伏安法测电阻的误差分析(精)

伏安法测电阻及误差分析(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--伏安法测电阻及误差分析【原理】伏安法测电阻是电学的基础实验之一。

它的原理是欧姆定律IRU=。

根据欧姆定律的变形公式IUR=可知，要测某一电阻xR的阻值，只要用电压表测出xR两端的电压，用电流表测出通过xR的电流，代入公式即可计算出电阻xR的阻值。

【内接法与外接法】由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。

为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：电流表内接法和电流表外接法（如图1所示），简称内接法和外接法。

图1电路图【误差分析】对于这两个基本电路该如何选择呢下面从误差入手进行分析。

外接法：误差分析方法一：在图2的外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值U为R两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为R与vR的并联总电阻，即：RRRRIUvv+⨯＝＝测R＜R（电阻的真实值）此时给测量带来的系统误差来源于vR的分流作用，系统的相对误差为：100%RR11100%RRv⨯⨯=＋＝－测RE（1）误差分析方法二：当用外接法时，U测＝U真，I测＝IV＋I真＞I真图2 外接法∴测出电阻值R 测＝测测I U＝真真＋I I V U ＜R 真，即电压表起到分流作用，当R 越小时，引起误差越小，说明该接法适应于测小电阻。

内接法：误差分析方法一：在图3内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即：R R I U A ＋＝＝测R ＞R （电阻的真实值） 此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用，其相对误差为：100%RR R RR E A ⨯＝－＝测 （2） 误差分析方法二：当用内接法时，I 测＝I 真，U 测＝U A ＋U 真＞U 真∴测出电阻值R 测＝测涡I U ＝真真＋I U A U ＞R 真，即电流表起了分压作用。

伏安法测电动势和内阻的误差分析
1.安培表的内接法
如图176所示：设电源电动势和内电阻的测量值分别为εc 和r c 。

E c = U + I r c = U + I （R A + r ）
因为电流表的电阻一般远大于电源的内阻，可以认为内电阻的测量值远大于真实值。

所以，测出的电源内电阻的相对误差非常大。

因为 E c = U + I r c = U + I （R A + r ）=E 真
所以，测出的电源电动势就等于真实值。

2 安培表的外接法 如图177所示：
令外电路电阻趋近于无穷大（相当于断路）：电压表的示数即认为电源的电动势的测量值E c 。

E c =E 真 -E 真 V R r r +=E 真V
V R r R + E c ＜E 真 相对误差δ= V
c R r r +=-εεε真 因为 R v 远大于r ，所以相对误差很小。

由于E c = U + I r c
E 真 = U + （I + U / R V ） r 得到：真εεc =V
c R Ur Ir U Ir U +++ = V
V R r R + ，则 r c =V c R r r r r r +=- 所以测量电源内电阻的相对误差δ=
V V R r R +因为 R v 远大于r ，所以相对误差很小。

比较以上两种电路，安培表内接时，虽然电动势的测量值较准确，但内阻的测量值误差太大，故此电路不大采用。

安培表外接时，虽然电动势和内电阻的测量值都有误差，但误差很小，所以常常采用。

伏安法测E 、r 误差分析的三种方法实验常进行误差分析，下面就伏安法测电源的电动势和内阻实验谈三种误差分析的方法。

一、公式法伏安法测电源的电动势和内阻实验通常有两种可供选择的电路，如图1、图2所示，若采用图1电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程有解得若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有：解得即测量值均偏小。

若采用图2电路，若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有E U I r E U I r测测，=+=+1122E I U I U I I r U U I I 测测，=--=--2112211221E U I U R r E U I U R rV V 真真，=++⎛⎝ ⎫⎭⎪=++⎛⎝ ⎫⎭⎪111222E I U I U I I U U R E r U U I I U U R r V V真测真测，=---->=---->21122112122112E U I r R E U I r R A A 真真，=++=++122()()解得二、图象法为了减少偶数误差，可采用图象法处理数据：不断改变阻器的阻值，从伏特表、安培表上读取多组路端电压U 和电源的电流I 的值，然后根据多组U 、I 值画出电源的U —I 图象，图线在纵轴上的截距就是电源的电动势E ，图线的斜率就是电池的内阻r 。

图1电路误差来源于伏特表的分流，导致电源电流的测量值（即安培表的示数）比真实值偏小，（U 为伏特表的示数，为伏特表的内阻）。

因对于任意一个，总有，其差值，随U 的减小而减小；当U ＝0时，△I ＝0。

画出图线AB 和修正后的电源真实图线AC ，如图3所示，比较直线AB 和AC 纵轴截距和斜率，不难看出。

图2电路误差来源于安培表的分压，致使路端电压的测量值（即伏特表的示数）总比真实值偏小，其间差值（I为安培表的示数，为安培表的内阻）随电源电流I 的减小而减小；当I ＝0时，△U ＝0。

第二单元 恒定电流伏安法测电阻及误差分析【原理】伏安法测电阻是电学的基础实验之一。

它的原理是欧姆定律IR U =。

根据欧姆定律的变形公式IUR =可知，要测某一电阻x R 的阻值，只要用电压表测出x R 两端的电压，用电流表测出通过x R 的电流，代入公式即可计算出电阻x R 的阻值。

【内接法与外接法】由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。

为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：电流表内接法和电流表外接法（如图1所示），简称内接法和外接法。

图1 电路图【误差分析】对于这两个基本电路该如何选择呢？下面从误差入手进行分析。

外接法：误差分析方法一：在图2的外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值U 为R 两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为R 与v R 的并联总电阻，即：RR RR I U v v +⨯＝＝测R ＜R （电阻的真实值）此时给测量带来的系统误差来源于v R 的分流作用，系统的相对误差为：100%RR 11100%RR v ⨯⨯=＋＝－测R E （1）误差分析方法二：当用外接法时，U 测＝U 真，I 测＝I V ＋I 真＞I 真∴测出电阻值R 测＝测测I U ＝真真＋I I V U ＜R 真，即电压表起到分流作用，当R 越小时，引起误差越小，说明该接法适应于测小电阻。

内接法：误差分析方法一：在图3内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即：R R IUA ＋＝＝测R ＞R （电阻的真实值）此时给测量带来的系统误差主要来源于A R 的分压作用，其相对误差为： 100%RR RR R E A⨯＝－＝测 （2） 误差分析方法二：当用内接法时，I 测＝I 真，U 测＝U A ＋U 真＞U 真 ∴测出电阻值R 测＝测涡I U ＝真真＋I U A U ＞R 真，即电流表起了分压作用。

用伏安法测电池的电动势和内阻的误差分析的三种方法
在用伏安法测量电池电动势和内阻时，可能会出现误差。

下面是三种常见的误差分析方法：
1. 溶液浓度变化：如果测量过程中，电池溶液的浓度发生变化，会导致电池的电动势和内阻发生偏差。

这种误差可以通过在测量前确认溶液浓度，并记录测量过程中的温度变化，以及及时校准测量仪器来减小。

2. 电路接线：伏安法中，电池的电动势和内阻是通过电压和电流的测量得到的，如果电路接线不良、电阻连接松动或者测量仪器有故障，都可能导致测量结果的误差。

因此，在实验过程中，需要仔细检查和校准电路连接，确保电流电压的准确测量。

3. 极化效应：电池在长时间使用或高电流放电时，可能会出现极化效应，导致电动势和内阻的测量结果偏差较大。

这种误差可以通过改变测量电流大小、降低电池使用时间等方法来减小极化效应对测量结果的影响。

在测量电池的电动势和内阻时，除了注意实验操作的准确性外，还需要注意控制实验条件的一致性，并及时校准检查测量仪器，以减小误差的影响。

（1）请你用笔画线代替导线，在图（甲）中把电路连接完 整。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑 片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细 检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是___B___。 （选填“A”“B”“C”或“D”）
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻线断了
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电 流表示数如图（乙）所示，其值为__0_._2__A，小灯泡的额 定功率为__0_._7_6__W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率 的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向__右____（选填“左” 或“右”）端滑动。
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数为U1； ②_闭__合__开__关__S_1、__S_2___，读出电压表的示数为U2； ③待测电阻的阻值Rx=_（__U_1_-U__2）__R_0_/U__2_。（用已知量和测 得量的字母表示）
2.某实验小组的同学用图（甲）所示器材测量小灯泡电功 率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W， 电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规为“20Ω 1A”，图 （甲）所示是该实验小组没有连接完整的电路。
伏安法测量电阻的误差分析
测量电阻的原理是欧姆定律，要较为准确地测量出未知电 阻的阻值，需要进行多次测量，取平均值减小实验误差。 如果考虑电压表和电流表对实验的影响，如何进行实验误 差分析呢？
外接法
内接法
【误差分析】
1.原理： R U I
2.电路图：
3.减小误差方法：
Rx
R1
R2 3
R3
4.误差分析：
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完 整。

』
值 比电阻的阻值越大 ， 电流表 的测量值越接 近通 过电 阻的真实值 ， 电阻的测量 值与其 真实值也 越接近 ， 误
这 种 方 法 叫伏 安 法 ．
一
差越小． 上分析可知 ： 综
、
两种 连 接 方 法
用伏 安法测 电阻的 电路有两种连接方法 ： 一种 叫
电流 表 内 接法 （ 称 内接 法 ） 如 图 １所 示 ； 一 种 叫 简 ， 另
若 ＜ ， 则采用内接法测量 的电阻误差较小 ， 若 ＞ ， 则采用外接法测量 的电阻误差较小．
四 、 索消 除 系 统误 差 的方 法 探
电流表外接法（ 简称外接法）如 图 ２ ， 所示．
冉Ｒ
图 １ 图２
方 １ 内 法 知 竿 际 测 是 法： 接 可 ，一 实 上 的 电 由 Ｒ
电压表和电流表 的示 数 Ｕ 、 将开 关 Ｓ Ｉ； ｚ接 １ 调节 ，
滑动变阻器 ｒ读出此时 电压表和 电阻 Ｒ 的阻值 为
Ｒ 一Ｕ１ ｉ 一Ｕ２ Ｉ． ／１ ／２
的阻值越小 ， 电压表的测量值与电阻两端 的真实值越
的真实值 ， 从而电阻的测量值 也大 于它 的真实值 ； 在 外接法中 ， 由于 电压表 的分流作用 ， 电流表 的测量 使
可以求得电阻的真实值， 即旱 Ｒ 真Ｒｖ （ ＋ Ｒ ） ／Ｒ ｖ，
』
得到 Ｒ 一 Ｕ 八 Ｊ ｖ Ｒｖ Ｒ ～Ｕ） ．
方法 ２ 将待 测 电 阻 Ｒ ： 与其他相关器 材连接成如 图 ３ 所示 的电路 ， 闭合 开关 Ｓ ， 将开关 Ｓ 接 ２ 调 节滑动 变 ： ， 阻器 Ｒ 和 ｒ 使 电压 表读 数 ， 尽量接 近满 量 程 ， 出此 时 读
由 接 可 ，一 实 上 的 电 和 外 法 知 镤孚 际 测 是 阻 电 Ｒ ｌ

误差分析结论
测量误差
由于实验过程中使用的电 流表、电压表存在误差， 导致测量结果与真实值存 在偏差。
读数误差
实验者在读取电流表、电 压表时可能存在读数误差， 导致测量结果不准确。
电路连接误差
电路连接过程中可能存在 接触不良、线路连接错误 等问题，导致测量结果出 现误差。
对实验的反思与建议
提高测量精度
伏安法测电阻的误 差分析
目 录
• 伏安法测电阻的原理 • 伏安法测电阻的原理 • 误差来源 • 误差分析 • 减小误差的方法 • 实验结果与结论
01
伏安法测电阻的原理
误差来源
01
02
03
04
测量误差
由于电压表和电流表本身存在 一定的误差，导致测量结果存
在误差。
读数误差
读数时可能存在视觉误差或人 为误差，导致测量结果不准确
导线电阻
连接电路所使用的导线本身存在 一定的电阻，这会对测量结果产 生影响。
接触电阻
连接点之间的接触电阻可能导致 测量结果不准确。
环境因素误差
环境温度
温度变化可能影响电阻的阻值，从而 影响测量结果。
环境湿度
湿度过高可能导致电路板和元件受潮 ，影响电阻的阻值。
03
误差分析
仪器误差分析
仪器精度
由于仪器本身的制造精度限制，可能存在一定的误差。例如，电流表和电压表 的精度等级、滑动变阻器的调节范围等。
掌握正确的读数方法，避免读数时产生的误差，如估读和 读数方向等。
优化电路连接方式
减小线路电阻
尽量使用短而粗的导线连接电路，以减小线路电阻对测 量结果的影响。
保证连接稳定
确保电路连接牢固，避免因接触不良或松动引起的误差 。

关于伏安法测电阻的误差分析及改进伏安法测电阻有电流表的内接法和外接法两种。

不管使用哪种方法，都会给测量带来误差。

在具体测量时，使用不同的方法，可以适当减少误差。

标签：伏安法；电阻；误差分析；内接法；外接法“伏安法”测电阻是用安培计（电流表）和伏特计（电压表）间接测量电阻的一种常用方法，测量时比较容易，因此，在实际操作中经常得以应用。

具体使用时，如图1所示，可先测出通过电阻R的电流及电阻R两端的电源U，然后根据欧姆定律，可知R=U/I由此便可得出待测电阻R的大小。

图11 方法产生误差的原因分析这种方法虽然比较简单，但容易产生一定的误差。

其产生原因可能有测量仪器的选择、实验电路的选择等各个方面。

1.1 仪器的选择在实验当中，仪器带来的误差是实验误差的重大来源，因此，我们在实验中一定要选用适当的仪器。

（1）选择仪表适当的量程。

在实验过程中，要确保流经伏特表的电压和流经安培表的电流不超过其量程，同时，为确保测量的精确性，要让仪表的指针尽可能靠近表盘的2/3处。

（2）在实验时，为调节电路中的电流和电压，要使用到滑动变阻器。

而滑动变阻器有相应的额定值，调节时电流不可超过它的额定值，以免烧坏滑动变阻器。

同时，滑动变阻器的阻值不可太大，确保滑头移动时，电路中的电压和电流不会有剧烈的变化。

（3）选择不同精度的仪表。

在实验中应根据具体的要求来选用不同的仪表，电路功率的大小，要求有效数字的多少，测量灵敏度的大小等，都能影响到我们对仪表的选择。

1.2 实验电路的选择也会造成一定的误差下面就通过描述伏安法电路的连接方式，来分析此方法的系统误差问题。

伏安法电路在使用过程中，有两种常见的连接方式。

一种是“内接法”，即把安培计放在伏特计测量范围之内（图2）；另一种是“外接法”，即把安培计放在伏特计测量范围之外（图3）。

图2 图3（1）使用内接法时，根据欧姆定律，伏特计测到的电压U，是电阻R上的电压和安培计内阻上电压的总和，即：U=UR+U内。

用伏安法测电阻实验中的误差分析伏安法是一种测量电阻的标准实验方法，它基于欧姆定律，通过测量电流和电压来计算电阻值。

然而，在实验中可能会出现各种误差，如仪器误差、环境误差和操作误差等，这些误差会影响实验结果的准确性。

因此，我们需要对这些误差进行分析并尽可能地减小它们的影响。

1.仪器误差仪器误差是指测量仪器本身存在的误差，比如电流表和电压表的示值误差、内阻等。

这些误差可以通过仪器的精度和误差范围进行估计。

要减小仪器误差，需要使用精度更高的仪器，例如数字万用表。

2.环境误差环境误差包括温度、湿度、气压等因素的影响。

这些因素会影响电流电压的传输、电阻体的温度和电阻材料的性质，从而影响实验结果的准确性。

要减小环境误差，需要将实验环境控制在稳定的温度，湿度和气压条件下。

3.操作误差操作误差是指在实验过程中由操作人员引起的误差。

例如，操作人员可能在接线或调节电压电流时出现偏差，或者在读取仪器示数时出现误差。

要减小操作误差，需要操作人员遵循标准操作程序，并进行培训和熟练操作实验设备。

4.电源误差电源误差是指实验电源本身存在的误差，包括电源本身的稳定性和纹波等。

为了减少电源误差，需要使用较为稳定的电源，并选择经过稳定或者滤波的电源输出。

5.电极极化电极极化是指在实验过程中，由于电流密度过大或电压过低而导致电极表面化学反应，从而造成电极表面状态的改变，使得实验结果有误差。

要避免电极极化，需要选择适当的电极材料和电流电压范围，并定期更换电极不良率较低的耐腐蚀电极。

总之，在伏安法测量电阻的实验中，我们不能完全避免误差，但可以采取一些措施来减小误差对实验结果的影响，从而提高实验结果的准确性。

伏安法测电阻及内接法外接法误差分析3页伏安法是电学中常用的一种测量电阻的方法，通常在实验中我们会使用内接法或者外接法来测量电阻值，然而在实际操作时，由于各种因素的影响，可能造成电阻测量过程中的误差。

本文将分析伏安法测量电阻时内接法和外接法出现的误差以及它们的解决方法。

一、内接法误差分析内接法是将电表的表头直接连接在待测电阻两端，称为内接。

由于电表表内电阻较大，其大小和电量计量器具的灵敏度成反比，测量电阻时就会出现较大误差。

此外，内接法还存在以下问题：1、温度漂移误差：由于使用内接法时电流大，线路的电阻会产生热，导致电阻随温度的变化而发生变化，从而测量误差增大。

2、带电误差：输入电流时产生了一定的电荷。

如果前一个测量仍在电路中，则电荷可以形成电荷堆积，影响后续测量结果的准确性。

3、接触电阻误差：该误差通常因为测量接头，线缆和电源之间存在电阻而出现。

解决方案：1、尽量避免使用内接法，除非在无法使用外接法的情况下。

2、在测量之前等待足够的时间让电路达到热平衡状态，从而减少温度漂移误差。

3、在内接法测量之前，确保前一个测量已经结束，这样可以减少带电误差的影响。

4、对接头，线缆和电源之间的电阻进行校准，以减少接触电阻误差。

外接法是将待测电阻与电表串联，称为外接。

使用外接法测量电阻时，通常使用的是稳流源。

由于外接法不存在大电流，是一种较好的电阻测量方法。

但是，外接法也存在以下问题：1、电源输出误差：稳流源和电压源都存在输出误差。

在使用外接法测量电阻时，应该尽可能使用精度较高的电源。

2、输入电路的电阻：在外接法测量电阻时，输入电源和电表之间都存在电阻。

在使用外接法测量电阻时，应将输入电路干扰降至最低并进行校准。

3、线路传输误差：线路传输误差是指线路上存在的非纯电阻元件的影响。

常见的有电感，电容和电阻等电路元件的影响。

1、选择高精度的电源设备，并在使用之前进行校准。

2、在使用外接法测量电阻时，应减小输入电路的电阻，以减小电路分压和误差传递，从而提高测量精度。

析：⑴ RX<R ， 因此采用限流式接法
(2) R' RA×RV 500W
RX=100Ω, ∵RX＜R’ ∴采用电流表外接法
RX
a
b
A
R。
V
2、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ) 。器材如下： 直流电流表（0~50μA，内阻r=0.3kΩ)
直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）
如右图所示． 答案 A1 V1 见解析图
1、用伏安法测量一个电阻．器材有：
待测电阻RX(约为15Ω); 电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）
电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）
RX
a
b
A
R。
V
电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0)
滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）
开关１个，导线若干，
根据器材规格和实验要求连接实物图
A 24mA10mA
可见，只有选用分压式接法。 ⑷线路连接如下：
R
cA
d
V
例、一个未知电阻,无法估计其电阻 值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图 (a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测 数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据 是2.9V、4.0mA,由此可知,用 （a） 图测 得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
【例 3】 用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 Ω )的值，
已知电流表内阻为 1 Ω ，量程为 0.6 A，电压表内 阻为几千欧，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑 动变阻器的阻值为 0～6 Ω ，额定电流为 5 A，试
画出测量 Rx 的原理图．

伏安法测电阻的误差分析引言伏安法是一种常用的电路测量方法，用于测量电阻的值。

在实际测量中，由于各种因素的影响，伏安法测电阻存在一定的误差。

本文将对伏安法测电阻的误差进行分析和讨论。

误差来源伏安法测电阻的误差主要来自以下几个方面：1. 滞后误差在实际测量中，电路中的电源和充电电容需要时间来达到稳定状态。

当改变电源电压或改变电阻值时，都需要等待一段时间，直到电路达到稳定状态后再进行测量。

这个过程中引入的时间延迟导致了滞后误差。

为了减小滞后误差，需要在测量前等待足够的时间，以确保电路稳定。

2. 导线电阻误差在伏安法测电阻的过程中，电压和电流信号需要通过导线传输。

导线本身存在一定的电阻，称为导线电阻。

导线电阻会导致电压和电流在传输过程中损失，从而引入误差。

为了减小导线电阻误差，应选择导线电阻较小的导线材料，并保持导线的良好接触。

3. 电源漂移误差电源在使用过程中可能会发生电压漂移，导致测量结果有一定偏差。

电源漂移可由电源本身的不稳定性或环境温度变化引起。

为了减小电源漂移误差，应选用稳定性较好的电源，并在测量过程中对电源进行校准。

4. 仪器精度误差使用仪器测量电阻时，仪器本身也存在一定的精度误差。

这些误差包括仪器的分辨率、示数误差、量程误差等。

为了减小仪器精度误差，应选用准确度较高的测量仪器，并在测量前进行仪器的校准。

5. 环境影响误差测量环境的温度、湿度等因素也会对伏安法测量产生影响。

温度变化会引起电阻值的变化，湿度的增加会导致导线的电阻变大。

因此，在测量过程中需要控制好环境条件，避免环境因素对测量结果的影响。

误差分析与控制方法针对上述误差来源，可以采取一些控制方法来减小测量误差。

1. 滞后误差控制为了减小滞后误差，需要在测量前等待足够时间，使电路达到稳定状态。

具体等待时间可以根据电路响应时间和实际需求来确定。

2. 导线电阻误差控制导线电阻误差可以通过选择导线材料电阻小、导线长度短以及保持导线与测量点的良好接触来减小。

伏安法测电阻及内接法外接法误差分析伏安法是一种常用的测量电阻值的方法，常用的有内接法和外接法。

伏安法测电阻的原理是通过测量电流和电压之间的关系来计算电阻值。

然而，在实际测量过程中，由于各种因素的影响，会引入一定的误差。

本文将对伏安法测电阻中可能存在的误差进行分析。

首先，我们来看内接法测电阻的误差。

内接法即将待测电阻接在电压源的输出端，电流表接在电压源的输入端。

这种方法的主要误差来自电压源的输出电压和电流表的测量误差。

1.电压源的输出电压误差：电压源的输出电压不可能完全等于设定值，会存在一定的偏差。

这种偏差会直接影响到电流的测量结果。

2.电流表的测量误差：电流表的测量精度也会对测量结果产生一定的影响。

电流表的测量误差通常可以通过校准来消除或修正。

其次，我们来看外接法测电阻的误差。

外接法即将待测电阻与电压源和电流表串联连接。

这种方法的主要误差来自电压源的输出电压、电流表的测量误差以及电压表的测量误差。

1.电压源的输出电压误差：同样，电压源的输出电压存在一定的偏差，会对电流和电压的测量结果产生影响。

2.电流表的测量误差：电流表的测量精度对测量结果的影响同样存在于外接法中。

3.电压表的测量误差：由于在外接法中电压表与电阻并联连接，电压表的内阻会对测量结果产生影响。

如果电压表的内阻相对较大，会导致电阻的测量结果偏小。

综上所述，伏安法测电阻的误差主要来自电压源的输出电压、电流表的测量误差以及电压表的测量误差。

这些误差可以通过合理的误差分析和校准来减小。

在实际测量中，我们可以采取一些方法来减小误差，比如使用高精度的电压源和测量仪器，进行定期的校准和维护，以及对测量数据进行重复测量和平均处理等。

另外，还要注意，在伏安法测电阻时，应尽量避免电流通过电阻产生过热，导致电阻值的变化，从而影响测量结果的准确性。

此外，还需要考虑到温度对电阻的影响，在测量时应保持稳定的温度环境。

总之，伏安法测电阻是一种常用的测量方法，但在实际应用中存在一定的误差。

伏安法测量实验中的误差分析北京新东方学校中学部物理教研组夏梦迪伏安法是高中物理电学实验中的一种非常重要的方法和实验思想。

它以欧姆定律为原理，以伏特表（直流电压表）和安培表（直流电流表）为工具，向学生们提供了一种在测量电路中的一些重要电器元件的电学性质时的最为广泛使用、也最为行之有效的方法。

同时，在高中电学中以伏安法为核心方法的一系列的测量实验的教学意义和考试价值也非常重大。

这一组实验不仅在理论上覆盖了了稳恒电流一章中最核心的两个定律：部分电路的欧姆定律和全电路的欧姆定律，同时还涵盖了对电流表和电压表的使用的研究和学习、对电路中滑动变阻器的两种连接方式的讨论等等极其重要的知识及考点。

但是在考试里被涉及最多、同时也是学生最难以透彻理解和记忆的知识点，则是在这些实验中，电流表的内外两种接法给实验结果带来的误差。

本文便是希望能够通过对这样的一个问题的系统地介绍和分析，最终能够用更加直观和透彻的方式解释清楚在这些实验中电流表的两种接法所带来的实验误差的规律、特性以及理论原因。

在高中阶段，伏安法的测量实验主要由三个实验组成：伏安法测电阻实验、绘制小电珠（小灯泡）的伏安特性曲线实验、以及伏安法测电源的电动势及内阻实验。

其中前两个实验的原理都是部分电路的欧姆定律（U=I·R），而最后一个实验的原理是全电路的欧姆定律（E=U+I·R）。

在只研究本文所关注的“电流表的接法问题对实验结果的影响”这一问题时，前两个实验从实质上来说是等价的。

因此为了避免重复叙述，本文将只对“伏安法测电阻”和“伏安法测电源的电动势及内阻”这两个实验中由电流表的不同接法所产生的误差进行详细的分析与介绍。

I、内、外接法的介绍在电学实验中利用伏安法测量电阻阻值和电源电动势和内阻的原理都是欧姆定律。

其区别主要在于前者是利用部分电路的欧姆定律，只研究单一的电阻两端的电压和其中的电流之间的关系，从而得到电阻的阻值与伏安特性曲线；而后者是利用全电路的欧姆定律，来研究整个电路的路端电压（外电压）和干路电流之间的关系，从而得到电源的电动势及内阻以及一条关于电源的UI图像。

伏安法测电阻及误差分析伏安法是一种用来测量电阻的方法，它基于欧姆定律，根据电流、电压和电阻之间的关系来计算电阻值。

在测量过程中，伏安法的准确性受到许多因素的影响，如电源、电流源、电压测量仪器、接线阻抗等等。

因此，为了获得准确的测量结果，必须对这些因素进行误差分析。

首先，让我们来看看伏安法的原理。

伏安法通过测量电流和电压的值，然后根据欧姆定律计算电阻的值。

欧姆定律的公式是V=I*R，其中V是电压，I是电流，R是电阻。

在伏安法中，需要测量两个量，即电流和电压，并根据这两个量来计算电阻。

其次是电流源的误差。

电流源的输出电流可能存在漂移或不稳定的情况，这会影响到测量结果。

为了避免电流源误差，可以选择负载较小的电流源，并定期进行校准。

然后是电压测量仪器的误差。

电压测量仪器用来测量电路中的电压，它的准确度会对测量结果产生影响。

要减小电压测量仪器误差，可以选择精度较高的仪器，并进行仪器校准。

接下来是接线阻抗的误差。

在伏安法测量电阻时，接线阻抗会导致电压和电流的实际值与测量值之间存在差别。

为了减小接线阻抗误差，可以选择导线截面积较大的导线，并保持导线接触良好，减少连接点的接触阻抗。

此外，测量环境的温度对测量结果也会产生影响。

温度的变化会导致电阻器的电阻值发生变化，从而影响测量结果的准确性。

因此，在测量过程中，应保持测量环境的稳定，避免温度变化对测量结果的影响。

最后，还需要考虑电路中其他元件的影响。

例如，电路中可能存在电感、电容等元件，它们会引起电流和电压的相位差或者频率响应不一致的情况，从而影响伏安法的测量结果。

第二单元恒定电流伏安法测电阻及误差分析【贰难】伏安法测电阳定电学的堆础实於之•・它的脈理楚欧均定i^U = /R.根粼政均定律的变形、R = +可知•要MK-电阳&的阻值•只要川电爪农测川/?.两塔的电爪•用电漁觀Htb通过R, 的电海.代入公氏即可计0出电Hl R,的阳（«・【内接法与外接法】由flWJH电JK衣和电诡衣都不兄理也电衣.即电JK农的内阻井非趋近无穷大•电汛农也仔在内81 •因此实鉴测碱出的电IH値与真实伯不同・存在误垄.为了减少鴉械过程中的系统误差・通席优安法测电殂的电个堆本逹接方法，电海凌内接法和电流农外接法｛如图1所示）. 简称内接法和外接法・内按減电豁图【洪走分析】对于这两个堆本电帝该如何选样呢？下面从误垄入乎进行分析. 外接法：图2外接法误垄分析方法一=在图2的外接法中.考虑电农内川的存在.則电JK农的测城（fit/为R两端的电压•电流农的测htift为干豁电泓.即流过待测电啦的电流与液过电JK农的电流之和・此时测鮒的电琳为代与/?,的并联总电阳・W：/? =E =兰二竺VR （电琳的具实值）I R,. + R此时治测&帯来的系统误塾来漸于匕的分泓作川.系统的相对洪垄为：£ = 1———1 勺00%= ------------- x lOO% （1）R 4 R误羞分析方法二，当用外接法时,—=%・ U =L +I A >I <・••测出电巩仪R*=』=— <R A .即电压农起到分流作川・当R 越小时・引起谋妊越小.说明该 切 Iv+I ft 接法适应尸测小电阳.——°n <>~LQ~~[=]1—0 K. K图3 内接法误垄分析方法一：在图3内接法中•电流农的测械值为泓过待测电琨和电流农的电流・电压衣的测城值为待测电阳 两端的电压与电流农两端的电压之和.W ：U/?…=Y=R.3R>R （电琨的真实恒〉此时给测赧帝桌的集统慣总T 要来源I R A （ft 分J&作川.加相对i 笑羌为:谋址分析方法当用内接法时・I.=I K ・I ；・=「+（；負AU .・••测出电巩慣—=®L = 丄上丄A R A ・即电泓农起了分JK 作川.当JL 越小时引起误茏越小.说明该 I霸 【貞接法适应冷J 大电阳.烁上所述・当采用电流表内接法时,测壘值大于真实值•即“内大冷当采用电漁衣外接法时.测扯値小干!X 实值・即••外小二从<1）式可知.只有半& I /e 时.才有ET O ・进而冇心=R ・否則电衣接入误走强不可忽略.冋样.从（2）式也对以鮒到.只有半心 M 时・才ffE-»0.进 ifii 心j=R ‘【如何选样内接法与外接法】・•抿蹄测电阻大小选择内接法: 宇L 软昨从询而的分析可以知适・当心？R时.选样电泓农外接法误垄更小：当心 "时.逸样电就农内接法谋走更小.但这只给定了待测电阳尺的•个大槪的取仪范阳・在只体的测債中宛竟如冃根栩给定的待测电琳R的值来确定测債电能的选祥呢？从d）和（2）式叩知.伏安法测电阻时的相对误差不仅与电渝农和电川农的内阳有关.面且与待测电阳的大小也冇关.这里我幻可以使內接法和外接法分别测电琨时两相对误盖相彎・SP：1 山4 R考虑刽心屮・则：由此可对内、外接法的选样作如卜判析：舟R = 典•尽时.內接法和外樓法测电殂的相对洪走相等：当心J心•心时.采用内接法测电姐产生的«««小：出R < J心•心时.采用外接法测电琳产生的洪走较小.小结：用伏安法测电阻时，对于if接方法的迪择遵循・大内大、小外小*的？》则，即若待测电組为大电阻，则塚用内播法.值比真实值借大$若待测电阻为小电阻，则选用外按法.M««比真实帥小二.试融法丹心h —「试融法电路图如图4所示.先把电压表一MUSI定在另一H先后与b. eAWtt.当电流表的示敷交化明显时.说明电压表内組分滾明显，对电路影响大，9儿与1U可比払UK于大电阻，电賂应当采用内接法：当电压丧的示效交化明星时，说明电Ut表内阻分压明显，对电路形响大，即■卑艮可比必LB于小电阻，电踣应当采用外接法.在通过上述的存种方法判定电淹凌的接法之卜.我们对以对出选川恰鬥的接法能大夫咸少洪差. 当儼.减少误签的同时还可釆用多次测量的.求英平均值的方法.即利用电路控制改支待池电用两端电压｛或流经待测电阳的电海）.常川滑动变阳器的调节來达到这日的.但这样只是减小偶然洪差.滑动变阻器的限流式接法与分压式接法的选择为了减小系统洪走.保护仪辭・节能.需耍正确选样淆动«BI28的接 法.变殂器拎制电卅冇限流电滋和分压电豁炖种樓法.英功能分别为限流 和分JR ・如图⑷所示电略中.交阻器起限流作川・%«1»电阻调到最大时.电略中仍有电流•电豁中电海的变化范闹为吕.英中E 为电Rf 心漸电动势｛电滅内阻不计）.R 为滑动变阴器的加大电殂・待测电H\R x ^i 场电爪调节的范［q 为上」到£•如杲心》R,电流变化范l«ds « 心十R□1器起不到限讹作用•此时采川该接法钱不能满足多次测扯的要求.•殷 來说・以下三种情况不能釆用限流接法両釆用分压接法，1）电踣中最小 电涼仍趙过电磁最大量程或超过特测元件的嵌定电紙2）要求待测电 阻的电压.电潦从#开始连除交化：3）待測电組值迟大于交組各的全部 电阻值，滑动受阻署起不到讥节作用.如图＜5）所示电路中.起分圧作用.待测电阻心两i»的变化^IWWI£ （电救电动势.不计电激內41）・电用调节范闹比限汛接法大・但泉比通过待 测电阳心的电流•定时・图（5〉中干路电流大于图（4〉中干胳电淹.图（5〉中电箱消It 的功 率较大，而且图 ⑸中的接法没有图 ⑷ 简址.分压电路好处：电压可以从0开始调节。