中考专题-多种方法测电阻实验
（一）伏安法测电阻
伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Ｒx的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出Ｒx的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。
1．原理：由欧姆定律 2．电路图：（见图1）
推出
3．器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线。 4．注意点：
ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用：
（1）保护电路；
（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。 5．实验步骤：
(1）根据电路图把实 （2）按电路图连接电路。
（在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）
（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。
实验次数 1 2 3 灯泡亮度 灯丝暗红 微弱发光 正常发光 电压U/V 1 1.5 2.5 电流I/A 电阻R/Ω 同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，第 1 页
灯泡的温度 升高。
（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6．分析与论证：
展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。
是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？ （二）测电阻的几种特殊方法 1．只用电压表，不用电流表
方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值为：
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。
具体的作法是先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1，再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。
根据分压公式可计算出Ｒｘ的值：
方法三：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图5所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。
具体的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端，闭合开关，记下电压表示数Ｕ1；把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数Ｕ2。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值：
以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“伏阻法”。
2．只用电流表，不用电压表
方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。先后用电流表测出通过Ｒ0和Ｒｘ的电流分别为Ｉ0、Ｉx，根据测得的电流值Ｉ0、Ｉx和定值电阻的阻值Ｒ0，根据分流公式可计算出Ｒｘ的值为
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方法二：用图7所示的实验电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。先闭合开关Ｓ１，读出电流表的示数为I1，再断开Ｓ１闭合Ｓ２，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。
根据分流公式可计算出Ｒｘ的值：
方法三：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图8所示的电路也可以测出未知Ｒx的阻值。
具体的作法：是先闭合开关S1，读出电流表的示数为I１，再同时闭合S1、S2，读出这时电流表的示数为I2。根据测得的电流值I１、I2和定值电阻的阻值Ｒ0。
计算过程如下：设电源电压为Ｕ，当只闭合S1时，根据欧姆定律的变形公式Ｕ＝Ｉ(Ｒx+Ｒ),可得Ｕ＝I１（Ｒx＋Ｒ0）①；当再同时闭合S1、S2，Ｒ0被短路，这时有：Ｕ＝I2Ｒx②。
联立①②解方程组得
3．方法四：如果只用一个电流表，并且要求只能连接一次电路，用图9所示的电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。
具体的作法：把滑动变阻器的滑片 P 调至A端，读出电流表的示数为IA，再把滑动变阻器的滑片P调至B端，读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值ＲAB。同样可计算出Ｒｘ的值：
以上方法，需要测量两次电流，所以也叫“安安法”；根据所给器材有电流表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“安阻法”。
3．等效替代法 方法一：用图10所示的电路也可以测出未知Ｒｘ的阻值。当S扳到A时电流表的示数为I，再将 S 扳到B时，调节R（的电阻，使电流表示数仍为I，即RX=R0。 0电阻箱）
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方法二：若只有一只电压表和电阻箱，则可用替代法测电阻的阻值，如图11所示。先合上开关S1，把单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的阻值，使电压表有一合适的示数U0。再把单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U0，则此时电阻箱的示数即为待测电阻Rx的阻值，即RX=R0。
等效法虽然也有一块电压表或一块电流表，但在电路中的作用不是为了测量出电压或电流，而是起到标志作用。 三、典型例题
例题１．有一个阻值看不清的电阻器Rx，要测出它的电阻值。
（1）小明按图12的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图13所示，则通过电阻器Rx的电流为_____A，Rx的电阻为____Ω。
（2）图14是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处。 ①____________________________________________________________________； ②____________________________________________________________________； ③____________________________________________________________________。
例题2．物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx的实验，各组同学都提
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出了自己的设计方案，下列是两组同学的设计情况。
（1）甲组同学决定采用伏安法，请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需测量的物理量：①___________； ②___________；
（2）乙组同学设计了不同的方案，经讨论后同学们达成共识，设计的电路如图15，以下是他们的实验操作步骤： ①按电路图连接好实物电路。
②_______________________________________________________。 ③_______________________________________________________。 （3）请你用所测物理量写出两种方案未知电阻Rx的数学表达式： 甲组：Rx=___________。乙组：Rx=___________。
答案:（１）如图16 ①未知电阻两端的电压Ｕ；②通过未知电阻和电流Ｉ。 （２）②断开开关，读出电流表的示数为Ｉ1 ③闭合开关，读出电流表的示数为Ｉ2
（３）Ｕ／Ｉ； Ｉ1Ｒ0／（Ｉ2－Ｉ1）。
例题3．要测一个阻值未知的电阻Ｒx的阻值．提供的器材：电源（电压不变）、两个开关、一个电流表、一个已知阻值为Ｒ0的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Ｒx的阻值，要求只需连接一次电路即可，写出你设计的实验方案。
答案：[1]电路图(见图17)： [2]实验步骤：
(1)按照电路图连接好电路
(2)闭合开关S1，断开S2，记下电流表示数I１ (3)闭合开关S2，断开S1，记下电流表示数I2 (4)整理实验器材。
[3]待测电阻Ｒx的表达式： （也可以：）
[1]电路图(见图18)： [2]实验步骤：
(1)按照电路图连接好电路
(2)只闭合开关S1，记下电流表示数I1 (3)开关S1、S2都闭合，记下电流表示数I2 (4)整理实验器材。
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