答案：（1） （2）多次测量的平均值
3.知识拓展
（1）为减小误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，根据每次测量的电压与电流的值算出电阻，最后求出电阻的平均值。
（2）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大电阻应略大于或接近被测电阻，以使调节效果明显。
例1 物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中：
请用笔画线代替导线，将图中实物连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到 端（选填“A”或“B”）。
（3）小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是 。纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V时，电流表的示数如上图，则该定值电阻阻值为 Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，你认为合理吗？ ，理由是 。
（4）小组同学做完该实验后，又思考该电路还能用来研究
实验（写出一条即可）。
解析：（1）滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，把开关与任意一上方接线柱连接即可；（2）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片应位于最大阻值的B端；（3）连线连错，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电流变大，即定值电阻两端电压变大，滑动变阻器两端的电压减小，原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。电流表的示数为0.3A，定值电阻的阻值R=U/I=3V/0.3A =10Ω。仅做一次测量，测量误差较大，应移动滑动变阻器滑片，改变被测电阻两端的电压，进行多次测量；（4）该电路图可以测量通过电阻的电流和电阻两端的电压，可以用来探究电流与电压的关系。
答案：（1）如图所示 （2）B （3）电压表与滑动变阻器并联了 10 不合理 没有多次测量取平均值 （4）电流与电压的关系（其它合理均可）
跟踪训练
1.如图所示为分别测量小灯泡l和定值电阻R后得到的I-U关系图线。由图可知，随着电压的升高，L的阻值逐渐变 ，R的阻值为 Ω。
2.为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”的实验，小柯同学选取了相应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲电路无法正常完成实验，有一处导线连接错误，错误导线是_________（选填“①”或“②”）。
（2）改正电路后，小柯调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻是_________Ω。
知识点2：电阻的变式测量
1.讨论交流
用电压表和电流能够测出被测电阻的阻值，在没有电压表或电流表的情况下，能不能测出被测电阻的阻值呢？
2.规律总结
名称 “安阻法”测电阻 “伏阻法”测电阻
器材 电流表和定值电阻 电压表和定值电阻
电路图
操作步骤 按电路图连接电路，先让电流表与Rx串联，测出Ix；再让电流表与R0串联，测出I0 按电路图连接电路，先让电压表与R0并联，闭合开关测出U0；再让电压表与Rx并联，闭合开关，测出Ux
电阻表达式
答案：
例2 利用电流表，已知阻值的定值电阻R0和恒压电源，同样可以测出来未知电阻Rx的阻值，如图所示：
（1）闭合开关 ，测出通过已知电阻R0的电流I0。
（2） 。（模仿步骤1写出必要的操作内容及对应物理量）
（3）则电阻Rx= 。
解析：本题的测量思路是将电阻R0与Rx并联，利用U＝I0R0得出Rx两端的电压，然后再利用电流表测出通过Rx的电流Ix，从而利用测出Rx的值。
答案：（1）S1　（2）同时闭合开关S1、S2，测出通过电阻R0和Rx的总电流I （3）
跟踪训练
3.（多选）如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，可以测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
4.实验器材：电压恒定的电源、已知电阻R0、待测电阻Rx、滑动变阻器、量程合适的电压表、单刀开关各一个，导线若干。请你选择适当的器材测量待测电阻Rx的阻值。
（1）在虚线框内画出实验电路图；
（2）写出实验的主要步骤；
（3）写出待测电阻Rx的表达式Rx= 。
跟踪训练参考答案
1.大 10
2.（1）② （2）5
3.ABD
4.（1）实验电路图如图所示 （2）a、按照电路图连接好电路，闭合开关S，先用电压表测出R0两端电压为U1；b、断开开关S，把电压表改接到Rx两端，闭合开关，记下电压表的示数为U2 （3）

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