伏安法测电阻
伏安法测电阻电阻实验报告
伏安法测电阻电阻实验报告伏安法测电阻电阻实验报告引言:电阻是电学基础中的重要概念之一,它在电路中起着限制电流流动的作用。
为了准确测量电阻值,科学家们发展出了伏安法这一实验方法。
本文将介绍伏安法测电阻的原理、实验步骤和结果分析。
一、实验原理伏安法是通过测量电阻两端的电压和电流,利用欧姆定律来计算电阻值的一种实验方法。
根据欧姆定律,电阻R等于电压U与电流I的比值,即R=U/I。
在实验中,我们可以通过改变电阻两端的电压或者电流来观察电阻的变化。
二、实验步骤1. 准备实验装置:将电阻器、电流表、电压表和电源连接好,确保电路连接正确无误。
2. 调节电流:将电流表的量程调至适当范围,根据实验要求设置所需电流值。
3. 测量电压:用电压表测量电阻两端的电压,并记录下来。
4. 计算电阻:根据欧姆定律,将测得的电压值除以电流值,即可得到电阻的数值。
三、实验结果分析在实验中,我们选择了几个不同的电阻值进行测量,并记录下了相应的电压和电流数据。
通过计算,我们得到了一系列的电阻数值。
在分析这些数据时,我们可以观察到以下几个现象:1. 直线关系:根据欧姆定律,电阻与电压和电流之间应该呈现线性关系。
通过绘制电压-电流图像,我们可以发现这种线性关系。
实验结果表明,电阻值与电压成正比,与电流成反比。
2. 非线性关系:在某些特殊情况下,电阻与电压和电流之间可能呈现非线性关系。
这可能是由于电阻器本身的特性或者电路中其他元件的影响所导致的。
在实验中,我们可以通过观察电压-电流图像的形状来判断是否存在非线性关系。
3. 温度影响:电阻值与温度也有一定的关系。
在实验过程中,我们可以通过改变电阻器的温度来观察电阻值的变化。
实验结果表明,电阻值随温度的升高而增加。
四、实验误差分析在实验中,由于各种因素的存在,可能会导致实际测量值与理论值之间存在一定的误差。
主要的误差来源包括仪器误差、电源波动、电路接触不良等。
为了减小误差,我们可以采取以下措施:1. 仪器校准:定期对实验仪器进行校准,确保其准确度和稳定性。
高考物理实验:伏安法测电阻
R A
R A
V
甲
乙
★:比较其相对变化量的倍数!
供电电路
1、电路图
限流电路
RX b R a
Ek
滑动头从a滑向b
RX上电压变化范围 ( 设r=0 )
R0 E R0 + R
E
接通电键时滑动头
a端
初始位置应处于
分压电路 RX
aRb Ek 0E
a端
2、供电电路的选择方法(滑动变阻器分压接法或限流
接法)
a、要求电压或电流从零开始连续调节选分压接法(给 定表格数据或图像从零开始)。 b、要求测量范围尽可能大一般选分压接法(要求测多 组数据)。 c、滑动变阻器的阻值太小,一般小于待测电阻的阻值(R 滑<RX),若接入限流电路,则电表的变化范围太小。 d、采用限流接法时最小电流都超过电表量程或用电器 的额定电流时,改选分压接法。
值,即 (如图1所示)。
(2)当 RX远小于RV 时,电流表外接;当临界阻值 时,采用电流表的外接;当采用电流
表外接时,电阻的测量值小于 真实值,即 (如图2所示)。
3.滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择. 控制电路的安全及偶然误差:
(1)滑动变阻器限流接法。一般情况或没有特别说明 的情况下, 由于限流电路能耗较小,结构连接简单, 应优先考虑限流连接方式。 限流接法适合测量小电阻或与变阻 器总电阻相比差不多或还小, (如图3所示)。
(2)滑动变阻器分压接法。 选用滑动变阻器分压连接方式: (1)若采用限流电路,电路中的最小 电流仍超过用电
器的 额定电流时;
(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器总电阻值,且实 验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实
验数据)时; (3)要求某部分电路的电压 从零开始可连续变化时.
(含答案)“伏安法测电阻”以及其它几种测电阻的方法
“伏安法测电阻”以及其它几种测电阻的方法一、基础知识(一)伏安法测电阻的基本原理 1、基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R =UI (只是定义式,而不是决定式,决定式为电阻定律)只要测出元件两端的电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
2、测量电路的系统误差(1)当Rx 远大于RA 或临界阻值RARV<Rx 时,采用电流表内接(如图所示).采用电流表内接时,系统误差使得电阻的测量值大于真实值,即R 测>R 真.(2)当Rx 远小于RV 或临界阻值RARV>Rx 时,采用电流表外接(如图所示).采用电流表外接时,系统误差使得电阻的测量值小于真实值,即R 测<R 真.3、控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择. (1)滑动变阻器限流接法(如图所示).一般情况或没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式.限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻.(2)滑动变阻器分压接法(如图所示).当采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式;当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时,必须选用滑动变阻器的分压接法;要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式.4、其它常见的测量电阻的方法(1)安安法若电流表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用.(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知的内阻R1,则可测得的内阻R2=I1R1I2. (2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2≫UA1时,串联一定值电阻R0后,同样可测得的电阻R2=I1R1+R0I2.(2)伏伏法若电压表内阻已知,则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图甲所示,两电表的满偏电流接近时,若已知的内阻R1,则可测出的内阻R2=U2U1R1.(2)如图乙所示,两电表的满偏电流IV1≪IV2时,并联一定值电阻R0后,同样可得的内阻R2=U2U1R1+U1R0.(3)比较法测电阻如图所示,测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2,可得Rx =I2R1I1.如果考虑电表内阻的影响,则I 1(Rx +RA1)=I2(R1+RA2). (4)半偏法测电流表内阻 电路图如图所示步骤:a .断开S2,闭合S1,调节R0,使表满偏为I0;b .保持R0不变,闭合S2,调节R ,使表读数为I02;c .由上可得RA =R.特别提醒当R0≫RA时,测量误差小,此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻,且阻值的测量值偏小;电源电动势应选大些的,这样表满偏时R0才足够大,闭合S2时总电流变化才足够小,误差才小.(5)等效替代法测电阻如图所示,先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上,读出电流表示数I;然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I,则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值.二、练习(伏安法)1、某同学用伏安法测电阻,分别采用电流表内接法和外接法,测量某Rx的阻值分别为R1和R2,则测量值R1,R2和真实值Rx之间的关系是( a )A R1>R x>R2B R1<R x<R2C R1>R2>R xD R1<R2<R x2、采用电流表内接法电路测电阻时,电压表的示数是1.2V,电流表的示数为,电流表内阻是0.2Ω,则被测电阻的测量值为_Ω_____。
(完整word版)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:IUR =测V X X I I U += (1)而待测电阻的实际值为: XXX I U R =(2)对比(1)、(2)式可知:采用外接法测电阻时,测量值测R 要比实际值R X 偏小,图1(a )内接法图1(b )外接法且测量的相对误差为:VX XXXR R R R R R E +-=-=测外,式中的负号是由于测R ﹤XR 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进行计算:VVX X X R U I UI I UI U R -=-==(3)式中U,I 为外接法测量时电压表、电流表的读数,V R 为电压表的内阻。
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A X U U U +=;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:I UV R =测XAX I U U +=A X R R += (4)由此知:采用内接法测电阻时,测量值测R 要比实际值R X 偏大,且测量的相对误差为:XAXXR R R R R E =-=测内。
伏安法测电阻——内接法和外接法
R
R
两种接法均可起到调压,限流作用, 但调节范围不同,功率损耗也不同.
12
1.限流式
Rx
图中变阻器串联在电路中
起限流作用
P
E
s AR B
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
Rx E ~ E Rx R
E ~E Rx R Rx
限流式电路的特点:
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单.
F 滑动变阻器(0 ~ 20Ω, 额定电流1A);
G 滑动变阻器(0 ~ 200Ω,额定功率0.3A);
H 导线若干,电键一个。
①电流表应选 ,电压表应选
,变阻器为
。
②画出测量电路原理图。
21
试验:描绘小灯泡的伏安特性曲线
(1 (2
二.实验原理
用
测出流过小电珠的电流,用
测
出小电珠两端的电压,测出多组(U,I)值,在
最
小的位置(图中最左端),接线经检查无误后,闭合开关S
(3)移动滑动变阻器触头位置,测出12组左右不同的电压值U和
电流值I,并将测量数据填入如图所示的表格中,断开开关S .
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I(A)
根据器材的规格和实验要求作出实验电路图。
V A
RX
2、用伏安法测定一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻: 约几十Ω; 直流电流表:0 ~ 0.6A,内阻2Ω; 直流电压表:0 ~ 15 V ,内阻15kΩ; 蓄电池: 电压12V; 滑动变阻器:0 ~ 200Ω; 电键一个,导线若干。
为了减小实验误差,应采用的电路图是 ( )
伏安法测电阻(内接法与外接法)
伏安法测电阻(内接法和外接法)【原理】【电路图】电流表外接法【误差分析】1.因为,U的测量值与真实值相等,I的测量值比真实值偏大,所以的测量值比真实值偏小.2.误差来源:电压表分流。
越小,则电压表分流比例越少,误差越小,∴该电路适合测量小电阻,即:的情况。
3.在外接法中,如果知道电压表内阻,可消除由电压表内阻引起的系统误差。
【电路图】电流表内接法【误差分析】1.因为,U的测量值比真实值偏大,I的测量值与真实值相等,所以的测量值比真实值偏大。
2.误差来源:电流表分压,越大,则电流表分压比例越少,误差越小∴该电路适合测量大电阻,即:的情况。
3.在内接法中如果知道电流表内阻,可消除由电流表内阻引起的系统误差。
【电路选择】(1)方法一:已知待测电阻估计值时——比较法。
若已知待测电阻阻值约为,电流表内阻为,电压表内阻为。
当,即时,说明是大电阻。
当,即时,说明是小电阻。
【口诀】“大内大,小外小”.解释:大电阻用内接法,测量值比真实值偏大;小电阻用外接法,测量值比真实值偏小.(2)方法二:不知道待测电阻估计值时—-试触法。
若不知道待测电阻的估计值,应使用试触法判断应该选用内接还是外接。
【操作】将s分别于a、b接触一下,观察电流表和电压表的示数变化情况。
【判断方法】(1)若电流表示数变化更为显著,说明电阻的电流与电压表的电流更为接近,说明待测电阻阻值与电压表内阻阻值更为接近,即是一个大电阻,应用内接法.(2)若电压表示数变化更为显著,说明电阻的电压与电流表的电压更为接近,说明待测电阻阻值与电流表内阻阻值更为接近,即是一个小电阻,应用外接法。
【说明】示数变化显著与否看相对值不看绝对值。
【口诀】“流变化大,内;压变化大,外”电流变化大用内接,电压变化大用外接。
(也可以理解为谁误差大让谁测真实值,以便减小误差)。
伏安法测电阻结论
伏安法测电阻结论
伏安法是一种常用的电阻测量方法,通过测量电压和电流来计算电阻值。
该方法适用于各种电路和元件的电阻测量,包括导体、电阻器、电容器等。
通过伏安法测量电阻的结论是,电阻值等于所施加电压与通过电阻的电流之比。
具体而言,电阻值可以用欧姆定律表示为:
R = V / I
其中,R代表电阻值,V代表所施加电压,I代表通过电阻的电流。
伏安法测量电阻的原理是,当通过一定电压的电流流过电阻时,根据欧姆定律,电流与电压成正比,而电阻值则等于电压与电流的比值。
因此,通过测量所施加电压和通过电阻的电流,就可以得到电阻的准确值。
在实际应用中,为了确保测量的准确性,需要注意以下几点:
1. 电压和电流的测量应尽可能精确,避免误差的产生。
2. 检查电路连接是否牢固,避免接触不良或断路等问题,影响电阻值的准确测量。
3. 在测量前应对电路进行预估计算,选择合适的电压和电流范围,以确保测量结果的准确性。
总之,伏安法是一种简单而有效的电阻测量方法,可以广泛应用于各种电路和元件的测量。
在实际应用中,需要注意测量条件和方法,以确保测量结果的准确性和可靠性。
伏安法测电阻
伏安法测电阻一、 考点、热点回顾二、 伏安法测电阻1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R3、电路图: (右图)4、步骤:①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意 开关应断开 ② 检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx 的值,求出平均值。
④整理器材。
5、讨论:⑴本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
⑵测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx 电流。
根据Rx=U/I 电阻偏小。
滑动变阻器变阻(“一上一下”) 阻值最大(“滑片远离接线柱”)串联在电路中电流表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:看电源电压(a) (b)⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R 1>R 2二、典型例题1、 小明做“用电压表、电流表测电阻”的实验,实验器材如图13所示,请完成下列要求。
(1)小明连接的电路如图13所示,图中尚有一根导线未连接,要求:滑片P 向右移动时,电压表示数变大,请用笔画线代替导线在图中正确连接。
(9) (用2B 铅笔在答题纸的相应位置连线)三、②小明正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键S ,电流表的示数为安。
然后在移动滑片P 的过程中,发现电压表示数始终为3伏,产生这种现象的可能原因是 (10) 。
(2) 小明调整了出现故障的器材后,按正确的步骤操作。
当滑片移到中点时,电压表、电流表示数如图14(a)和(b)所示。
则R X 的阻值是 (11) 欧;刚闭合电键时,滑动变阻器接入电路的阻值是(12) 欧。
2、小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,电源电压保持不变。
伏安法测电阻及误差分析
伏安法测电阻及误差分析1. 引言伏安法是一种常用的电阻测量方法,通过测量电压和电流的关系来确定电阻值。
在电阻测量过程中,不可避免地会有一定的误差产生。
本文将介绍伏安法测电阻的原理及其误差来源,并对误差进行详细分析。
2. 伏安法测电阻原理伏安法测电阻的基本原理是根据欧姆定律,即电阻与通过它的电流成正比,与两端的电压差成反比。
根据这个原理,可以通过测量电流和电压的值来计算电阻值。
具体操作步骤如下:1.将待测电阻连接到电源和电流表之间,形成电路。
2.调节电源使得通过电阻的电流保持在一个适当的范围内。
3.测量电阻两端的电压差,并记录下来。
4.根据欧姆定律,通过电流和电压计算电阻值。
3. 误差来源在伏安法测量电阻过程中,常见的误差来源有以下几个方面:3.1 电流测量误差由于电流表本身存在一定的测量误差,导致测得的电流值与真实值之间存在一定的偏差。
这种误差可以通过使用精确度更高的电流表来减小。
3.2 电压测量误差电压表同样存在一定的测量误差,因此测得的电压值与真实值之间也会有一定的误差。
选用精度更高的电压表可以减小这种误差。
3.3 电源精度误差电源本身也会存在一定的精度误差,例如输出电压不稳定或存在漂移。
这种误差可以通过使用更稳定的电源或进行校准来减小。
3.4 电源内阻影响电源本身会有内阻,当通过电阻测量电流时,内阻会造成额外的电压降,从而影响测量结果。
内阻的大小取决于电源的类型和特性,可以通过使用低内阻的电源来减小内阻带来的误差。
3.5 连接电阻引线阻值实际测量中,电阻两端通常会通过导线连接,导线本身会有一定的电阻。
这个电阻值可以忽略不计,但当测量较小的电阻时,导线电阻就会对测量结果产生影响。
为了减小导线电阻带来的误差,可以使用低电阻的导线或通过校准来消除这种误差。
4. 误差分析伏安法测电阻的误差可以通过测量引起电流和电压的误差来分析和计算。
4.1 总误差计算假设电流误差为ΔI,电压误差为ΔV,电阻测量值为R,则电阻的总误差可以通过以下公式计算:ΔR = R * (√((ΔI/I)² + (ΔV/V)²))4.2 误差源贡献分析为了进一步了解每个误差源对总误差的贡献,可以分别计算每个误差源的贡献:ΔR_I = R * (ΔI/I) ΔR_V = R * (ΔV/V)其中,ΔR_I表示电流测量误差对总误差的贡献,ΔR_V表示电压测量误差对总误差的贡献。
初中测电阻的六种方法
初中测电阻的六种方法
伏安法测电阻实验是初中物理最重要的实验之一,但除此方法外,还有几种测量电阻阻值的特殊方法。
测电阻的六种方法如下:
一、伏安法测电阻,一个电压表和一个电流表,通过选择内接法和外接法,就可以测一个未知电阻,常用的口诀是:大内偏大,小外偏小。
其意就是大电阻用内接法,测量值比真实值偏大,小电阻用外接法,测量值比真实值偏小。
二、安安法测电阻,两个电流表可以测电阻,但是前提条件是一个电流表内阻已知,是一个等效的电压表,这个电流表是并在待测电阻两边。
三、伏伏法测电阻,两个电压表也可以测待测电阻,但是前提是一个电压表内阻是已知量,这个电压表是一个等效的电流表,和待测电阻是串联关系。
四、等效法测电阻,用一个电阻箱和一个单刀双掷开关,利用流过电阻箱电流和流过待测电阻电流相等,可以用电阻箱读数等效为待测电阻阻值。
五、半偏法测电阻,通常有电流半偏和电压半偏,利用滑动电阻器第一次调节,让表满偏,第二次保持滑动电阻器位置不变,调节电阻箱,让表半偏。
六、电桥法测电阻,三个已知电阻和一个未知电阻构成先串再并的电路,调节阻值,让电流计示数为零,利用电势判断,分压关系求解待测电阻。
伏安法测电阻七种方法
伏安法测电阻七种方法
伏安法是一种常用的测量电阻值的方法,通过测量电流与电压的关系来确定待测电阻的数值。
以下是常见的七种伏安法测电阻的方法:
1.直流伏安法:直流伏安法是最常见的一种方法,通过测量直流电流和电压的比值来确定电阻值。
该方法简单易行,在实验室和工业中广泛应用。
2.交流伏安法:交流伏安法是利用交流电信号测量电阻值的方法。
相对于直流伏安法,交流伏安法具有更高的测量精度和更广的应用范围,特别适用于高精度电阻测量和频率响应的测试。
3.两电压法:两电压法是一种通过测量两个已知电压和待测电阻上的电压来计算电阻值的方法。
通过选择合适的电压值和测量电流,可以减小由测量电压带来的误差。
4.电桥法:电桥法是通过构建一个电阻比较电桥,通过比较未知电阻与已知电阻之间的电流或电压来计算电阻值的方法。
电桥法具有较高的准确度和稳定性,广泛应用于实验室和工业中。
5.电阻网络法:电阻网络法是通过将待测电阻与一组已知电阻串联或并联,然后测量整个电阻网络的总电阻来计算待测电阻的数值。
该方法适用于较小电阻值的测量。
6.稳态方法:稳态方法是一种通过测量电压和电流稳定后的数值来计算电阻值的方法。
该方法适用于电阻值较大、波动较大或者频率较低的情况。
7.动态方法:动态方法是通过测量电阻上的电流和电压随时间的变化来计算电阻值的方法。
该方法适用于需要测量电阻的快速响应或复杂变化的情况。
这是常见的七种伏安法测电阻的方法,根据具体的测量需求和条件,选择合适的方法进行电阻测量,可以得到准确可靠的电阻数值。
伏安法测电阻
2.如图所示电流表和电压表的读数分别为 10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R 的测量值比真实值 小 ,测量值为 100Ω ,真实 值为125Ω .
c
A
R d V
3. 用内阻为 3000Ω 的电压表和内阻为 10Ω 的电流表 测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是 60V,电流表的示数都是0.2A,则R1的测量值为 300 290 Ω,真实值是 Ω,R2的测量值 为 333 300 Ω,真实值是 Ω。
三、电流表外接法分析:
1、测量值与真实值之间的关系: 测量值小于真实值。
2、造成误差的原因:
电压表的分流作用。 3、适合场合: 小电阻
RX < < RV
RXБайду номын сангаас
V
RA
A
RV
四、电流表内接法:
1、测量值与真实值之间的关系: 测量值大于真实值。
2、造成误差的原因:
电流表的分压作用。 3、适合场合: 大电阻
P V 解:安培表示数变化显著,说明被测电阻较大,可跟伏特表内阻相比。 因此 采用内接法可以减小误差,P 应接在a 处。 而当伏特表示数变化显著,说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。 因此采 用外接法可以减小误差,P 应接在b 处。
V A
Rx
(a)
(b)
例2、利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。可 采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器 按下图接好,并空出伏特表的一个接头P,将P分 别与a,b 两点接触一下,如果安培表示数显著变 a 处,如果伏特表示数显著变 化,则P 应接在———— 化,则P 应接在 b 处。 b R a A
V
A A
V
甲
R1
乙
伏安法测电阻
• (2)要求实验中小灯珠电压 从零逐渐增大到额定电压, 测量误差尽可能小.请你为 该实验小组设计电路图,并 在图中标出器材的符号,画 在下面方框中.
(3)下面曲线是该学习小组根据实验的数 据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲 线.请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V 时的电阻值并说明它们大小不同的原 因.(结果保留2位有效数字.)
R=ρL/S
ρ是反映导体导电性能好坏的物理量。 与导体材料和温度有关,与导体的长度和 横截面积无关。金属材料的电阻率随温度 升高而增大,但是绝缘体和半导体相反
1.画图 2,正负极及量程 3.画圈
返回
• 同材料同横截面不同长度
V
A
V
A
• 同材料同长度不同横截面积
V
A
V
A
电表的读数
1.清楚仪器的量程 2.清楚仪器的最小分度
在限流电路中,一般滑动变阻器的阻值 R>(3—5)RX 在分压器电路中,一般滑动变阻器的阻值
3.安培表内接法和外接法的选择 因为RX >>RA 所以采用安培表内接法 因为RX <<RV 所以采用安培表外接法
例2
R<(1/3—1/5)RX
测量电阻率实验
• 分析:待测的一段金属电阻丝的电阻率, 对于金属而言,导电性能一般较好,电阻 较小。 • 则电路的选择是: 外接限流
电压范围
0——U
U 0 RX
电流范围
U U R RX RX
返回
a..当两种接法均可满足实验要求时,一般 选限流接法. b. 当负载电阻Rx 较小,变阻器总阻值R 较 大是Rx 的几倍时,限流接法对电流、电压控 制作用显著,一般用限流接法
c. 当负载电阻Rx 较大是R 的几倍时,变阻 器总阻值R 较小,限流接法对电流,电压的 调控作用不明显,一般选分压接法. d. 当要求电压从0 变起,一定用分压接法
伏安法测电阻
若没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析 两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限 流接法。
可调范围 变阻器 电能损耗
限流式
Rx E ~ E Rx R
较大阻值
较小
分压式
0~E
较小阻值 较大
若实验要求电压从零开始变化,应选择分压式电路 如无此要求,即 R>10Rx,应选择限流式电路
需进一步测定其阻值,现有下列器材:
电池组ε,电动势为9V,内阻忽略不计;
电压表V,量程为0至10V,内阻20Ω;
电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω; 电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω; 滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A; 滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A; 开关S及导线若干.
①内接法
V
Rx A
若 R x RV 时,选用电流表内接法。由于该电路中
RA
Rx
电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电
压,电流表的读数 I 表示通过Rx的电流,所以使用该电
路所测电阻
R测
U I
Rx
RA
,比真实值Rx大了RA
②外接法
V
Rx A
若 R x RV 时,选用电流表的外接法,如上图所
G.蓄电池:电动势12V
H.导线,电键.
为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应
选
,电压表应选
,并画出电路图。
分析:
先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V ≈2.8V,应选电压表V1
额定电流Im=
P Rx
1A 5
≈0.45A,应选电流表A1
伏安法测电阻
伏安法测电阻
伏安法测电阻,也称为伏安效应,是一种有效而可靠的电阻测量方法。
它可以测量各种形式的电阻,包括固定电阻、调整电阻及变压器,这些测量结果都能够准确反映电阻的真实值。
伏安法测电阻的原理是在正负电极间通过低电压,来测量两个电极间电流的大小,从而得出相应的电阻值。
伏安法测电阻一般要求一个高精密的精密调节器,通常用DC 电源,将一定的电压施加到电阻R上,然后测量通过该电阻的电流大小,再乘以电压值就可以计算出电阻的值。
伏安法测电阻的实际操作过程是首先要准备相应的外部实验仪器,如可调DC电源、多用表及伏安仪,然后通过多用表给电阻R施加一定的电压,再使用伏安仪测量负载端间的电流,最后将电压和电流的数值相乘即可求得电阻R的值,整个操作过程较为简便,而且准确度相对较高,几乎可以达到0.04%的准确度。
伏安法测电阻在一定程度上可以替代常规电阻测量方法,主要应用在测量无法精确计算的电阻或电位器,例如反馈阻、调整阻、细调阻等。
伏安法要求使用低电压,这样可以减少过大的损耗,而且由于测量中没有放电,所以可以避免测量过程中材料出现热效应而影响测量精度的情况。
伏安法具有一定的局限性,它一般只适用于直流电阻测量,不能应用在交流电阻或超低阻测量中。
另外,伏安仪可能会受外界环境影响或故障,因此在使用时需要加以严格控制。
总之,伏安法测电阻是一种实用、可靠的电阻测量方法,它可
以快速准确的测量各类电阻值,且具有更好的精度与可靠性,可用来替代一般的常规电阻测量方法,因而在工程上具有重要的意义。
物理实验报告伏安法测电阻
物理实验报告伏安法测电阻伏安法是一种常用的物理实验方法,用于测量电阻。
在这个实验中,我们通过施加电压和测量电流的方式,来确定电阻的大小。
本文将详细介绍伏安法测电阻的原理、步骤以及实验结果的分析。
一、实验原理伏安法是基于欧姆定律的实验方法,欧姆定律表明电流与电压之间存在线性关系。
根据欧姆定律,电阻的大小可以通过测量电流和电压的比值来确定。
二、实验步骤1. 准备实验装置:将电阻器连接到一个稳定的电源上,并将电流表和电压表分别连接到电路中。
2. 施加电压:通过调节电源的电压,使其输出恒定的电压。
3. 测量电流:使用电流表测量通过电阻器的电流。
确保电流表的量程适当,以避免过载。
4. 测量电压:使用电压表测量电阻器两端的电压。
5. 记录数据:将测得的电流和电压值记录下来。
6. 重复实验:重复以上步骤,至少进行三次实验,以提高数据的准确性。
三、数据分析1. 绘制电流与电压的关系图:将测得的电流和电压值绘制成图表,其中电流为横坐标,电压为纵坐标。
根据欧姆定律,这个图应该是一条直线。
2. 拟合直线:通过拟合直线,可以确定电阻的大小。
拟合直线的斜率即为电阻值。
3. 计算电阻:根据拟合直线的斜率,计算电阻的数值。
注意单位的转换,通常电阻的单位为欧姆(Ω)。
四、实验结果及讨论根据实验数据和数据分析的结果,我们可以得出电阻的数值。
在实验中,我们可以观察到电流与电压之间存在线性关系,这符合欧姆定律的预期。
通过实验测得的电阻值,我们可以比较它与电阻器标称值的差异,以评估电阻器的准确性。
此外,我们还可以通过改变电阻器的材料、长度或截面积等条件,来观察电阻的变化。
这可以帮助我们更深入地理解电阻的本质和影响因素。
总结:通过伏安法测电阻的实验,我们可以通过测量电流和电压的方法,来确定电阻的大小。
实验结果可以帮助我们验证欧姆定律,并评估电阻器的准确性。
此外,通过改变实验条件,我们还可以进一步研究电阻的性质和影响因素。
这个实验不仅能够巩固我们对电路基本原理的理解,还能培养我们的实验技能和数据分析能力。
伏安法测电阻及误差分析
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。
伏安法测电阻(内接法与外接法)
伏安法测电阻(内接法和外接法)【原理】R=U I【电路图】电流表外接法【误差分析】1.因为R x=UI,U的测量值与真实值相等,I的测量值比真实值偏大,所以R x的测量值比真实值偏小。
2.误差来源:电压表分流。
R x越小,则电压表分流比例越少,误差越小,∴该电路适合测量小电阻,即:R x≪R电压表的情况。
3.在外接法中,如果知道电压表内阻,可消除由电压表内阻引起的系统误差。
【电路图】电流表内接法【误差分析】1.因为R x=UI,U的测量值比真实值偏大,I的测量值与真实值相等,所以R x的测量值比真实值偏大。
2.误差来源:电流表分压,R x越大,则电流表分压比例越少,误差越小∴该电路适合测量大电阻,即:R x≫R电流表的情况。
3.在内接法中如果知道电流表内阻,可消除由电流表内阻引起的系统误差。
【电路选择】(1)方法一:已知待测电阻估计值时——比较法。
若已知待测电阻阻值约为R x,电流表内阻为R A,电压表内阻为R V。
当R xR A >R VR x,即R x2>R A R V时,说明R x是大电阻。
当R xR A <R VR x,即R x2<R A R V时,说明R x是小电阻。
【口诀】“大内大,小外小”。
解释:大电阻用内接法,测量值比真实值偏大;小电阻用外接法,测量值比真实值偏小.(2)方法二:不知道待测电阻估计值时——试触法。
若不知道待测电阻R x的估计值,应使用试触法判断应该选用内接还是外接。
【操作】将s分别于a、b接触一下,观察电流表和电压表的示数变化情况。
【判断方法】(1)若电流表示数变化更为显著,说明电阻的电流与电压表的电流更为接近,说明待测电阻阻值与电压表内阻阻值更为接近,即R x是一个大电阻,应用内接法。
(2)若电压表示数变化更为显著,说明电阻的电压与电流表的电压更为接近,说明待测电阻阻值与电流表内阻阻值更为接近,即R x是一个小电阻,应用外接法。
【说明】示数变化显著与否看相对值不看绝对值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
伏安法测电阻知识梳理:1、实验原理:2、实验电路:3、实验步骤:①按电路图连接电路。
连接电路时开关应是状态。
滑动变阻器的滑片要放在电阻值位置。
电压表和电流表的正负接线柱要连接正确。
②检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变被测电阻两端的电压,观察电压表、电流表的读数;将三组电压和电流的对应值填入自己设计的实验记录表格中。
③根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。
为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
即332 1RRRRx ++=基础巩固:1、如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)(1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求滑动变阻器滑片向右移动过程中电流表示数变小)(2)某次测量时电流表的示数为0.2A,电压表示数如图2所示,则待测电阻的阻值为。
(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻,数据记录如表,分析其中的数据可知,小灯泡两端的电压越低,小灯泡的电阻越,原因是。
2、如图甲是测量灯泡(额定电压为2.5V)电阻的电路,电源电压为4V(1)请将图甲电路连接完整,连接电路时开关应处于状态。
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以。
(3)下表是部分实验数据,图乙是第一次实验中电流表的示数,该示数为A,这5次实验中灯泡电阻的最大值约为Ω(结果保留2位小数)。
3、伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是()A.改变待测电阻两端的电压B.改变电路中的电流C.保护电路D.改变待测电阻的阻值4、在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是:()A.接电路时,先断开开关B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极C.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上5、用“伏安法测电阻”实验电路图如图所示,初步知道未知电阻的阻值在十几欧左右,如果考虑电流表及电压表的电阻,则下列判断正确的是()A.测量值等于电阻的实际阻值B.测量值小于电阻的实际阻值C.测量值大于电阻的实际阻值D.以上三种情况都有可能(第5题)(第6题)(第7题)6、用“伏安法测电阻”的实验电路如图所示.如果考虑到电流表本身有一定的电阻(具有分压作用),电压表本身也有一定的电阻(具有分流作用),则下列判断中正确的是()A.测量值等于电阻的实际值B.测量值小于电阻的实际值C.测量值大于电阻的实际值D.以上三种情况都有可能7、如图所示电路中,电源电压为6V,当开关S闭合后,电流表A1的示数为0.2A,电流表A2的示数为0.6A.求:电阻R1、R2的阻值各为多少?能力提升:一、电路故障分析1、在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮.接下来应进行的操作是()A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程C.检查电路中是否存在断路故障D.减小变阻器接入电路的阻值(第1题)(第2题)2、小红在做测定灯泡电阻的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,其原因可能是()A.滑动变阻器接触不良B.开关接触不良C.小灯泡两端短路D.灯泡的钨丝断了3、某同学在做“用伏安法测电阻”实验时,误将电流表和电压表位置调换了位置,闭合开关S后,下列现象中会发生的是()A.电压表烧坏B.电流表烧坏C.小灯泡烧坏D.小灯泡不亮二、实验探究类问题1、小明做“伏安法测量定值电阻”的实验,连接的实物电路如图甲所示.(1)实验原理是.(2)连接电路时,应将开关;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最端(选填“左”或“右”).(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,可能是由于断路造成的.(4)解决电路故障后,调节滑动变阻器,利用测量得到的数据画出如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R=Ω.2、在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲为实验电路.(1)连接实验电路的过程中开关应,滑动变阻器的滑片应处于端(选填“A”或“B”).(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动.(3)实验时闭合开关,两表均有示数.若小灯泡灯丝断了,此时电压表示数,电流表示数.(两空均选填“有”或“无”)(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I﹣U图象.由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是Ω.3、用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的电阻R01个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻R x,开关2个,电压表和电流表各1只、导线若干.实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻R x的四个方案(如图),依据实验方案回答:(1)实验中测得下表所示数据,此数据是小组测量的.1 2 3 4 5电压U/V 1.5 3 4.5 6 7.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (2)乙小组在实验中闭合开关S后,发现电流表示数几乎为零,而电压表的示数等于电源电压.则该电路的故障可能为.(3)在丁小组实验过程中,闭合开关S和S1,电流表和电压表的示数如图所示,则电阻R x 两端电压是V,通过电阻R x的电流是A,电阻的阻值是Ω.(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表设计了以下4种方案.其中不能测出Rx的方案是(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式221)( I IIRR L x -=为方案(只填字母)的测量结果.4、如图所示的电路来测量未知电阻R X的阻值,R0阻值已知.(1)将实验过程补充完整:a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;b.闭合开关,.c.断开开关,整理器材.(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻R X=.(3)写出本实验中滑动变阻器的作用:.三、其他方法测电阻1.在用伏安法测未知电阻R x时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的()A B C D2.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻R x的电路是()A B C D课后练习:1、在做测小灯泡的电阻的实验中,我们发现小灯泡两端的电压减小时,小灯泡的电阻也可能随之减小,这是因为()A.根据欧姆定律的变形式R=U/I可知:电流一定时,电阻与电压成正比B.当电压减小时,小灯泡的亮度变暗,温度变低,所以电阻变小C.导体的电阻与导体两端的电压有关D.以上都不对2、利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是()A B C D3、几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了4个测未知电阻R x的电路,其中不可行的是()4、只给你电流表、已知阻值的电阻R0、未知阻值的电阻R X、电源、开关各一个、导线若干,请你把两个电阻串联后利用剩余元件设计一个测量未知电阻R X阻值的电路,要求测量时电路不能拆卸,将电路图画在方框内,并写出相应的测量步骤和最终数学表达式.5、在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路.(1)连接实验电路的过程中开关应.(2)请你用笔画线代替导线,将下图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大).闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到端(选填“A”或“B”).(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,同时观察(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化.当电压表的示数如图乙所示时,其读数为V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动.(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表示数,电流表示数(两空均选填“有”或“无”).(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I/U图象(不计小灯泡电阻随温度的变化).由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是Ω.6、小明做“伏安法”测电阻的实验,所用的器材有两节旧干电池串联成的电源,阻值为0~20Ω的滑动变阻器R,待测电阻R x及如图甲所示的其他器材.(1)小明将实验电路连成如图甲所示,实验前应将滑动变阻器滑片滑到端.(选填“A”或“B”)(2)经检查无误后,闭合开关,小明调节滑动变阻器进行了多次测量.当小明将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零时,对应的电压表、电流表示数如图乙所示,则该待测电阻R x=Ω.(3)细心的小明发现,滑动变阻器滑到接入电路的阻值等于零时,待测电阻两端电压达不到两节新干电池串联后的总电压.小明请教物理老师,老师告诉他,干电池的内部是存在电阻的,简称内阻,干电池用久后内阻会变大.干电池可以看成是一个电压稳定的电源与一个内阻串联而成.小明想测出本实验电源的内阻,于是向老师要来一只5Ω的定值电阻替换掉甲图中的R x,闭合开关,仍将滑动变阻器调到接入电路的阻值等于零,测出此时电流为0.40A,结合上一步的测量值,可算出本实验干电池组的内阻为Ω.7、为了测量电阻R x的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻R x、已知阻值的定值电阻R0,一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。
从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)画出你所设计的电路图(2)写出实验步骤(3)利用测得数据写出待测电阻R x的表达式:R x=。