电阻比较法测定电阻的实验装置

A. 测电阻的N种方法

根据欧姆定律，如果测出电阻两端的电压v及通过电阻的电流i，则可计算出电阻值r(r=v/i)。这种测量电阻的方法称伏-安法。伏安法原理简单，测量方便，但由于电压表和电流表内阻的影响，往往给测量结果带来明显的系统误差，为减少测量误差，必须在实验中选择适当的实验方法和合适的仪器。 【实验概述】 根据欧姆定律，如果测出电阻两端的电压v及通过电阻的电流i，则可计算出电阻值r(r=v/i)。这种测量电阻的方法称伏-安法。伏安法原理简单，测量方便，但由于电压表和电流表内阻的影响，往往给测量结果带来明显的系统误差，为减少测量误差，必须在实验中选择适当的实验方法和合适的仪器。 【实验目的】 1．掌握用伏-安法测电阻的方法； 2．学会使用恒流源、稳压源和数字式万用表； 3．用作图法处理数据。 【实验原理】 伏-安法测电阻的原理如上图所示，用电表测得电阻的电压、电流后，通过欧姆定律r=v/i，即可计算出电阻值。伏-安法测电阻有两种接线方法，由于电表内阻的影响，不论采用哪一种接法总存在方法误差，但经修正后都可获得正确结果。 答案补充 实际测量时常采用多次测量方法，改变测量电路中的电压和电流，得到一组电压电流值，做出元件伏安曲线。纯电阻的伏安曲线应该时一条通过原点的直线，利用作图法或者最小二乘法求出直线的斜率即可求出元件的电阻值。

B. 伏安法测量电阻的装置中，为什么将小

因为“伏安法测电阻”需要用电压表和电流表分别多次测量出待测电阻两端的内电压和通过待测电容阻的电流，再根据公式R=U/I分别计算每次实验的电阻值。而实验过程中需要多次通过调节滑动变阻器的滑片改变电压表和电流表的示数。
（1）在调节滑动变阻器的滑片改变电压表和电流表的示数时，如果滑动变阻器的量程比较大，那么滑动变阻器的电阻丝单位长度上的电阻就比较大，这时尽管只是轻微调节滑动变阻器的滑片都会造成电压表和电流表的示数变化比较大，从而难于达到准确控制电压表和电流表示数的目的，不便于实验操作。
（2）在调节滑动变阻器的滑片改变电压表和电流表的示数时，如果滑动变阻器的量程比较大，那么滑动变阻器上分压就会比较大，并且通过滑动变阻器的电流比较小，进而造成待测电阻分压比较小，通过待测电阻的电流也比较小，从而使电压表和电流表的示数都不明显，不便于读数，也不便于计算电阻值。
所以，①为了便于精准控制电压表和电流表示数，②也为了使电压表和电流表示数比较明显、便于读数和计算电阻值，“伏安法测电阻”实验中要选择量程比较小的滑动变阻器。

C. 高中物理，比较法测电阻

伏安法测量电阻，需要考虑电压表或电流表内阻对实验结果误差的影响，因版此测权量结果的相对误差比较大；如果考虑电压表或电流表内阻，则其计算公式繁琐，不确定度计算难。
比较法测电阻时是用一个高阻值的电压表分别测量两个相对小阻值的串联电阻端电压，则电阻之比等于电压之比，或者用一个小阻值的电流表分别测量两个相对大阻值的并联电阻的电流，则电阻之比等于电流反比。
该方法计算简单，相对不确定度较小。

D. 常用测量电阻的方法有那几种

电阻的测量方法有：伏特计-安培计法、谐振法、欧姆表法、直流电桥法、数字式欧姆表法等。

各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。

20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在1.39K（-271.76℃）以下，铅在7.20K（-265.95℃）以下，电阻就变成了零。这就是超导现象，用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100K（-173℃）左右电阻就能降为零。

如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。如果用超导材料制造电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大的缩小，进一步实现电子设备的微型化。

金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞，每秒钟的碰撞次数高达1015左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动，表示这种阻碍作用的物理量叫作电阻。不但金属导体有电阻，其他物体也有电阻。

导体的电阻是由它本身的物理条件决定的，金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细（横截面积）以及使用温度决定的。

E. 测量电阻丝的电阻率的实验原理和实验步骤

【实验目的】
1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；
2．掌握螺旋测微器的使用和读数方法；
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．
【实验原理】
1．螺旋测微器
(1)构造：如图7－3－1所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上．旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上．
(2)原理：测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．
(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．
测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)
如图7－3－2所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，
(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.
(3)两种电路的选择
①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压值、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”
③实验试探法：按图7－3－4接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．
4．电阻率的测定原理
把金属丝接入图7－3－5所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流
【实验器材】
被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．
【实验步骤】
1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值．
2．按图7－3－6所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路．
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.
4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值．
5．整理仪器．
二、误差分析
1．金属丝直径、长度的测量带来误差．
2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测<R真，
3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．

F. （7分）如图甲所示，是用伏安法测定电阻的实验装置。 （1）在连接电路时开关应 。（2）闭合开关