不知道电阻多大?伏安法一测便知——初中物理第17章第3节电阻的测量

实验室桌上躺着一个电阻器，色环看不清、铭牌也磨没了——怎么知道它到底多少欧？这节课我们就来学习如何测量未知电阻的阻值。

面对这个问题，你想到了什么办法？结合上节课的知识，我们学习了欧姆定律I=U/R，你想到了什么？把它变个形：R=U/I。意思是——只要测出电阻两端的电压U和流过的电流I，电阻就能算出来。这种"用电压表、电流表测电阻"的方法，简称伏安法。

伏安法：电路怎么接？

四样东西串成一条回路：电源、开关、滑动变阻器、待测电阻，电流表串联进去测电流I；电压表并联在待测电阻两端测电压U。这里要考你一个问题，为什么要串联一个滑动变阻器？

滑动变阻器在这儿身兼两职

一是保护电路。由于我们并不清楚待测电阻的阻值，如果很小，贸然接通电路很可能烧毁元器件、电流表、电源，甚至可能引发危险。所以我们串联一个阻值足够大的滑动变阻器，接通电路前将其处于电阻最大位置，可保证电路和我们的实验安全。

二是改变待测电阻两端的电压。如果我们只测1组数据，并不能确定结果的准确。相比同学们也发现，在在过去的实验中，我们都是尽量获得多组数据，这样可以有效的避免错误，减小误差。而滑动变阻器可以很方便地改变自身阻值，从而改变待测电路两端的电压。如果不使用滑动变阻器，我们就需要准备多种电压的电源或很多的其他定值电阻才能获得多组数据。

实验四步走：多测几次才靠谱

一连：断开开关接线，选好两表量程；二调：移动滑片改变电压（先想清楚往哪边电流变大），读数前可"试触"；三记：至少测3组U、I，填入表格；四算：每组算出R=U/I，最后取平均值。

为什么不只测一次？一次读数偶然误差大，多测几组取平均，结果才可信。也可以用图像法：画出U-I图线，斜率就是电阻。

两个保命细节：闭合开关前，滑片要置于阻值最大处；电流表、电压表都不能超量程。

换成小灯泡，电阻就"变脸"了

把定值电阻换成小灯泡，同样测多组数据——你会发现每次算出的电阻都不一样：

这是因为随着电压、电流升高，小灯泡灯丝的温度会发生很大的变化。如果大家不信，可以用感温枪测一测小灯泡未工作时，低电压仅有一点点亮光的时，正常电压正常亮度时，大电压非常亮时的温度。

你会发现，小灯泡在电压、电流越低时温度越低，根据测得数据计算出来的电阻也越小。

所以这里有个关键区别：定值电阻阻值基本不变，多次测量是为了取平均减小误差。小灯泡电阻本来就随温度变，不能把几次结果取平均

这也解释了一个生活现象：灯泡刚开灯那一瞬间最容易烧坏——冷态灯丝电阻小，电流最大，所以容易烧坏。

拓展：数字多用表，一表搞定

电流用电流表、电压用电压表，那电阻能不能直接测？能——用数字多用表的电阻挡（Ω）。

看说明书的挡位表，选挡原则是：量程大于且最接近待测值。测小灯泡（几欧）选200Ω挡；测一节干电池（1.5V）选直流电压2V挡。教材里的多用表还能测电容、交流电压电流，是个"全能选手"。

灯泡标"2.2V0.25A"，代表它的正常工作电压是2.2V，此时工作电流是0.25A，我们可以计算得出电阻R=U/I=2.2/0.25=8.8Ω。如果把盐水柱当电阻做实验，六组U/I都约等于10Ω，U-I图是过原点的直线，所以欧姆定律对导电液体同样适用。

从"猜它多大"到"算出它多大"，中间只隔了一条欧姆定律。物理最过瘾的地方就在这儿——看不见的电阻，被两个表"逼"出了真面目。