实验欧姆定律的误差分析

I U 若伏特表示数有明显变化，即 宜外接 I U I U 若安培表示数有明显变化，即 宜内接 I U
例：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
实验欧姆定律的误差分析
一、理想电流表与理想电压表 1、理想电流表：内阻极小，可以忽略它的分压 2、理想电压表：内阻极大，可以忽略它的分流 二、电流表的内外接法 1、内接法 2、外接法
V RX V RX
UV UV I R X IV I R X
A
（1）分析：
A
（2）特点：测量值RX偏大 （3）减小误差的要求：RX《RV （3）减小误差的要求：RX》RA （4）接法原则：当RX《RV时， （4）接法原则：当RX》RA时， 电流表应采用外接法，测量结Fra Baidu bibliotek 电流表应采用内接法，测量结果 会偏小一点，简称“小外偏小”。 会偏大一点，简称“大内偏大”。
课堂练习：如图3所示，电流表事先已经接好，拿电压 表的一个接线柱去分别试触M、N两点，电流表示数分 别为0.04A和0.03A，电压表示数分别为2.9V和3V。则 待测电阻的真实值应为（ ） A．比100Ω略大一些 B．比100Ω略小一些 C．比72.5Ω略大一些 D．比72.5Ω略小一些
I U 分析：因为 ，说明待测电阻是阻值大的电阻，所以采用 I U
电流表内接法测电阻，这时待测电阻的测量值为100Ω，而电 流表内接法测电阻时测量值大于真实值，故B选项正确。
滑动变阻器的两种接法比较
限流法
分压法
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式
P E s A R B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可 Rx 调范围
限流式电路的特点:
Rx R
E~E
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. 2.电能损耗较小.
Rx
2.分压式
A
E
P R
B
s
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可 调范围
0~ E
分压式电路的特点:
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
2．滑动变阻器的两种接法及其作用
限流接法
R 为负载电阻， R0 为滑动变阻器
分压接法
滑动触头 P 在最右端 滑动触头 P 在最左端 A 闭合开关前滑片 B 处，即保证变阻器 处，即保证开始时 R 位置 接入电路中的电阻最 上得到的电压为零 大
IA UV U RX U A RX R真 RA R真 IA IA （2）特点：RX偏小
UV （1）分析： RX
伏安法测电阻电路选择
１、直接比较法：当Ｒx《Ｒv时，采用外接法 当Ｒx》ＲA时，采用内接法
２、比值法 当 当 ３、实验试探法：
R Rx V 时，选用电流表内接法． RA Rx RV Rx 时，选用电流表外接法． RA Rx
2、要求回答中某部分电路的电压从零开始连续变化
3、所提供的实验仪器，电表的量程不够（即变阻器电阻 调到最大，电流或电压仍超过量程，或超过待测电阻的额 定电流）
4.仪器的选择 ⑴安全性原则
选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电 压均不超过使用的量程。
⑵精确性原则
尽量减小实验误差。选择电表时，务必使指针有 较大偏转（一般取满偏度的2/3），电表达不到满偏 的1/3是不允许的。
R 两端的电压调 节范围
R U～U R0＋R
0～U
1、两种电路比较：
分压接法的优势是：电压变化范围大，
限流接法的优势：在于电路连接简便，附加功率损耗较小
(2)通常滑动变阻器以限流接法为主，但在下列三 种情况，必须选择分压式接法．
1、待测电阻远大于变阻器电阻时（变阻器的滑动触头从一端 到另一端，待测电阻的电流、电压变化范围不大。）