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一、伏安法测电阻的原理 - 丰台区课程改革平台

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伏安法测电阻电路设计（学案）
（一）、测量电路
1、误差及适用条件
电流表外接法 电流表内接法

误差情况：真测II____ 误差情况：真测II____
真测
UU_____
真测RR_____ 真测UU_____ 真测
RR_____

误差原因：___________________ 误差原因：__________________
适用条件：___________________ 适用条件：__________________
总结： _____________________

练习
(1)、测量待测电阻Rx阻值，采取安培表外接电路，电压表和电流表的读数分别为10 V
和0.1 A，电压表内阻为500Ω,那么待测电阻Rx的真实值为_____Ω，若不考虑电压表的内
阻，测量值为____Ω

（2）、用伏安法测量电阻xR的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻 ：(1) 约1Ω （2）约1KΩ
B.电流表A：量程0-3A （内阻0.1Ω）
C.电压表V：量程0-15V （内阻4KΩ）确定电流表的内外接方式

2、电流表内外接法的选择方法
（１）、直接比较法：当 AxRR时，采用___________

当 VxRR时，采用 ___________
（2）、比值法

即 选用电流表_______________-
即 选用电流表_______________-
即 选用电表两种接法都可以

A
V
R
A

V

R

VAx
RRR
xVA

x

RRR

R

xVA
x
RRR

R

VAx
RRR

xVA
x
RRR

R

VAx
RRR
(二）控制电路
1、两种电路

设电源电动势为U，被测电阻xR，滑动变阻器最大阻值R
限流电路 分压电路
（1)电路图 电路图

待测电阻xR两端电压可调范围 待测电阻xR两端电压可调范围
—————————————— —————————————
2、下列三种情况必须选用分压接法
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从______开始可连续调节时必须
采用分压接法。

(2)当被测电阻阻值xR_______(填“大于”或“小于”） 滑动变阻器的最大值且
实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须采用分压接法。
(3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是_________实验仪器的量程时，
只能采用分压接法。
当电路对限流和分压没有明确要求时，采用限流接法比分压接法节能
练习
1、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）。
（1）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。滑动变阻器的连接方式应采用 （选填“分压式”
或“限流式”）
（2）将你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）画在左下方的虚线框中。
（3）用笔画线当导线，根据设计的电路图将实物图连成完整的电路（图中有三根导
线已经接好）。
2、图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：
(1)待测电阻(约100Ω) (2)直流毫安表(量程10mA，内阻50Ω)
(3)直流电压表(量程3V，内阻5kΩ)
(4)直流电源(输出电压4V，内阻可不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围15Ω，允许最大电 流1 A)
(6)开关一个，导线若干
根据器材的规格和实验要求，画出电路图， 并连接实物图

例题：有一待测电阻Rx，阻值约为5Ω，允许最大功率为1.25W，现欲比较精确的测定
其阻值。除待测电阻外，备用器材及规格如下：
⑴电压表（0～3V～15V）3V量程内阻约为3kΩ；15V量程内阻为15 kΩ；
⑵电流表（0～0.6A～3A）0.6A量程内阻为1Ω；3A量程内阻为0.25Ω；
⑶滑动变阻器（20Ω，1A）；⑷滑动变阻器（2kΩ，1.5A）；⑸蓄电池组（6V，内阻不
计）；⑹电键、导线。
课堂检测
1、用伏安法测量某电阻xR阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻xR：约5Ω，额定功率1W B.电流表A：量程0-0.6A（内阻0.2Ω）
C.电压表V：量程0-3V （内阻3KΩ） D.滑动变阻器R：0-10Ω
E.蓄电池：电动势12V F.导线，电键.
为了较准确的测量，并保证器材安全，画出电路图，并连接实物图物图上连线。

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伏安法测电阻

伏安法测电阻

实验七 伏安法测电阻Experiment 7 Determining resistance using the Volt-ampere method用电压表测得某电阻两端的电压U 及用电流表测得通过该电阻的电流强度I ，由欧姆定律即可求出该电阻的阻值R 。

此方法称为伏安法。

伏安法原理简单、测量方便。

但由于存在电表的接入而造成的方法误差以及电表本身具有的仪器误差，使测量结果出现一定的不确定度。

只要我们采用合适的接法，引入相应的修正公式，并正确使用电表，就可将测量的不确定度控制在一定的范围内。

实验原理Experimental principle1.方法误差method error根据电流表与电压表相互位置的不同，有两种接线方法，一是电流表在电压表的内侧图1（a ）所示的接线方法称为内接法；二是电流表在电压表的外侧图1（b ）所示的接线方法称为外接法。

在外接法中，电压表的读数U 等于电阻R X 两端的电压U X ；电流表的读数I 不等于I X ，而是I = I X+ I V 。

利用电压表、电流表的指示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：IU R =测V X X I I U +=（1）而待测电阻的实际值为： XX X I U R=图1（a ）内接法图1（b ）外接法（2） 对比（1）、（2）式可知：采用外接法测电阻时，测量值要比实际值R X 测R 偏小，且测量的相对误差为：,式中的负号是由于VX XXXR R R R R R E +-=-=外外﹤而引起的。

当利用外接法测电阻时，待测电阻阻值用下面修正公式来测R X R 进行计算：（3）VVX X X R U I U I I UI U R -=-==式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数，为电压表的内阻。

V R 在内接法中，电流表的读数I 为通过待测电阻R X 的电流I X ；电压表的读数U 不是待测电阻R X 两端电压U x ，而是；利用电压表、电流表的指A X U U U +=示值U 、I 得到待测电阻的测量值为：（4）I UV R =测XAX I U U +=AX R R +=由此知：采用内接法测电阻时，测量值要比实际值R X 偏大，且测量的测R 相对误差为：。

伏安法测电阻原理和技巧

伏安法测电阻原理和技巧

伏安法测电阻原理和方法伏安法测电阻基本原理伏安法测电阻的基本原理：欧姆定律。

电阻是物质的属性，是由导体本身因素（材料、长度、粗细）决定的（另外，还与温度有关系），不会因通电情况的不同而不同。

这与以前学过的密度p= m/V只与物质本身特性有关而与那块物质的质量大小、体积大小无关一样。

欧姆定律I = U/R可变形为R= U/I ;这就是伏安法测电阻的基本原理伏安法测电阻操作步骤(1)连接电路a.结合题意，选择适当量程的电表即滑动变阻器；b.选择分压或限流电路；c.确定内接法还是外接法；d.连接电路；(2)操作调节滑动变阻器，依次读取电流表与电压表的示数，记录表格。

(3)处理数据方法a.通过数学计算，求出各个电阻再进行平均值的计算，得到电阻阻值大小。

方法b.通过将读取的I与U分别记录在坐标纸上，建立U-I坐标轴, 通过斜率的计算求解电阻R的数值。

电表与滑动变阻器的选择分压电路中滑动变阻器的选择有一个依据，那就是尽力使用总阻值较小的滑动变阻器。

请注意，这是解题的经验。

另外，当滑动变阻器的最大阻值，约等于待测电阻阻值时，必须选择分压电路。

参考《分压与限流电路》；用电压表（电流表）测量时，一要确保被测数据不能超过电压表（电流表）的最大测量值，二要确保电压表（电流表）安全的前提下尽量提高测量的准确程度，因此要根据被测电压（电流）的大小选择电压表（电流表）的量程。

测量时，电流表或电压表的最大测量值应高于被测电路的实际值，不然容易损坏电流表或电压表；但是如果远高于被测电路实际值，那读数误差就会很大。

拿指针表来说，摆动的角度是有限的，测量同一个电路时，电流表或电压表的实际最大测量值高于电路实际值越多，那么指针摆动的幅度就越小，因此读数误差就会越大。

伏安法测电阻分压、限流电路的选择（1）在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低；（2）若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流（或电压）都会超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法。

伏安法测电阻PPT课件

伏安法测电阻PPT课件


接方式如图甲或图乙所示，计算结果由 Rx
=
U I
计算得出，式中
U
与
I 分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得
的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2，则 ① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待 测电阻的真实值，且测量值 Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”） 真实值，测量值 Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 例.用电流表和电压表测量电阻 Rx 的阻值．如图所示，分别将图甲和
U2 U1 U1 RV 2 RV1 Rx
U1 U2 U2
Rx
1R2V 2
4．“替代法”
原理：
①S接1，调节R2，读出电流表示数为I； ②S接2，保持R2不变，调节电阻箱R1，使电流表示数也为I。 由上可得：RX=R1
· S2 a
R0
· +
· · A
b
RX
· S1
V
+
R0
· S2 a
RX

I1RA

I1
R1Rx R1 Rx
U2

I 2 RA

I2

R2 Rx R2 Rx
调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1； 改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2
没有系统误差 10
2．“安安法”电流表的创新使用－－测电压．
Rx

I2 (R0 RA2 ) I1 I2
可见ΔI>ΔU，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影 IU
响比电流表内阻带来的影响大，故应采取内接法，
R
x
＝ 2.5 4.60×10－3
第三节“伏安法”测电阻

第三节“伏安法”测电阻


实验次数 物理量
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
电流I/A
0.30
0.26
0.22
0.20
电阻R/Ω
7.7
5.0
平均阻值
小灯泡正常发光时的电阻为___8_.3_____Ω(保留一位小数)。 (3)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明 电__阻__大_小_ 受 __温度影响 。这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚
U源= UX+U滑
Rx
V
=3v+3v
3 15
=6v
A
0.6 3
图15
6. 用如图17—甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中 Rx为待测电阻，R为电阻箱（符号为 ），S为单刀双掷开关，R0 为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I B．读出电阻箱的示数R C．把开关S接a点，读出电流表的示数为I D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大 （1）上述步骤的合理顺序是 DCAB （只需填写序号）． （2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图17—乙所示，则它的示数 为 47 Ω．若已知R0的阻值为10Ω，则待测电阻阻值为 47 Ω． （3）本实验所采用的物理思想方法可称为 等效替代法（选填“控 制变量法”或“等效替代法”）．
2.某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作
时的电阻，请你与他一起边实验边思考，并回答下列问题。
（1）图11是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个
“○”内正确填入“灯泡”、“电流表 ”和“电压表 ”
的电路符号，完成该电路图 。