专题 伏安法测电阻 理论知识总结

实验电路的选择原则：在高中物理阶段常见的电路选择问题有两种。选择滑动变阻器的限流和分压接法；选择电流表和电压表的内接和外接法。
滑动变阻器的限流和分压接法的选择原则：一般情况下全部选限流接法，除非有特殊要求。特殊要求如下：①负载两端电压由零开始变化；②用限流接法时，负载能承受的电流小于用限流接法所能达到的最小电流；③所用电流表和电压表的量程小于用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压。（考试只会选择分压式电路）
实验伏安法测电阻
一. 教学内容：
伏安法测电阻实验问题综合
二. 学习目标：
1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。
2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。
3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。
考点地位：伏安法测电阻是电学实验的重点内容，是历年高考考查的重点和难点，实验所涉及的知识面广，综合性强，难度较大，从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力，包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等，出题形式主要是以实验题形式出现，
三. 重难点解析：
1、伏安法测电阻原理分析：
（1）测量原理：根据欧姆定律I=U/R，得到R=U/I，用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流，就可以求出电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。
（2）两种测量电路的比较
类别
安培表内接法
安培表外接法
电
路
图
误差分析
伏特表示数
安培表示数
误差来源于安培表的分压作用
电源的选择原则是第一能用，第二是经济。例如为保证6V、6W的用电器能正常工作，可供选择的电源有6V、1Ω和9V、1Ω的两个电源。则应选9V的电源。若两电源都是内阻极小而可忽略不计的电源。则应选6V的电源。
滑动变阻器的选择原则调节方便，够用就行。在分压电路中的滑动变阻器，一般选择十几欧的滑动变阻器，不会超过20欧；在限流电路中的滑动变阻器，一般选择几十欧的滑动变阻器，不会超过100欧。
例2、实验器材的选择及实验电路的设计问题：
如图所示为用伏安法测定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 ；
（2）直流毫安表（量程0~20mA，内阻 ）；
（3）直流电压表（量程0~3V，内阻 ）；
（4）直流电源（输出电压6V，内阻不计）；
（5）滑动变阻器（阻值范围0~ ，允许最大电流1A）；
二.滑动变阻器的限流接法和分压接法：
电路
负载 上电压调节范围
负载 上电流调节范围
闭合开关前触电所处位置
限流接法
b端
分压接法
a端
比较
分压电路调节范围大
分压电路调节范围大
都为了保护负载电路
滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当的选择限流接法和分压接法。
（6）开关1个，导线若干。
根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线。
两种接法的选用原则
（1）要求负载上电压或电流变化范围较大，或者需要从零开始连接可调，须用分压式接法。
（2）滑大可限流，滑小必分压
（3）不会就分压
三、实验电路及器材的选择原则与方法：首先根据量程进行仪器的选择，然后根据内阻进行接法的选择
（1）电路器材的选择。电流表和电压表的选择原则是第一要准确，第二要安全。准确是指在可用的电流表、电压表测量范围内，尽可能选用量程小一些的电表，因为电流表、电压表在测量时指针偏转角越大，误差越小。例如电流电压为6V，可供选择的电压表有3V和15V两个电压表。从安全考虑只能选15V电压表。如电源电压为4V，可供选择的电压表有6V和9V两个电压表。则应选6V电压表。
伏特表示数
安培表示数
误差来源于电压表的分流作用
两种电路的选择条件
注：若已知待测电阻，电压表和电流表内阻的大约值
2.试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，Hale Waihona Puke Baidu变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M、N两点，观察电压表和电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法。
例1、伏安法实验原理问题：
用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时，可采用试接的办法，如图所示。让电压表一端先后接到b点和c点，观察两个电表的示数，若电流表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a、________两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟，电压表应接在a、________两点。