恒定电流（二）电阻定律、伏安法测电阻（实验）

电阻定律R=ρL/s;伏安法测电阻；欧姆表的工作原理；...

一、电阻定律

导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式R = U / I；在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与导体的横截面S成反比，跟导体的材料有关，即由导体本身的因素决定，决定式R = ρL / s；公式中L、S是导体的几何特征量，ρ为材料的电阻率，反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。
对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电阻率增大，导体的电阻也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能使用。
将公式R = U / I错误地认为R与U成正比或R与I成反比。对这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是导体的自身结构特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系。第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式R = U / I，用伏特表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。

二、决定导线电阻的因素（实验、探究）

电阻的测量：

所以为了确定实验电路，一般有两种方法：

一是比值法，若Rx/RA > RV/Rx时，通常认为待测电阻的阻值较大，安培表的分压作用可忽略，应采用安培表内接电路；若Rx/RA < RV/Rx时，通常认为待测电阻的阻值较小，伏特表的分流作用可忽略，应采用安培表外接电路。若Rx/RA = RV/Rx时，两种电路可任意选择，这种情况下的电阻R0叫临界电阻，R0 = (RARV)^(1/2)，待测电阻和R0比较：若Rx > R0时，则待测电阻阻值较大；若Rx < R0时，则待测电阻的阻值较小。
二是试接法：在RA、RV未知时，若要确定实验电路，可以采用试接法，如图所示：
如先采用安培表外接电路，然后将接头P由a点改接到b点，同时观察安培表与伏特表的变化情况。若安培表示数变化比较显著，表明伏特表分流作用较大，安培表分压作用较小，待测电阻阻值较大，应采用安培表内接电路。若伏特表示数变化比较显著，表明安培表分压作用较大，伏特表分流作用较小，待测电阻阻值较小，应采用安培表外接电路。

2.欧姆表：欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。

如图，虚线框内为欧姆表原理图。欧姆表的总电阻，RZ = R + Rg + r待测电阻为Rx，则Ix = ε / (Rx + R + Rg + r) = ε / (RZ + Rx)，可以看出，Ix随Rx按双曲线规律变化，因此欧姆表的刻度不均匀。当Rx = 0时，Ix = ε / RZ = Ig—指针满偏，停在0刻度；当时Rx = ∞时，Ix = 0——指针不动，停在电阻∞刻度；当Rx = RZ时，Ix = ε / (2Rz) = Ig/2——指针半偏，停在RZ刻度，因此RZ又叫欧姆表的中值电阻。如图所示
中值电阻的计算方法：当用R×1档时，RZ = ε / Ig，即表盘中心的刻度值，当用R × n档时，R'Z = nRZ。
欧姆表的刻度不均匀，在“∞”附近，刻度线太密，在“0”附近，刻度线太稀，在“RZ”附近，刻度线疏密道中，所以为了减少读数误差，可以通过换欧姆倍率档，尽可能使指针停在中值电阻两侧RZ/3 — 3RZ附近范围内。由于待测电阻虽未知，但为定值，故让指针偏转太小变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆低倍率档。反之指针偏角由太大变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆高倍率档。