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伏安法测电阻及补偿法测电压

伏安法测电阻及补偿法测电压
伏安法测电阻及补偿法测电压

2.18伏安法测电阻及补偿法测电压

【实验器材】

(1)学习电学基本仪器的使用。

(2)了解系统误差的来源及其对实验结果的影响。

(3)初步掌握对一些简单系统误差的清除和修正方法。

(4)掌握补偿法测电压的原理及方法。

【实验仪器】

双路直流稳压电源(30V、2A)、伏特表、微安表、灵敏电流计

直流稳压电源能产生直流电流(方向和大小不随时间变化的电流)的电源称为直流电源。直流稳压电源是物理实验室中常用的基本设备之一,它能在电网电压在一定范围内波动的情况下提供具有一定功率的稳定直流电压。直流稳压电源输出电阻越小稳定性越好。

【实验仪器】

1、电学元件的伏安特性

在某一电学元件两端加上直流电压,在元件内会有电流通过,通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线,称为该元件的伏安特性曲线。

对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件,在通常情况下,通过元件的电流与加在遇见两端的电压成正比关系变化,即其伏安特性曲线为直线(见下左图),这类元件称为线性元件。至于半导体二极管、稳压管等元件则相反,其伏安特性曲线为曲线(见下右图),称为非线性元件。

图1

在设计测量电学元件伏安特性的线路时,加在它上面的电压和通过的电流均不能超过额定值。此外,也不能超过测量时所需的其它仪器(如电源、电压表、电流表等)的量程或使用范围。

2、实验线路的比较与选择在测量电阻R 的伏安特性的线路中,

常有两种不同的联接方法。如果电流表和电压表都是理想的,即电流表内阻R A =0,电压表内阻R V →∞,这两种联

接方法没有什么区别。实际上,电表都

不是理想的,电压表和电流表的内阻将

对测量结果带来明显的系统误差,通常

称为“接入误差”。(1)、将开关K 合在1处,为电流表内接法。此时有:图2

(R X )1=V 1/I 1

V 1=I 1R X +I 1R A

故(R X )1=R X +R A

其中,V 1为电压表读数,I 1为电流表读数,(R X )1用此法测得的电阻值,R A 为电流表内阻值。其测量结果总是偏大,若已知R A 的大小,可对结果进行修正:

R X =(R X )1?R A

当R X ?R A 时,该接入误差也可忽略不计。

(2)、将开关K 合在2处,为电流表外接法。

(R X )2=V 2/I 2

I V =V 2/R V

I 2=I V +I X =V 2(1/R V +1/R X )

因此(R X )2=1/(1/R V +1/R X )=R X /(1+R X /R V )

其中,V 2为电压表读数,I 2为电流表读数,(R X )2用此法测得的电阻值,R V 为电压表内阻值。其测量结果总是偏小,若已知R V 的大小,可对结果进行修正:

1/R X =1/(R X )2?1/R V

当R V ?R X 时,该接入误差也可忽略不计。

常见的情况是,相对于待测电阻R X 来说,或者电压表内阻R V 甚大,或者电流表电阻R A 很小,所以可由R X =U/I 得到所要求的结果。

此外,要使测量的准确度高,线路参数的选择应使电表读数尽可能接近满量程。

3、补偿法测电压

伏安法是一种较为普遍的测量电阻的方法,虽然精确度不很高,所用的测量仪器,如伏特计和安培计(即电压表和安培表)却较简单,而且使用也方便。由于电表的内阻往往对测量结果有影响,所以这种方法常常带来明显误差。若改用补偿法(代替电压表)来测量电压,则避免了这个缺点。

补偿法测电压的基本原理如图3所示。当两直流电源的同极性端相连接,而且其电动势大小恰恰相等时,回路中无电流流过,灵敏电流计的指示数为0,这时电路达到平衡。因此,可利用此种性质的电路(称为补偿电路),由已知电压或电动势来测量未知电压或电动势。它的优点是,测电压时无须从待测电路分出电流,从而避免了由于电流流经电压表而引进的系统误差。其中Es 为补偿电源。实际应用电路如图4。

当工作回路电流一定时Rx 两端电势差一定,改变补偿回路电源电压使灵敏电流计指示为0,则伏特表两端电势差与Rx 两端电势差相等。

E S

图3

4.电源使用规则

(1)根据实验线路和具体设备,在接线前首先估计电路中可能出现的电流和电压的大小,初步判断所用电表和其它实验器件的规格是否适用。在把握不大的情况下,尽可能先用大量程,最后根据实验情况改用适当的量程。

(2)直流电源的使用注意正负极性,按回路接线法接线。

(3)在接线过程中,输出电压必须逆时针旋至最小,接好之后再打开电源。

(4)使用电源要严防短路,短路就是电路电阻极小,致电流极大,使电路烧毁、电源损坏。

【实验内容】

1.按图2接线,做两种线路的对比研究。3、按图4联接线路,作出V—I 曲线,并处理数据。

【预习与思考】

1.若在同一坐标中用三种方法作出V-I 曲线,其分布规律如何?有何相对关系?

附录

电阻器

电阻器的种类很多,有实芯电阻器、薄膜电阻器、线绕电阻器、热敏电阻器等。从结构形式来分,有固定电阻器和可变电阻器两种。

实芯电阻器一般采用碳墨(或石墨)、粘合剂(常和树脂),同时加滑石粉(或云母粉)等填料,经磨细后按一定比例配料加上引线,再压制,绕固涂漆后制成的。它制造简单,成本低。但电阻值精度差,不稳定,同时噪声大。这类电阻器的阻值大小配料内导电成分的多少而定。阻值常用颜色标记,在电阻的一端有三或四道色环,因此这类电阻器又常称为色环电阻器。额定功率耗散一般在2W 以下。记录Rx 标称值=

内接

U(V)I(μA)接

U(V)I(μA)内

接(R X )1R X =(R X )1?R A ΔRx/Rx

接(R X )2

R X =[1/(R X )2?1/R V ]

?1

ΔRx/Rx

比较说明哪种接法好补

偿U(V)(μA)

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结 一、伏安法 1.电路图:(如下图所示) 2.步骤:移动变阻器滑片位置,记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式:R X = I U 。 二、伏伏法(利用串联分压成正比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如图甲、也可改成图乙) 3.步骤:分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式:R X =_____________。 ㈡伏阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ,则R X =________。 3.如图⑶, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为 U 2 ,则R X =_______。 4.如图⑷, 断开开关,读出电压表示数为U 1;闭合开关,读出电压表示数为U 2 ,则R X =___ ____。 三、安安法(利用并联分流成反比) ㈠基本方法 1.器材:已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图:(如下图所示) 3.步骤:分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式:R X =__________。 ㈡安阻法:(几种变式 R 0均为已知) 1.如图⑴,分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ,则R X =________。 2.如图⑵,分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ,则R X =___ _____。 3.如图⑶,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为I 2 ,则R X =_ __。 4.如图⑷,断开开关,读出电流表示数为I 1;闭合开关,读出电流表示数为

用补偿法测量电流电压和电阻

用补偿法测量电流电压 和电阻 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

实验3-3 用补偿法测量电压、电流和电阻 电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一,不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等,还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表,在非电参量(如温度、压力、位移和速度等)的电测法中也占有重要地位。 【实验目的】 1.掌握补偿法原理,了解其优缺点。 2.掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。 3.学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。 【仪器用具】 滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、检流计一台、标准电池、工作电源、待测电池、微安表头、直流电阻箱。 【实验原理】 电压的测量一般用伏特表来完成。由于电压表并联在测量电路中,电压表有分流作用,会对原电路两端的电压产生影响,测量到的电压并不是原电路的电压。用电压表测量电源电动势时,由于电压表的引入,电源内部将有电流,而电源一般有内阻,内阻将有电压降,从而电压表读数是电源的端电压,它小于电源的电动势。由此可知,要测量电动势,必须让它无电流输出。 补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法,它可以精确地测量电动势、电位差和低电阻,是学生会必须掌握的方法之一。 滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。补偿的电路原理图如图3-3-1所示。 R和R组成的回路称 由Ea、K、 限 工作回路;由Es或Ex与检流计G组

成测量支路,与R 仪器组成测量回路。在Ea>Es, Ea>Ex 时,选择适当的限R ,调节R 的滑点,可使检流计G 中无电流流过。此时有S AC E V =。在限R 不变的情况下,降Es 换成Ex ,再调节R ,若调节到C `位置使检流计无电流流过,则x AC E V =。因此,有 即:S AC AC x E R R E ' = (3-3-1) 测量支路中无电流流过,那么Es 或Ex 就是它们的电动势,由此可知电压补偿法测量电动势或电位差时比一般电表法更为准确。由图3-3-1可知,用补偿法测电动势时,需一个标准电池(标准电动势)作为标准比较。标准电池的电动势比较稳定,精度比较高。图中限R 起调节工作电流的作用,工作电流越大,分压电阻R 上单位电阻上的电压降越大;工作电流越小,分压电阻上单位电阻上的电压降越小,表示测量精度越高。检流计G 灵敏度越高,测量精度越高。 下面介绍两种常用的电位差计的基本原理。 一、线式电位差计基本原理 如图3-3-2所示,按通K 1后,有电流I 通过电阻丝AB ,并在电阻丝上产生电压降R I 。如果再接通K 2,可能出现三种情况: 1. 当x CD E V >时,G 中有自右向左流动的电流(指针偏向右侧)。 2. 当x CD E V <时,G 中有自左向右流动的电流(指针偏向左侧)。 3. 当x CD E V =时,G 中无电流,指针不偏转。将这种情形称为电位差计处于补偿状态,或者说待测电路得到了补偿。 在补偿状态时,x CD E IR =。设每单位长度电阻丝的电阻为0r ,CD 段电阻丝的长度为x L ,于是 x x L Ir E 0= (3-3-2) 将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变,即保持工作电流I 不变,再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ,适当地将C D 、的位置调至''C D 、,同样可使检流计G 的指针不偏转,达到补偿状态。设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ,则

电压和电阻测试题

图4 电压与电阻测试题 1.导体电阻的大小决定于导体本身的 、 、 以及温度,导体的电阻是导体本身的一种 。 2.当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,则其电阻 ,当导体的材料和长度一定时,则其横截面积越大,其电阻就 。 3.如图3所示电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器接入电路的是 段;当滑片P 向下移动时,电路中电阻 ,电流表的示数 。(填“变大”、“变小”或“不变”) 4. 将一段电阻为R 的均匀电阻丝截成等长的2段,再将它们的端点紧紧缠在一起,合并后的电阻丝的电阻是原来的( ) A .1倍 B .2倍 C .4倍 D . 4 1倍 5. 如图4所示的电路中,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则电压表和电流表的示数将( ) A .增大、减小 B .不变、增大 C .不变、减小 D .减小、增大。 6. 如图5所示的各电路中,灯泡和电阻均相同,能利用滑动变阻器 调节电灯从亮到熄灭的正确电路是〔 〕 图3

图 6 图7 7.如图6所示,甲图中AB 和CD 是长度不同,粗细相同的镍铬 合金线,乙图中AB 和CD 是长度相同,粗细不同的镍铬合金线,用图示装置可以研究同种材料导线电阻大小 与什么因素有关,有什么关系。由甲图的实验可以得出的结论是: ; 由乙图的实验装置可以得出的结论是: 。 8. 如图7所示,给出了几种电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流。请完成下列问题: ①设计电路图,并按电路图连接实物图。 ②当电路中接入变阻器后,在闭合开关前,滑动片P 应调到 端。 ③滑动变阻器的作用是 。 图5

④当接变阻器的 和 接线柱的两种情况下,变阻器不起变阻作用。 ⑤请按照你的连接方法完成下表: 9. 在温度一定的条件下,做“研究决定电阻大小因素”的实验时,采用了 的方法,即每次选用两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。 ⑴为了研究导线电阻与材料是否有关,应选用的两根导线是 。 ⑵为了研究导线电阻与长度是否有关,应选择的两根导线是 。 ⑶为 了研究导体电阻与横截面积是否有关,应选择的两根导线是 。 21.综合考虑下表中各方面的因素,通过你的分析回答以下问题:

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”)

2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴

用补偿法测量电压

用补偿法测量电压 补偿法测量电压和电流的研究 摘要:电压、电流的测量是工程实践中最基本的测量内容之一,由于电压表、电流表的内阻是客观存在的,必然给测量带来误差。为了减小甚至消除这种误差,可以改进测量方法,补偿测量法就是其中重要的一种。文中对有源二端网络中开路电压和短路电流测量的几种补偿测量方法进行了研究和比较,并通过实验进行了验证,实验结果与理论计算相吻合。 0 引言 对有源二端网络开路电压和短路电流的测量,通常采用直接测量法,由于电压表、电流表内阻的存在,这种测量的误差是必然的,有时可能还是很大的。造成这种误差的原因是由于电表的接入改变了原电路的工作状态。那么,如何减小甚至消除电表内阻的存在给测量带来的误差?当然是改进测量方法。文献提出了两次测量计算法,文献均提出了采用补偿测量法,文献进行了用补偿法补偿电表的讨论,文献讨论了应用万用表准确测量直流电压的方法,其中也谈到了补偿测量法,可见,补偿测量法是一种重要的方法。补偿测量的方法不止一种,在多种方法中,用哪种方法更好,以上文献均缺乏实验验证。本文对开路电压和短路电流几种补偿测量方法进行了讨论,并进行了实验验证。 1 短路电流和开路电压补偿测量法 1.1 短路电流补偿测量法 对于任何一个有源二端网络,它的外部特性可以等效为理想电流源ISC和电阻RS的并联组合支路,其中,ISC为原网络的短路电流,RS为原网络内所有独立电源置零后端口处的入端电阻。若电流表内阻为RA,则短路电流直接测量的相对误差。可见,直接测量法只

适用于RA< 1.1.1 电流源补偿法 短路电流的电流源补偿测量法如图1所示,其中,虚线框内为补偿电路。方法是,先用电流表粗测有源二端网络的短路电流,再用一个可调直流稳流源按图1连接电路,调节稳流源输出电流,当检流计G的读数为零时,C,D两点等电位,CD两端相当于短路,即补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态,因此,这种补偿测量法完全消除了电流表内阻对测量短路电流带来的误差,电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。 1.1.2 电压源补偿法 短路电流的电压源补偿测量法如图2所示,其中,虚线框内为补偿电路。方法是,调节电位器RP,使毫伏表读数为零,此时CD两端相当于短路,电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。由于补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态,因此,这种补偿法也完全消除了电流表内阻对测量带来的误差。 1.2 开路电压补偿测量法

电压和电阻测试卷(解析版)

电压和电阻测试卷(解析版) 一、选择题 1.电路和水路有许多相似之处。下列与如图中抽水机作用相似的电路元件是() A. 用电器 B. 电源 C. 电键 D. 导线【答案】B 【解析】【解答】电路类比水路,电源与抽水机作用相似,用电器与水轮机作用相似,开关与阀门作用相似,导线与管道作用相似,B符合题意,ACD不符合题意. 故答案为:B. 【分析】电源是提供电能的装置. 2.下列教材中的探究实验,不需要控制电流一定的是() A. 探究导体电阻与长度的关系 B. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系 C. 探究电功与电压的关系 D. 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系【答案】 A 【解析】【解答】A、电阻与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电流大小无关,探究与长度的关系,不用控制电流一定,A符合同意; B、由Q=I2Rt可知,通电导体产生的热量与电路中的电流、导体的电阻和通电时间有关,要探究热量与电阻的关系,需控制电流和通电时间一定,B不符合题意; C、由W=UIt可知,要探究电功与电压的关系,需使电流和通电时间一定,C不符合题意; D、电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,需控制电路中的电流相同,D不符合题意. 故答案为:A. 【分析】(1)控制变量法:在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制,使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化,最终解决所研究的问题; (2)探究的物理量与电流及其他因素有关,探究过程中需控制电流一定,根据各项分析即可得出结论. 3.小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出U ab=0:U ac=0:U cd=6v;U ad=6V;如果电路只有一处故障,则故障可能为()

伏安法测电阻的实验报告

班级 姓名 座号 日期 一、实验题目:测量小灯泡的电阻 二、实验目的:用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。 三、实验原理: 。 实验方法: 法 四、实验器材:学生电源、2.5V小 灯泡、开关、导线、测量灯泡两端 电压的 、测量通过灯泡 电流的 、改变灯泡两端电 压和通过其电流的 。 五、实验电路图: 六、实验步骤: (1)按电路图连接电路。 (注意:①开关应 。②注意电压表和电流表量程的选 择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于 处。④爱护实验器材。) (2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意:移动要慢),分别使灯泡暗红、微弱发光、正常发光(灯泡两端电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。 (3)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 七、实验数据记录表格:实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5

八、问题讨论:分析上表数据,你会发现:随着灯丝发光亮度的增加, 你测出的灯丝电阻 ,是什么原因使灯丝的电阻发生变化的 呢?答: 。 习题: 1、小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原 图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图: (1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上 打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现 现象.在图中补画出正确的连 线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”); 实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表: 则第1次测得的小灯泡的电阻为 ;小灯泡正常发光时的 电阻为________Ω。 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号; ⑵某同学规范操作,正确测量,测得3组实验数据分别是:U1 = 2.4V,I1 = 0.20A;U2 = 4.5V,I2 = 0.38A;U3 = 6.0V,I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格,并把这些数据正确填写 在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据,请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据,你能得出的一个结论是:

有关“补偿法测电阻”实验的分析

有关“补偿法测电阻”实验的分析 单位: 姓名:杨小见 学号:0120507250514 学院:汽车工程学院 班级:车辆0505 摘要: 在一定的温度下,直流电流通过待测电阻R时,用电压表测出电压表两端的电压U,用电流表测出通过R的电流I,则电阻值可表示为 R=U/I 关键字:补偿法测电阻不确定度 正文: 利用欧姆定律求导体电阻的方法叫做伏安法测电阻。 伏安法测电阻方法一般有以下3种:电压表外接法,电压表内接法和补偿法。他们之间有什么异同之处?那种更好些,更精确? 由于测量时候电流被引入被测电路,电流表的内阻必然会影响测量结

果,因此应考虑怎么样减少误差,对结果进行分析得出更准确的测量方法。而补偿法测电阻正是一种好方法。 补偿法测电阻原理:在一定的温度下,直流电流通过待测电阻R时,用电压表测出电压表两端的电压U,用电流表测出通过R的电流I,则电阻值可表示为 R=U/I 具体如下图, 调节R3使检流计G中无电流流过,这时候电压表指示的电压U就是RX两端的电压U,也就是B,D之间的电压补偿了R两端的电压。此种方法可以同时测量通过R的电流以及它两端的电压,消除了电流表内阻对

被测电路的影响。 原理知道了,那么如何进行实验? 首先要选择合适的电压表和电流表以及检流计,电阻,电源导线等。按如图所示连接各仪器。(注意:避免导线过多交叉,通电前保证检流计的电计在弹出位置。) 然后把各电阻调到合适的位置,特别的电流表和电压表的示数要超过其量程的三分之一。调节R3,使U达到补偿状态,而后进行粗调(断开K2,断续连通检流计的电计并调节R3,使检流计的电计指针逐渐减少,直到0)和细调(合上K2,以提高灵敏度,仔细调节R3,使检流计的电计指针指示为0)。 然后,记录一组U,I值。重复以上操作(调节RX的值),记录4组不同的U,I值。 由R=U/I 得出最佳电阻值。 另外还要得出标准偏差SR。 SR的计算可根据不确定度的计算得出。 最终表示测量的结果: R求=R+不确定度或R求=R- 不确定度

1用补偿法测电源电动势和内阻

实验五 用补偿法测电源电动势和内阻 一、教学目标 学习一种基本实验方法——比较法,即电压补偿法; 掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理; 掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。 二、重点与难点 重点:由补偿法对未知电动势进行测量 难点:用补偿法校准工作电流,理解校准工作电流的目的和意义 三、原理 四、课上讨论题 1.为什么测量前要校准工作电流? 先将标准电池E s 接入,根据E s 的大小确定R s 的值(即确定c 、d 的位置,使cd 间电压值刚好为E s ), 然后调节可变电阻R ,使检流计G 指零,只是工作电路中已具有工作电流I 0=E s /R s ,校准工作即完成。工作电流校准后,才可以进行测量。测量时,用待测电池Ex 取代E s 接入电路,保持R 不变(即保持I 0不变),再调节c 、d 的位置,使检流计G 再度指零,则有: x s s x s R R E R I E ==0 ,此时对应的电压值即为待测电动势值 2.原理图中,E 、E S 、E X 的极性是否可以全部反接?为什么? 电源E 、E S 、E X 的极性是可以全部反接。因为能满足电压补偿的条件,使检流计指零。 3.原理图中,若其中一个(或两个)E 、E S 、E X 的极性反接是否可以?会有什么现象?为什么? 若其中一个(或两个)电源的极性反接,是不可以的;否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象,因为这时不能满足电压补偿的条件。 五、实验中易出现的问题及解决方法: 1、 检流计不发生偏转,检查补偿回路是否通路。 2、 检流计不能回零位,这时检查工作回路是否通路,或电源的极性是否正确。校准总向一边偏,电源或标准电池极性接反了。 3、 在测量电源电动势时,不能把标准电阻接入。 4、 在测内阻时,标准电阻位置接错。这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。 5、 有的学生实验开始时校准一次工作电流,以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。教师应在学生测量前强调每测量一次电压,校准一次工作电流。 6、 有时学生测出的 与 值基本一样。这说明 实际上没有接上。 7、 将学生型电位差计 盘拧过头,损坏了仪器。教师应课前提醒学生当旋盘拧不动时,就应往回拧了。 8、盘的读数窗口很小,读数易读错。应让学生事先搞清往哪个方向读数增大,哪个方向读数减小。 六、教学法 1、 本实验的关键在于学生是否正确理解和掌握补偿法原理。了解每一实验步骤的目的。特别是校准和测量这两个步骤。因此,在实验开始前教师就进行必要的辅导和提问,检查学生的预习情况。

初中物理电压和电阻测试卷(含答案解析)

初中物理电压和电阻测试卷(含答案解析) 一、选择题 1.在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图4所示.对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是() A. 开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了 B. 如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零 C. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光 D. 如果所有元件均完好,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片时,两灯都变亮 【答案】 D 【解析】【解答】A、开关闭合后,电路的连接方式是串联电路,若灯泡L2不亮、L1亮,一定不是L2灯丝断了; B、如果只有灯泡L1断路,则电压表通过L2和滑动变阻器接在电源上,此时电压表示数几乎等于电源电压; C、开关闭合后,如果电压表示数为零,则有L1短路或L2开路,若L1短路时则L2仍然发光且比原来更亮; D、如果所有元件均完好,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电阻变小,两灯泡两端电压均变大,故两灯都变亮 . 故答案为:D . 【分析】A、串联电路中,电流只有一条路径,所有用电器只能同时工作; B、如果只有灯泡L1断路,电压表就会被串联在电路中,电压表的示数与电源电压接近; C、L1短路或L2开路,时电压表示数为0 . 当L2开路时,它一定不会发光;当L1短路时,L2中有电流通过,可以发光; D、向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电阻变小 . 根据串联分压的原理可知,两灯泡两端的电压变大 . 2.如图所示的电路,开关S闭合,正常工作一段时间后,电流表示数突然减小但不为零。用电压表检测,当电压表接a、b两点时,电压表有示数;接b、c两点时,电压表无示数,则故障是()

伏安法测电阻实验报告

实验目的 ? 掌握伏安法测量电阻时,电流表内接和外接时的条件; ? 通过对二极管伏安特性的测试,了解非线性电阻,掌握二极管的非线性特点。 实验仪器 DH6102型伏安特性实验仪 本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成。 实验原理 一、概述 伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。当一个元件两端加上电压时,元件内就有电流通过,电压和电流之间存在着一定的关系。该元件的电流随外加电压的变化曲线,称为伏安特性曲线。从伏安特性曲线所遵循的规律,可以得知该元件的导电特性。 二、线性电阻和非线性电阻 ? 线性电阻 非线性电阻 对线性电阻我们可以直接通过欧姆定律, 对非线性电阻我们不能应用欧姆定律但 确定出线性电阻阻值: 是可以考虑一小段特性曲线,确定出动态 R =U /I 电阻: R =△U /△I 三、实验线路的比较与选择 实验中使用的电路对电流表有内接和外接两种: 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,两种电路都不会带来附加测量误差。 被测电阻: 非理想状态(电流表内阻非0,电压表内阻非无穷大),如果用上述公式计算电阻值,无论采用哪一种联接都将产生接入(系统)误差。 1、内接法的接入误差和修正 采用这种方法测量,我们 得到的电阻实际是电流表 内阻和待测电阻之和,即: I U R x A x R R I U

需要对其进行修正,即: 当Rx >>RA ,采用电流表内接,接入误差较小。 2、外接法的接入误差和修正 当采用外接法时,我们得到的 实际上是电压表内阻和待测电阻 并联后的阻值,即: 需要对其进行修正,即: 当RV >>Rx ,采用电流表外接,接入误差较小。 四、二极管的伏安特性 二极管是一种具有单向导电的二端器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。 对二极管施加正向电压时,则二极管中就有正向电流通过,随着电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(硅管为 0.7V 左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 当施加反向电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增 加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二 极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的 永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻, 以防因反向电流过大而损坏二极管,并注意不要超过二极管允 许的最大反向电压值。 二极管的应用 1、整流二极管:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 2、开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。 3、限幅元件:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V ,锗管为0.3V )。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管:在收音机中起检波作用。 6、变容二极管:使用于电视机的高频头中。 7、显示元件:用于VCD 、 DVD 、计算器等显示器上。 8、稳压二极管:反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。 实验内容(一) 1.测定线性电阻的伏安特性 ⑴选被测电阻器的电阻为1K Ω,电流表量程为20mA ,电压表量程为20V 。 ⑵电流表内接测试: 将电流表内接,调节直流稳压电源,取合适的电压变化值(如从2.000V 变化到14.000V ,变化步长取为2.000V ),将相应的电流值记录列表 。 A x R I U R V x R R U I 11 V x R U I R 11

中学物理竞赛讲义惠斯通电桥和补偿电路

12. 5惠斯通电桥和补偿电路 一、测量电阻的方法: 1、欧姆表直接测量 缺点:精度不高 2、伏安法测出电流电压进而算出电阻 缺点:真实电表的内阻会引起系统误差(内接法、外接法) 二、惠斯通电桥 1、惠斯通电桥电路图: 其中R 1、R 2为定值电阻,R 3为可变电阻,R x 为待测电阻, G 为灵敏电流 计。 2、测量方法: (1)调节可变电阻R 3 ,使得电 桥上的灵敏电流计示数为0 (2)由电桥平衡可得: 3、惠斯通电桥测电阻的优点: (1)精度高。精度主要取决于电阻阻值的精度和灵敏电流计的精度。 (2)灵敏电流计所在的电桥上没有电流,因此避免了电表内阻的影响。 (3)电源电动势和内阻对测量也没有影响。 例1、如图所示的电桥电路中,电池组电动势ε1=20V ,R 1=240Ω,R 2=20Ω,R 4=20Ω,电池ε2=2V ,问可变电阻R 3应调到多大时电流表中电流为0? 例2、将200个电阻连成如图所示的电路,图中各P 点是各支路中连接两个电阻的导线上的点.所有导线的电阻都可忽略.现将一个电动势为E 、内阻为r 0的电源接到任意两个P 点处.然后将一个没接电源的P 点处切断,发现流过电源的电流与没切断前一样,则这200个电阻R 1、R 2…R 100,r 1、r 2…r 100应有怎样的关系?此时AB 和CD 导线之间的电压为多少? 例3、有七个外形完全一样的电阻,已知其中六个的阻值相同,另一个的阻值不同。请按照下面提供的器材和操作限制,将那个阻值不同的电阻找出,并指出它的阻值是偏大还是偏小,同时要求画出所用电路图,并对每步判断的根据予以论证。 提供的器材有:①电池。②一个仅能用来判断电流方向的电流表(量程足够),它的零刻度在刻度盘的中央,而且已知当指针向右偏时电流是由哪个接线柱流入电流表的。③导线若干。 操作限制:全部过程中电流表的使用不得超过三次。 231x R R R R

初中物理:电压和电阻测试题

初中物理:电压和电阻测试题 一、选择题 1.为了测量小灯泡的电压,如下图,电压表接法正确的是() 2.下图是某同学做实验时的电路图,闭合开关后,发现L1、L2均不亮,电流表无示数,而电压表示数接近电源电压,则可能出现的故障是() A.电源正极到a点之间有断路 B.a、L2、b之间有断路 C.电源负极到b点之间有断路 D.电流表被烧坏了 3.在下图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为() A.4.8V,1.2V; B.6V,1.2V; C.1.2V,6V; D.1.2V,4.8V. 4.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小刚发现实验器材中金属丝只有一根,其它器材足够,那么下面的一些探究活动他不可能完成的是() A.探究导体电阻与材料的关系;B.探究导体电阻与长度的关系; C.探究导体电阻与横截面积的关系; D.探究导体电阻与温度的关系。 5.当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体。当电流通过超导体时不发热,故超导体的应用具有十分诱人的前景。假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体,你准备将用它制作() A.家用保险丝B.白炽灯泡的灯丝C.电炉的电热丝 D.输电导线 6.如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,下说法中正确的是()

A.a为电流表,b为电压表,c 为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c 为电流表 C.a为电流表,b为电流表,c 为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表 7.如图所示,闭合开关S后,灯泡L发光,现把滑动变阻器的滑片P向a端移动,则灯泡L 的亮度与电流表示数的变化情况是:() A.灯泡L变亮,电流表示数变大 B.灯泡L变暗,电流表示数变小 C.灯泡L变亮,电流表示数变小 D.灯泡L变暗,电流表示数变大 8.如图所示电路,电源电压为12V,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数也为零,则电路发生的故障可能是() A.开关接触不良 B.电流表断路 C.滑动变阻器断路 D.灯泡断路 9.小明同学按照下图所示的电路进行实验探究,两个灯泡的规格相同。当开关闭合时,其中一个灯亮,另一个灯不亮,电压表有示数.则故障原因可能是() A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路 10.用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是:() A.一定是串联B.一定是并联 C.串联、并联都有可能D.无法判断. 11.由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,如果把两个接线柱接入电路中,要使两个滑动变阻器阻值最大,滑片P1、P2的位置是() B A.P1在最右端,P2在最左端

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

科学探究的主要步骤※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻,从而改 变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 :滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中

的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”) 2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系 三、设计实验:

初三物理电压和电阻测试题(含答案)

初三物理电压和电阻测试题(含答案) 一、选择题 1.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为() A. 4.8V,1.2V B. 6V,1.2V C. 1.2V,6V D. 1.2V,4.8V 【答案】 A 【解析】【解答】解:由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端电压, ∵串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针位置相同, ∴电压表V1示数应大于电压表V2示数,则 电压表V1量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数U=6V; 电压表V2量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数U2=1.2V; ∴电阻R1的电压U1=U﹣U2=6V﹣1.2V=4.8V. 故选A. 【分析】由图a可知,电阻R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测电阻R2两端电压,根据串联电路特点确定电压表量程与分度值,读出电压表示数,然后由串联电路特点求出R1两端的电压. 2.在图中所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一会儿灯L 突然变亮,两表示数都变大,则该电路出现的故障可能是() A. 灯L短路 B. 灯L断路 C. 电阻R断路 D. 电阻R 短路 【答案】 D 【解析】【解答】先根据灯泡的亮度变化确定短路还是断路,然后根据电表的示数情况来判断电路故障具体位置.电流表示数变大,说明电路一定出现短路现象电阻R短路。

故答案为:D。 【分析】本题考查学生对电路故障的分析能力。先根据灯泡的亮度变化确定短路还是断路,然后根据电表的示数情况来判断电路故障具体位置,是短路还是断路。 3.在如图电路中,开关闭合时,电压表V1、V2、V3的读数分别是U1、U2、U3,则U1、U2、U3的关系正确的是() A. U1=U2+U3 B. U1=U2=U3 C. U1>U2>U3 D. U3>U2>U3 【答案】 B 【解析】【解答】解:由图可知,两盏灯并联,V1并联在L2两端,所以V1测量L2两端的电压;而V3与L1并联,所以V3测量L1两端的电压;V2直接并联在电源两端,所以V2测量电源电压;并联电路的电压关系为:并联电路中各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=U3.故选B. 【分析】分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,明确各电压表所测电路电压间的关系. 4.下列可以用超导材料制成的是() A. 电炉丝 B. 电动机的线圈 C. 日光灯灯丝 D. 电热水器发热体 【答案】B 【解析】【解答】超导材料在一定条件下电阻为零,所以利用电流的热效应来工作的用电器不能使用超导材料 . 选项A、C、D均不符合题意 . B是利用电流的磁效应,将电能转化为机械能,B符合题意 . 故答案为:B . 【分析】利用电流的热效应来工作的用电器不能使用超导材料 . 5.如图所示电路中,电源电压保持不变.若电路中的电阻R出现断路故障,当闭合开关S 时,下列判断正确的是() A. 电压表V示数不为零,电流表A示数为零 B. 电压表V示数不为零,电流表A1示数为零

伏安法测电阻实验报告单

黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告 班次:____________组次:_____________ 姓名:时间: 一.测量定值电阻的阻值 (1)实验原理: (2)实验器材: (3)电路图:实物图: (4)实验步骤: 1、开关按照电路图连接电路,滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关,调节,读出值和值并记录;计算出 值。 4、继续调节重复上述实验,并记录和计算。 (5)实验数据: 实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 (6)滑动变阻器的作用:

二.测量小灯泡的电阻: (1电路图: 实物图 : (2)实验数据: 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 (3)灯泡正常发光时的电阻是:R L = (4)问题:计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么 练习:1.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是 ( ) A .电流表烧坏,电路开路 B .电流表完好,与电流表相 连的导线断了 C .电压表接线柱处导线短路 D .电压表接线柱处导线断路 A V L R S

2一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表、电压表选的量程应为 ( ) A.0~,0~3V B.0~,0~15V C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 V 3.现有下列器材,电流表(0~ 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(10Ω 2A)、4V电源、待测小灯泡的电阻(正常发光的电压为,电阻为6Ω左右)、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 (1)试画出电路图; (2)电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ; (3)下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为

伏安法测电阻(补偿法)

用补偿法对伏安法测电阻的研究 【摘要】: 本文对伏安法中内接法与外接法的实验系统误差,做了理论上的分析,并在此基础上设计出电压补偿测电阻和电流补偿测电阻的实验电路。并对补偿法测电阻的原理进行分析,证明补偿点路测量精度高,结构简单,操作方便。 【关键词】伏安法;内接法;外接法;电阻测量;系统误差;电压补偿;电流补偿 【引言】电流、电压是线性直流电路中的重要参数,最直接、简单的方法是接上电压表、电流表进行测量。但由于有电流表、电压表的电阻因素,导致电流会流过仪表,使被测量电路状态发生改变。最终测量值并非原电路真实值,产生了系统误差。电压、电流补偿法能保证待测电路原状态并精确测量电压、电流。 一、用伏安法测电阻时,连接电表的方式有两种:一种为电流表内接法,如图1;一种为电流表的外接法,图2

1.在电流表内接法中,电流表准确地测定了流过被测电阻R 二的电流I,但电压表所测的是被测电阻两端的电压Ux 安培表两端的电表UA和,据欧姆定律算出的电阻为: 可见,测量值R大于实际值. 2.在电流表的外接法中,电压表准确地测定了被测电阻Rx 端的电压U,但电流表所测的是流过被测电阻Rx的电流Ix与流过伏特表的电流IA之和,由欧姆定律算出的电阻为: 可见,测量值R小于实际值Rx。 二、(1)电压补偿原理:由稳压电源E1和滑线变一阻器R。组成一个分压电路,所分得的电压用电压表V测出。由稳压电源E2、待测电阻Rx二和电流表A组成一闭合回路,当Rx 两端电压与分压器分得的电压相等时,检流计G指零。此时

电路达到补偿.电压表示数就等于Rx二两端电压。此时的电压表既能测出Rx二两端的电压,又不从E2k2ARx回路中分得电流。所以此时的电压表相当于内阻为无穷大的电压表。而电流表测出的电流就是通过Rx的电流。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。 (2)电流补偿原理:由稳压电源E2和滑线变一阻器R2,组成一个补偿电路。调节滑动变阻器R,使灵敏电流计的读数为零,即两电路的电流通过灵敏电流计的电流“补偿”抵消,达到电流补偿的目的,从而使电路中灵敏电流计的两端电势相等,这样电压表V中测量值就等于Rx两端电压的真实值。由于灵敏电流计的读数为零,对于原电路在G中的电流方向相反、大小相等,即通过电流表中的电流与通过Rx的真实电流值相等。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。 三、用改装后的电表测电阻 1、改装电路图

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