电学与磁学 · 人教版九年级物理第十七章

欧姆定律与伏安法测电阻模拟器

只适用于纯电阻元器件（如金属导体、电热丝、白炽灯）。对于非纯电阻元件（如电动机、发电机、电解槽、二极管），电能转化为机械能或化学能，W = UIt > I²Rt，欧姆定律不再成立！

高考电学实验必考口诀：“大内偏大，小外偏小”。测大电阻用内接法（测量值偏大）；测小电阻用外接法（测量值偏小）；临界判据看待测电阻 Rx 与 √(RA·RV) 的对比！

本地计算 · 数据不上传

考点预设与典型误区：

3D 物理实验视窗● 60 FPS

速度:

实验控制变量

待测真实电阻 Rx

电流表内阻 RA

电压表内阻 RV

电路接法 (1=外接法, 2=内接法)

伏安法测量值 R_测

系统相对误差

临界判定阻值 √(RA·RV)

最佳接法推荐

【实时推导与公式代入】

基本公式： --

代入过程： --

物理状态： --

【题干】 待测电阻 Rx 约为 10Ω，电流表内阻 RA=0.2Ω，电压表内阻 RV=2000Ω。应选用内接法还是外接法测电阻？测量值偏大还是偏小？

【详细计算步骤】

1) 计算临界电阻：R0 = √(RA·RV) = √(0.2×2000) = √400 = 20Ω；2) 因为 Rx = 10Ω < R0 = 20Ω，待测电阻属于“小电阻”，应选用“外接法”；3) 外接法中电压表参与了分流，电流表测量的电流大于流过 Rx 的真实电流，由 R_测 = U/I 可知测量值偏小。

【题干】 一段金属导体两端加 6V 电压时，通过它的电流为 0.5A。该导体的电阻是多少？若两端电压降为 0V，该导体的电阻是多少？

【详细计算步骤】

1) 由 R = U/I = 6V / 0.5A = 12Ω；2) 电压降为 0V 时，导体的电阻依然是 12Ω！因为电阻是导体本身的固有属性（由材料、长度、截面积、温度决定），与两端是否有电压和电流无关。

Q1. 变式 1：在探究“电流与电压关系”的实验中，必须保持什么物理量不变？滑动变阻器的主要作用是什么？

Q2. 变式 2：在没有明确电表内阻数值时，实验中如何通过“试触法”快速判断应该选用内接法还是外接法？

Q3. 变式 3：一根均匀电阻丝，将它对折并绞合成一根新电阻丝，新电阻丝的电阻是原来电阻的几分之几？

欧姆定律 I = U/R 适用于所有电路吗？在什么情况下失效？

只适用于纯电阻元器件（如金属导体、电热丝、白炽灯）。对于非纯电阻元件（如电动机、发电机、电解槽、二极管），电能转化为机械能或化学能，W = UIt > I²Rt，欧姆定律不再成立！

伏安法测电阻为什么测量值总是有误差？能做到零误差吗？

因为现实中的电表都不是理想电表（电流表内阻不为0，电压表内阻不是无穷大）。要想消除系统误差，必须使用惠斯通电桥（零电流平衡法）或四端引线法（开尔文四线制）。

温度对金属导体和半导体的电阻影响有什么截然相反的表现？

金属导体随温度升高自由电子碰撞加剧，电阻变大（正温度系数 PTC）；而半导体（如硅、锗、热敏电阻）随温度升高激发出的载流子浓度指数级激增，电阻大幅减小（负温度系数 NTC）。

人体电阻大约是多少？为什么安全电压规定为 36V 以下？

干燥皮肤下人体电阻约 1000Ω ~ 100000Ω；潮湿或出汗时急剧降至 800Ω ~ 1000Ω。通过人体的安全极限电流为 30mA（0.03A），由 U = IR = 0.03×1000 ≈ 30V，国家安全规定 36V 及以下为安全电压。