伏安法测电阻.ppt
伏安法测电阻攸县四中高二物理备课组攸县四中高二物理备课组学习目标学习目标一理解伏安法测电阻的原理一理解伏安法测电阻的原理二学会伏安法测电阻的误差分析的方法二学会伏安法测电阻的误差分析的方法三掌握伏安法测电阻的电路选择方法三掌握伏安法测电阻的电路选择方法伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理RX=UX IXUX RXIX注意注意U、 I、 R三个量必须是三个量必须是同一段同一段电路中的量电路中的量! 1. 电流表内接法电流表内接法IA=IX UV=UX+UA UXVRxVAR测测= UV IA = RX+ RA RX = UX / IX 小结内接法：小结内接法：电流电流为为真实值，电压偏大真实值，电压偏大,测量值大于真实值：测量值大于真实值：R测RX当当RA 时，时， R测RX当当RX RA 时，时， R测测RX误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用 2. 电流表外接法：电流表外接法：UV=UX IA=IX+IV IXRx VAR测测= UV IA = RX RV （RX+ RV ） RX = UX / IX 小结外接法：小结外接法：电压电压为为真实值，电流偏大真实值，电流偏大,测量值小于真实值：测量值小于真实值： R测测RX 当当RV 时，时， R测测RX 当当RX RV 时，时， R测测RX误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用 例例1. 用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻，测得某电阻Rx的阻值分别为的阻值分别为 R1 和和R2 ，则所测的，则所测的测量值和真实值测量值和真实值Rx之间的关系是之间的关系是 （ ） （A）R1 RxR2 （B） R1 RxR2 （C）R1R2Rx （D）R1R2Rx解：采用内接法时，测量值大于真实值，故解：采用内接法时，测量值大于真实值，故R1 Rx采用外接法时，测量值小于真实值，故采用外接法时，测量值小于真实值，故RRx 例例2. 用内阻为用内阻为3000的电压表和内阻为的电压表和内阻为10的电流表的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是测电阻，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，电流表的示数都是0.2A，则，则R1的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 ，R2的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 。VRxVA甲甲Rx VA乙乙300300 290333解：两图的测量值相同：解：两图的测量值相同： 乙图外接法：测量值：乙图外接法：测量值： R2 = RX RV （RX+ RV ）= 300 真实值： Rx = R2 RV （Rv- Rx）= 333 甲图内接法：测量值：甲图内接法：测量值： R= RX+ RA 300 真实值： RX290 例：例：有一个电阻有一个电阻Rx，其阻值大约是，其阻值大约是 ，可供，可供选择的器材是：选择的器材是：电流表电流表A1 1 (0-10m (0-10mA, 20, 20) )电流表电流表A2 2 (0-10m (0-10mA, 300, 300) )电压表电压表V (0-10(0-10V, 1 , 1 k）问：应该选择哪个电流表？问：应该选择哪个电流表？应该选择内接法还是外接法？应该选择内接法还是外接法？答案：应该选择内接法答案：应该选择内接法电流表应该选择电流表应该选择例：例：有一个电阻有一个电阻Rx，其阻值大约是，其阻值大约是1010 ，可供选，可供选择的器材是：择的器材是：电流表电流表A (100 (100mA, 300, 300) )电压表电压表V1 1 (10 (10V, 100 , 100 k）电压表电压表V2 2 (10 (10V, 500 , 500 k）问：应该选择哪个电压表？问：应该选择哪个电压表？应该选择内接法还是外接法？应该选择内接法还是外接法？答案：应该选择外接法答案：应该选择外接法电压表应该选择电压表应该选择采用内接法时：采用内接法时： 测测=RX+RA=RX(1+RA/RV)故当故当RX/RA越大时相对误差越小越大时相对误差越小采用外接法时：采用外接法时： R测=RVRX/(RV+RX)=RX/(1+RX/RV)故当故当RV/RX越大时相对误差越小越大时相对误差越小xVARR RxVARR R因此在选择内接法和外接法时：因此在选择内接法和外接法时：当当RX/RARV/RX时时,即当时，宜选择内接法即当时，宜选择内接法当当RX/RARV/RX时时,即当时，宜选择外接法即当时，宜选择外接法口诀：口诀：大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小当当 时，宜选择内接法，时，宜选择内接法，测测RX当当 时，宜选择外接法，时，宜选择外接法，测测RXxVARR RxVARR R例：例：待测电阻待测电阻Rx阻值大约是阻值大约是1010 ，可供选择的器材有：，可供选择的器材有：电流表电流表A1 1 (0-10 (0-10mA, 2 , 2 ) )电流表电流表A2 (0-100mA, 100)电流表电流表A3 3 (0-10 (0-10A, 0.1, 0.1) )电压表电压表V1 1 (0-0.1 (0-0.1V, 300 , 300 k）电压表电压表V2 2 (0-1 (0-1V, 100 , 100 k）电压表电压表V V3 (0-10V, 500 k）直流稳压电源直流稳压电源 E （9 9V，0.50.5）电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图。画出电路图。解题思路：解题思路：电流表内外接法的选择电流表内外接法的选择根据准确性原则：发现待测电阻较小，且根据准确性原则：发现待测电阻较小，且，因此我们选择电流表外接法因此我们选择电流表外接法电流表的选择电流表的选择根据安全性原则：淘汰电流表根据安全性原则：淘汰电流表根据准确性原则：淘汰电流表根据准确性原则：淘汰电流表电压表的选择电压表的选择根据准确性原则：选择电流表根据准确性原则：选择电流表电路设计和仪器选择的原则电路设计和仪器选择的原则安全性原则安全性原则准确性原则准确性原则方便性原则方便性原则经济性原则经济性原则例例、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可、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按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将，将P分别分别与与a，b 两点接触一下，如果安培表示数显著变化，两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则则P 应接在应接在处，如果伏特表示数显著变化，处，如果伏特表示数显著变化，则则P 应接在应接在 处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。内阻相比。 因此因此采用内接法采用内接法可以减小误差，可以减小误差，P 应接在应接在b 处。处。 RabPA而当而当伏特表示数变化伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。内阻相比。 因此因此采用外接法采用外接法可以减小误差，可以减小误差，P 应接在应接在a 处。处。ab小结小结伏安法测电阻的原理：伏安法测电阻的原理：内外接法误差分析内外接法误差分析内接法：内接法：测测 外接法：外接法：测测（）内外接法的选择内外接法的选择大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小试触法试触法电路设计和仪器选择的原则：电路设计和仪器选择的原则：
