伏安法测电阻实验专题

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实验二 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

R U I =

，得到I U

R =

，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

R A R V U U U U >+=

安培表示数R A I I =

真

测R

I U I U R R

R A V =>= 误差来源于安培表的分压作用

伏特表示数R V U U = 安培表示数

真测R I U I U R I I I I R

R

A V R

V R A =<=

>+=

误差来源于电压表的分流作用 两种电路的选

R 越大，

R U 越接近A V

V I U

，R U =测越接近于

R R

I U R =真 R 越小，R I 越接近A I

A V

I U R =测越接近

2.试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表的连接方式，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。

题型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。

答案：电压 c 电流b 二.滑动变阻器的限流接法和分压接法：

电路负载

L

R上电压调节

范围

负载

L

R上电流调

节范围

闭合开

关前触

电所处

位置

相同条件

下消耗的

总功率

限流

接法

L

L

L

R

U

R R

ε

ε

≤≤

+

L

L L

I

R R R

εε

≤≤

+

b端L Iε

分压

接法

L

Uε

≤≤0

L

L

I

R

ε

≤≤a端

()

L ap

I I

ε+ R L

R0

S

a b

εr

P

R L R0

S

a b

εr

P

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

限流电路

能耗小

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。

两种接法的选用原则

（1）负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值时，电路中电流变化不明显，测得的电压和电流取值范围小。

例1. 某电压表的内阻在之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：

待测电压表V（量程3V）；

电流表（量程）；

电流表（量程）；

电流表（量程）

滑动变阻器R（最大阻值）；

电源（电动势4V）；

电键K。

（1）所提供的电流表中，应选用____________。

（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试画出符合要求的实验电路图。（97年高考）

分析：将电流表、电压表串联，只要读出两表读数，即可用公式求得电压表的内阻。通过电压表的最大电流值

故电流表应选。

由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻，且要求测多组数据，故变阻器用分压式连接，如图3所示。

图3

（2）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。

例2. 已知某电阻丝的电阻约为，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用；

A. 量程为，内阻是的电流表。

B. 量程为3V，内阻是的电压表。

C. 阻值是，额定电流为2A的滑动变阻器。

D. 蓄电池（6V）。

E. 开关一个，导线若干。

要求：画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。