電阻比較法測定電阻的實驗裝置

A. 測電阻的N種方法

根據歐姆定律，如果測出電阻兩端的電壓v及通過電阻的電流i，則可計算出電阻值r(r=v/i)。這種測量電阻的方法稱伏-安法。伏安法原理簡單，測量方便，但由於電壓表和電流表內阻的影響，往往給測量結果帶來明顯的系統誤差，為減少測量誤差，必須在實驗中選擇適當的實驗方法和合適的儀器。 【實驗概述】 根據歐姆定律，如果測出電阻兩端的電壓v及通過電阻的電流i，則可計算出電阻值r(r=v/i)。這種測量電阻的方法稱伏-安法。伏安法原理簡單，測量方便，但由於電壓表和電流表內阻的影響，往往給測量結果帶來明顯的系統誤差，為減少測量誤差，必須在實驗中選擇適當的實驗方法和合適的儀器。 【實驗目的】 1．掌握用伏-安法測電阻的方法； 2．學會使用恆流源、穩壓源和數字式萬用表； 3．用作圖法處理數據。 【實驗原理】 伏-安法測電阻的原理如上圖所示，用電表測得電阻的電壓、電流後，通過歐姆定律r=v/i，即可計算出電阻值。伏-安法測電阻有兩種接線方法，由於電表內阻的影響，不論採用哪一種接法總存在方法誤差，但經修正後都可獲得正確結果。 答案補充 實際測量時常採用多次測量方法，改變測量電路中的電壓和電流，得到一組電壓電流值，做出元件伏安曲線。純電阻的伏安曲線應該時一條通過原點的直線，利用作圖法或者最小二乘法求出直線的斜率即可求出元件的電阻值。

B. 伏安法測量電阻的裝置中，為什麼將小

因為「伏安法測電阻」需要用電壓表和電流表分別多次測量出待測電阻兩端的內電壓和通過待測電容阻的電流，再根據公式R=U/I分別計算每次實驗的電阻值。而實驗過程中需要多次通過調節滑動變阻器的滑片改變電壓表和電流表的示數。
（1）在調節滑動變阻器的滑片改變電壓表和電流表的示數時，如果滑動變阻器的量程比較大，那麼滑動變阻器的電阻絲單位長度上的電阻就比較大，這時盡管只是輕微調節滑動變阻器的滑片都會造成電壓表和電流表的示數變化比較大，從而難於達到准確控制電壓表和電流表示數的目的，不便於實驗操作。
（2）在調節滑動變阻器的滑片改變電壓表和電流表的示數時，如果滑動變阻器的量程比較大，那麼滑動變阻器上分壓就會比較大，並且通過滑動變阻器的電流比較小，進而造成待測電阻分壓比較小，通過待測電阻的電流也比較小，從而使電壓表和電流表的示數都不明顯，不便於讀數，也不便於計算電阻值。
所以，①為了便於精準控制電壓表和電流表示數，②也為了使電壓表和電流表示數比較明顯、便於讀數和計算電阻值，「伏安法測電阻」實驗中要選擇量程比較小的滑動變阻器。

C. 高中物理，比較法測電阻

伏安法測量電阻，需要考慮電壓表或電流表內阻對實驗結果誤差的影響，因版此測權量結果的相對誤差比較大；如果考慮電壓表或電流表內阻，則其計算公式繁瑣，不確定度計算難。
比較法測電阻時是用一個高阻值的電壓表分別測量兩個相對小阻值的串聯電阻端電壓，則電阻之比等於電壓之比，或者用一個小阻值的電流表分別測量兩個相對大阻值的並聯電阻的電流，則電阻之比等於電流反比。
該方法計算簡單，相對不確定度較小。

D. 常用測量電阻的方法有那幾種

電阻的測量方法有：伏特計-安培計法、諧振法、歐姆表法、直流電橋法、數字式歐姆表法等。

各種金屬導體中，銀的導電性能是最好的，但還是有電阻存在。

20世紀初，科學家發現，某些物質在很低的溫度時，如鋁在1.39K（-271.76℃）以下，鉛在7.20K（-265.95℃）以下，電阻就變成了零。這就是超導現象，用具有這種性能的材料可以做成超導材料。已經開發出一些「高溫」超導材料，它們在100K（-173℃）左右電阻就能降為零。

如果把超導現象應用於實際，會給人類帶來很大的好處。在電廠發電、運輸電力、儲存電力等方面若能採用超導材料，就可以大大降低由於電阻引起的電能消耗。如果用超導材料製造電子元件，由於沒有電阻，不必考慮散熱的問題，元件尺寸可以大大的縮小，進一步實現電子設備的微型化。

金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞，每秒鍾的碰撞次數高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動，表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。不但金屬導體有電阻，其他物體也有電阻。

導體的電阻是由它本身的物理條件決定的，金屬導體的電阻是由它的材料性質、長短、粗細（橫截面積）以及使用溫度決定的。

E. 測量電阻絲的電阻率的實驗原理和實驗步驟

【實驗目的】
1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法；
2．掌握螺旋測微器的使用和讀數方法；
3．會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率．
【實驗原理】
1．螺旋測微器
(1)構造：如圖7－3－1所示是常用的螺旋測微器．它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上．旋鈕K、微調旋鈕K′和可動刻度H、測微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在S上．
(2)原理：測微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即旋鈕K每旋轉一周，P前進或後退0.5 mm，而可動刻度H上的刻度為50等份，每轉動一小格，P前進或後退0.01 mm.即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺．
(3)讀數：測量時被測物體長度的整數毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出．
測量值(毫米)＝固定刻度數(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(毫米)
如圖7－3－2所示，固定刻度示數為2.0 mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數為15.0，最後的讀數為：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
(2)用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑．
(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值製成．
不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，
(4)讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達為(x＋K×精確度)mm.
(3)兩種電路的選擇
①阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓值、電流表內阻進行比較，若Rx較小，宜採用電流表外接法；若Rx較大，宜採用電流表內接法．簡單概括為「大內偏大，小外偏小」
③實驗試探法：按圖7－3－4接好電路，讓電壓表一根接線柱P先後與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數有較大的變化，而電流表的示數變化不大，則可採用電流表外接法；如果電流表的示數有較大的變化，而電壓表的示數變化不大，則可採用電流表內接法．
4．電阻率的測定原理
把金屬絲接入圖7－3－5所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流
【實驗器材】
被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干．
【實驗步驟】
1．用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值．
2．按圖7－3－6所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路．
3．用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l.
4.把滑動變阻器的滑片調節到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤後，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，填入記錄表格內，斷開電鍵S，求出導線電阻Rx的平均值．
5．整理儀器．
二、誤差分析
1．金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差．
2．測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測<R真，
3．通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發熱，電阻率隨之變化帶來誤差．

F. （7分）如圖甲所示，是用伏安法測定電阻的實驗裝置。 （1）在連接電路時開關應 。（2）閉合開關