本
文
摘
要
欧姆定律可以说是整个中学物理电学的核心，其重要性不言而喻。更重要的是，欧姆定律告诉了我们计算电流、电压、电阻的方法。特别是对于导体的电阻来说，运用欧姆定律计算为：
从以上式子可以看出，导体的电阻计算方法为导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。
但是，我们再向更深层次分析，这个式子还告诉了我们测量电阻的一个方法，和之前的测量密度相同，要想知道某段导体的电阻，我们只需要用电压表测出这段导体两端的电压，用电流表测出通过这段导体的电流，根据上式进行数学计算，就可以得知该段导体的电阻。
托马斯：重要实验——测量物质的密度17 赞同 · 0 评论文章像上面提到的，我们通过测量导体两端的电压和通过导体的电流，然后再用欧姆定律的推论计算出导体的电阻，这种测量电阻的方法在物理学中称之为“伏安法测电阻”。
想必大家对于“伏安法测电阻”特别的好奇，这个实验究竟是怎么做的？需要注意什么？实验数据怎么处理？等等。那么，就让我们快快的搬好小板凳，一起来学习吧。
一、实验原理
“伏安法测电阻”的实验原理【欧姆定律的推论之一】为：
文字表述：导体的电阻等于导体两端的电压除以导体的电流。
二、实验器材
本实验所需的实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R、导线若干。
三、实验步骤
1、按照实验的电路图连接实物图
既然是测量未知电阻的阻值R，根据实验原理，我们可以知道，只需要测出该未知电阻两端的电压和通过该位置电阻的电流即可。因此，该实验的电路为简单的串联电路，电流表和未知电阻R串联接入电路，电流表测量电路中的电流；电压表并联在未知电阻R的两端，测量未知电阻R两端的电压。
我们为了得出更准确的未知电阻R的阻值，需要在电路中同时串联接入一个滑动变阻器。以便我们在做实验时移动滑动变阻器的滑片，改变其电阻，得出多组电压电流值，最后得出更准确的未知电阻R的阻值。
因此，综合以上分析，实验所用的电路图如下：
根据“伏安法测电阻”的电路图，所连接的实物图如下：
2、闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，读出多组互相对应的电压值和电流值。
3、分别计算出每组电压值和电流值对应的电阻值，然后对所得的所有电阻值求平均数，以减小误差。
或者这样处理数据：
【4、以电压值U为横坐标、电流值I为纵坐标，对数据进行处理，画出I-U图像；或者以电压值U为纵坐标、电流值I为横坐标，对数据进行处理，画出U-I图像。
5、根据I-U图像或者U-I图像也可以得出未知电阻R的阻值。】
四、实验表格
五、实验数据处理
在本实验中，对实验数据的处理一般有两种方法，这两种方法介绍如下：
1、在平面直角坐标系中绘制I-U图线
以电压值U为横坐标、电流值I为纵坐标，对数据进行处理，画出I-U图线如下图所示。
从图中可以看出，I-U图线为一条过原点的直线，直线的斜率为电阻的倒数。由于直线的斜率为常数，所以未知电阻R的阻值为一个常数。
特别说明：I-U图线就是我们经常遇到的比较重要的伏安特性曲线。
定值电阻R的伏安特性曲线为一条直线。
2、在平面直角坐标系中绘制U-I图线
以电压值U为纵坐标、电流值I为横坐标，对数据进行处理，画出U-I图线如下图所示。
从图中可以看出，U-I图线为一条过原点的直线，直线的斜率为电阻的阻值。由于直线的斜率为常数，所以未知电阻R的阻值为一个常数。
六、实验结论
“伏安法测电阻”实验的实验结论为：通过我们所得到的一系列的电压值和电流值，有以下两种方法可以得出待测电阻的电阻值。
1、分别计算出每组电压值和电流值对应的电阻值，然后对所得的所有电阻值求平均数，以减小误差。
2、画出相应的函数图像，最后计算出来电阻值。
七、实验注意事项
1、连接电路时，开关要处于断开状态；
2、闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大；
3、电压表、电流表的正负接线柱接法要正确，量程选择要合适。
八、实验扩展
1、测量小灯泡的电阻
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测灯泡（2.5V、3.8V）、导线若干。
实验电路图：
实验步骤：（1）按电路图连接电路；
（2）检查电路，试触无误后，闭合开关；
（3）调节滑动变阻器的滑片 P，使阻值变小，观察电压表示数，使示数为小灯泡的标定电压值(2.5V)再读出电流表示数，观察灯泡亮度，记录表格，
（4）调节滑动变阻器滑片P，使阻值变大，使用电压表示数为某一值(1V)，观察电流表示数，灯泡的亮度，并记录，
（5）调节滑动变阻器滑片P，使阻值继续变大，使电压表示数为某一值(0.5V)，观察电流表，灯泡的亮度记录，
（6）计算电阻值，填入表中，
（7）分析表格，总结规律。
实验表格：
实验数据分析：
通过实验记录，对数据分析，发现灯泡的电阻不是定值，是变化的且变化较大，
是什么原因使灯泡的电阻发生变化的呢？
是导体两端电压变化了，是通过灯泡电流变化还是亮度变化引起电阻的变化？
分析：影响电阻大小的因素。
（1）导体本身的条件：①材料 ②长度 ③横截面积
（2）温度
而与导体两端电压，通过导体电流无关，并不影响导体电阻的大小。
测小灯泡灯丝电阻过程中，本身的条件没有变化，没有改变灯丝电阻大小；
只是灯丝的温度对电阻的大小影响，那么是如何影响的？灯泡越亮，温度越高，电阻越大。
实验故障分析：
“测量小灯泡的电阻”实验故障分析如下表：
2、安阻法测量定值电阻
实验背景：如果我们在做“伏安法测电阻”的实验时，实验室里恰好没有电压表或者是手边恰好这会找不到可以用的电压表，我们可以参考这种方法——安阻法测量定值电阻。
实验仪器：电源、电流表、两个开关、阻值已知的定值电阻R0、待测定值电阻RX、导线若干。
实验电路图：
实验步骤：（1）按照电路图所示连接电路；
（2）S闭合，S1断开，此时电流表的示数为I1；
（3）S闭合，S1闭合，此时电流表的示数为I2；
（4）计算待测定值电阻RX。
因此，待测电阻RX的阻值表达式为：
3、伏阻法测量定值电阻
实验背景：如果我们在做“伏安法测电阻”的实验是，实验室里恰好没有电流表或者是手边恰好这会找不到可以用的电流表，我们可以参考这种方法——伏阻法测量定值电阻。
实验仪器：电源、电压表、两个开关、阻值已知的定值电阻R0、待测定值电阻RX、导线若干。
实验电路图：
实验步骤：（1）按照电路图所示连接电路；
（2）S1闭合，S2断开，此时电流表的示数为U1；
（3）S1断开，S2闭合，此时电流表的示数为U2；
（4）计算待测定值电阻RX。
因此，待测电阻RX的阻值表达式为：
九、实验比较
伏安法测小灯泡电阻和定值电阻实验的不同点：
1、测量小灯泡电阻时，要先调节变阻器滑片位置，使电压表示数等于灯泡灯口标明的电压值，然后使其两端电压逐渐下降，以保证灯泡不被烧坏，分别测量三组对应的电压，电流值；而测定值电阻时，电压变化顺序无限制可以根据自己的需要调节，尽量使电阻两端的电压成整数倍变化，可以减小读数不准造成的误差。每次读数完毕后立即断开开关，以免通电时间过长，引起定值电阻温度升高而使定值电阻阻值变大，使测量误差过大；
2、测量定值电阻的阻值时，多测几组数据是为了取其平均值来减小误差；而测小灯泡电阻时，多测几组数据是为了求出小灯泡在不同电压下对应的电阻值，目的是分析小灯泡电阻变化的规律、电阻大小与温度的关系。
好了，关于“伏安法测电阻”的相关知识今天就讲到这里，大家有什么不懂得或者是不会的，亦或是有什么好的意见或建议，欢迎留言或私信，谢谢大家！！！
