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伏安法测电阻
初中物理 伏安法测电阻
【考点精讲】
1. 伏安法测定值电阻
伏安法是指用电压表和电流表测电阻的方法，所遵循的测量原理是欧姆定律。如图 1 所
示是伏安法测电阻的电路图，为了减小测量的误差，在电路中串联了一个滑动变阻器 R，用
来改变未知电阻 Rx 两端的电压，每改变一次，记录一次对应的电压表和电流表的示数，计
算一次未知电阻 Rx 的值。多次测量取平均值，一般测三次，所以 。被测
电阻的伏安特性 U—I 图线如图 2 所示。
在对器材的选择中，要注意器材规格的选择。例如，估计未知电阻约 10Ω，则选用两
节干电池作电源、选用 0～3V 量程的电压表、选用 0～0.6A 量程的电流表。尽量选用小量程，
是因为小量程的最小刻度值小，示数的精确度高。再者，同样大的电流，在小量程中指针摆
动幅度大，容易读数。
2. 伏安法测小灯泡的电阻
用伏安法测量小灯泡的电阻的实验原理和方法与测定值电阻的方法是一样的，所不同的
是加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡标注的最大值电压，最后也不要取平均值，画出的
U—I 图线如图 3 所示，因为灯丝的电阻受温度的影响，所以 U—I 图线不是直线而是曲线。
【典例精析】
R R R R= + +1 2 3
3
图 1 图 2 图 32
例题 1 （淄博中考）小娟利用下图所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定
电压为 2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到___________（选填“左”或“右”）端，
电路连接正确后闭合开关，小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻
器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡_____________（选填“断路”
或“短路”）。
（3）故障排除后，小娟根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图象（如图
所示）。由图象可知，小灯泡正常工作时的电阻是_________Ω，当小灯泡两端的电压为 1V
时，小灯泡的电阻是________Ω，进一步分析图象可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因
为灯丝的电阻随温度的升高而___________（选填“增大”或“减小”）。
思路导航：（1）电压表应并联在灯泡两端，由于灯泡的额定电压是 2.5V，所以电压表
应选择 0~3V 的小量程。
（2）连接电路时，滑动变阻器滑片应处于最大阻值处以保护电路，从图可知，应将滑
片调到最左端；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数说明电路是通路，电压表
无示数说明电压表并联的部分短路，而灯不亮，则故障原因可能是灯泡短路。
（3）灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，当小灯泡正常工作时的电压为 2.5V，由
图象可知对应的电流为 0.3A，则小灯泡的电阻 R＝
U
I＝
2.5V
0.3A＝8.3Ω。当小灯泡两端的电压为
1V，由图象可知对应的电流为 0.2A，由公式可得 R＝
U
I＝
1V
0.2A＝5Ω。由图象可知，当温度升
高时，电压的变化量比电流的变化量大，根据 R＝
△ U
△ I可知，灯丝电阻随温度的升高而增
大。
答案：（1）如图所示：3
（2）左；短路。
（3）8.3；5；增大。
例题 2 （自贡中考）某同学利用电压表和电流表测量电阻 R1 的阻值（约 9Ω 左右），
电源选用两节干电池。
（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路。
（2）该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为 3V
不变，你认为发生故障的原因可能是_________________或___________________。
（3）清除故障后，该同学将滑片 P 向左滑动时，电压表示数将________（填“增大”、
“减小”、“不变”），当滑片 P 移到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知 R＝
____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是 。
思路导航：由于电源是两节干电池串联，电源电压为 3V，故电压表量程选择 0～3V，根
据 R＝
U
I可判断电路中的最大电流在 0.33A 左右，故电流表的量程选择 0～0.6A；
（2）移动滑片，电压表示数总为 3V，说明电压表测的是电源电压，即 R1 处断路或 R2
处短路；
（3）清除故障后，将滑片 P 向左滑动时，其电阻减小，整个电路的电流增大，电压表
示数将增大；由图丙知：U＝2V，I＝0.2A，所以 R＝U /I ＝2V /0.2A＝10Ω；这个结果不可
靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差。
答案：（1）如图所示：4
“+”、“－”接线柱或量程接错均不得分。 （2）R1 处断路 R2 处短路
（3）增大 10 不可靠，没有多次测量求平均值
【总结提升】
本实验易出现的实验故障有很多，如果不能正确判断电路故障，本实验就很难进行下去。
所以学会判断故障是本实验的一项基本实验技能，也是中考考查的热点。如图所示，是常用
伏安法测电阻的电路图。请看以下常见的故障及相应的判断方法。
故障 1：闭合开关，电流表、电压表均无示数。
判断：电路出现开路：（1）电源、电流表、开关或变阻器损坏；（2）接线柱接触不良；
（3）连接导线断裂等。
故障 2：闭合开关，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转。
判断：电压表和电流表的位置接反了。电压表的电阻非常大，串联在电路中时使得电路
中的电流几乎为零，而电压表相当于测电源电压。
故障 3：电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。
判断：电流表与电压表的接线柱接反了，电流“－”进“＋”出通过电表，使指针反偏。
故障 4：电流表与电压表的指针偏转角度很小。
判断：（1）电流表与电压表量程都选择过大；（2）电源电压不高；（3）滑动变阻器
的电阻远远超过定值电阻。
故障 5：移动变阻器的滑片时，两电表示数无变化。
判断：变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使变阻器接成了定值电阻。
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