实验探究：用伏安法测量电阻_实验设计-查字典物理网

实验思路：

欧姆定律I＝U/R可变形为R＝U/I，这可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比？也就是说加在导体两端的电压U越高，导体的电阻R就会越大；通过导体的电流越大，导体的电阻R就会越小？

电阻是物质的属性，是由导体本身因素（材料、长度、粗细）决定的（另外，还与温度有关系），不会因通电情况的不同而不同。这与以前学过的密度ρ＝m／V只与物质本身特性有关而与那块物质的质量大小、体积大小无关一样。

用伏安法测量电阻是一个重要的实验，实验中要综合应用多种电学仪器，应以严谨的态度、细致的操作完成这个实验。

实验目的：

1．知识与技能：应用欧姆定律，学习一种测量电阻的方法；会同时使用电压表与电流表，了解钨丝的电阻特性。

2．过程与方法：通过测量小灯泡的电阻，了解欧姆定律的应用。

3．情感、态度与价值观：实验电路的设计、连接以及测量过程中的兴趣培养，爱护实验器材。

仪器和材料：电流表、电压表、电源（蓄电池或干电池组），滑动变阻器、单刀开关、导线若干。

过程与方法：

（1）首先自己设计电路图（参考课本图，再在图基础上，画出包括电源、开关、滑动变阻器在内的电路图）。

（2）根据实验设计，选择实验器材，同时要重温电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。

（3）按照电路图连接电路，注意接线应有序进行，实物接线应和电路图一致。接线时，开关要断开，再根据实验需要接成通路、开路。每次读数后，开关要及时断开。

（4）实验中需要测量三组数据，这只要改变变阻器的滑片位置，开始时，滑片应置于最大阻值位置，实验时，将它的阻值逐渐由大向小调节，并尽量选择电流的读数只有1位小数的数值，以便于计算。

交流与评估：

下面是某同学拟出的一份实验报告：

实验报告

实验目的

测量电阻R_x的电阻值

实验原理及电路图

欧姆定律

实验步骤

（1）按照电路图连接电路，调节滑动变阻器R，使电路中的电阻较大；

（2）接通开关S，读出电流表和电压表的示数；

（3）根据测量的电压、电流值算出R_x的阻值。

实验记录

电压（V）	电流（A）	电阻（Ω）
2．8	0．4

实验讨论

略

试回答下列问题：

（1）本实验报告是否完整，还应添上哪些基本项目？

（2）从“实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么？

（3）滑动变阻器在实验中所起的作用是什么？

（4）假如该同学实验时，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动最大刻度，其原因可能是哪些？

（5）就该同学的电路图而言，假若电压表的电阻不是很大，则电阻值的测量结果将偏大还是偏小？试讨论一下造成这种现象的原因。

思路导航：这是一道全面考查“伏安法测电阻”的实验题，从实验报告、实验步骤、线路故障排查到测量误差分析都进行了考查。答好这道考题的关键是平时要注重亲自参与实验，而不是“黑板上做实验”。（1）实验器材、实验结论（为减小误差应多次测量求平均值）。（2）没有多次测量求平均值。（3）保护电路；改变R两端的电压及电流，以便多次测量。（4）电源电压偏高；电流表的量程选择过小；R_x与R同时短路。（5）偏小。原因是：这个电路中，电压测量的是电阻两端电压的“真值”，而电流表测量值是电阻中的电流与电压表中电流之和，由R=U/I计算可知R_测＜R_真。