实验专题一：伏安法测电阻
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实验专题一：伏安法测电阻
一. 伏安法测电阻基本原理
基本原理是欧姆定律RUI，只要测出元件两端电压和通过的电流（同一性），即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
二．认识电流表和电压表：
1.理想表：理想电流表内阻为0,
理想电压表内阻为无穷大,用理想电表测量电路，对电路不产生影响。
2.实际表：实际电流表内阻很小，但不为零；实际电压表内阻很大，但不会是无穷大。因此，电流表和电压表对测量电路造成影响，产生误差。为了减小误差，必须考虑电流表和电压表的接法。
三．电流表的两种接法
（一）电流表外接法
电压表示数＝
电流表示数＝ ＋ ＞
结论：测量值 真实值
误差来源： （系统误差）
使用条件：只有当R＜＜ 时，才有 ≈R,因此外接法适合测 电阻
（二）电流表内接法
电压表示数＝ ＋ < ;电流表示数＝
结论： 测量值 真实值
误差来源： （系统误差）
使用条件：只有当R＞＞ 时，才有 ≈R,因此外接法适合测 电阻
学习小结论：
四．电流表内、外接法的选择
（一） 直观判断：待测电阻约为几欧， 几十欧，方法： ；
待测电阻约为上千欧，几千欧，方法 ；
（二） 定量判定法：当被测电阻R的大约值和RA、RV已知时，可用比较和大小来确定
1. 若 ＞ ，则说明R远大于 ，选用电流表内接法。
2. 若 ＞ ，则说明R远小于 , 选用电流表外接法。
3. 若 ＝ ，选用两种接法都可以。
（三） 试触法：
在利用伏安法测电阻的实验中，拿电压表的一个接线柱去分别试触M、N两点，观察先后两次试触时两电表的示数变化情况，如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显，说明接M点时电压表分流作用引起的误差大于接N点时电流表分压作用引起的误差，这时应采用内接法(即电压表接N点)；如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显，说明接N点时电流表分压作用引起的误差大于接M点时电压表分流作用引起的误差，这时应采用外接法(即电压表接M点).
例1.如图所示,当S掷于1时,电压表示数为2.00V,电流表示数为0.22A;当S掷于2时,电压表示数为2.05V,电流表示数为0.20A,为使R的测量值较准确些,S应掷于何处测量?R的测量值为多大?
R
R
五、同步训练
1.如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻为0.2Ω，那么待测电阻的测量值比真实值
，真实值为
。
2.某同学在利用伏安法测电阻时，由于不知待测电阻的阻值范围，而无法确定电流表是内接还是外接，他利用试触法进行确定.当如下图(a)所示，○V的示数为3.0V,○A的示数为3.0mA；改为如右图(b)所示，○V的示数为2.9V，○A的示数为4.0mA.该同学要获得较精确的测量结果，应选取 ; 被测量电阻的阻值是
（a） (b)
3．某待测电阻估值在100左右，电压表内阻为3000，电流表内阻为0.2，采用伏安法测电阻时，电流表选择何种接法，测量误差小（ ）
A.内接 B.外接 C.内接、外接均可 D.无法确定
4.一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。现用右下图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻R1。（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）。
在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法，说明理由。并画出伏安法部分的电路。
5.在伏安法测电阻的实验中，被测电阻值xR约2400，备用器材有电压表（内阻约为20k）、电流表（内阻约为10）、电池、滑动变阻器（最大值20）、电键、导线.
在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用 （选填“内接”或“外接”）法。并说明理由。并画出伏安法部分的电路。
补充练习：某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A量程0～5mA，内阻约为10Ω；电压表V量程为0～3V，内阻约为3kΩ；最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；电源E（电动势约3V）；开关S、导线若干．
（1）由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻阻值Rx大约为 Ω；
（2）经分析，该电路测量误差较大，需作改进．请直接在原图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线；
（3）对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U-I图象，得Rx= Ω．（保留3位有效数字）
