伏安法测电阻也有差别

1、伏安法测电阻也有差异DIV.MyFav_29 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_29 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"

2、; TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_29 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_29 DIV.Section1page: Section1小明和小强在学习过“欧姆定律一节后 ,对导体的电阻产生了极大的兴趣 ,利用课余时间去学校的实验室进行利用“伏安法测量电阻的探究实验。实验器材：电源、电压表、电流表、开

3、关、定值电阻、滑动变阻器实验原理：R电路图：如图1、图2所示在实验的过程中 ,他们发现了一个问题。不管他们怎么移动滑片 ,调整电压最后测得的灯泡的电阻值总有些差异。小明和小强认真检查了自己的实验电路 ,两个人的实验电路都是正确无误的 ,那么 ,是什么原因造成了这种不同呢？开始时 ,小明和小强认为可能是使用的电流表、电压表和滑动变阻器不同造成的 ,可当他们换用相同的实验器材再次进行实验时 ,发现他们测量的相同的电阻的阻值还是不同。仅仅是实验时产生的误差吗？还是有一些自己还不了解的因素呢？原来 ,造成小明和小强在测量同一个电阻时阻值不同的原因在于 ,他们使用的电路不同 ,因此就有了一定的差异。小明

4、使用的实验电路如图1所示 ,小强使用的实验电路如图2所示。两个电路的不同之处在于 ,图1所示电路的电流表接在电压表的外面 ,叫做电流表外接法；而图2所示电路的电流表接在电压表的里面 ,叫做电流表内接法。正是这点造成了所测的电阻值有差异。实际情况是 ,电流表有很小的电阻 ,电压表虽然电阻很大 ,但也不是无限大 ,也有电流通过。因此 ,图1中电压表内实际上有很小的电流通过 ,因此电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和。由于电压表的分流 ,电流表测出的电流比通过小灯泡的电流要大些 ,这样计算出的电阻值就要比真实值小些。测量值为 R测 ；真实值为R真。在外接法中 ,测量的是待测电阻与电压表并联后的总

5、电阻 ,由上面的公式可知：R测R真图2中电流表两端也有很小的电压 ,因此电压表测量的就是电阻和电流表两端的电压之和。由于电流表的分压 ,电压表测出的电压比小灯泡两端的电压要大些 ,这样计算出的电阻值就要比真实值大些。测量值为R测 ,真实值为R真 RA在内接法中 ,测量的是待测电阻与电流表串联后的总电阻 ,由上面的公式可知：R测R真这样 ,小明实验中电压表测量的是电阻两端的真实电压 ,而电流表的测量值比真实通过电阻的电流大 ,因此得出的电阻阻值比真实值偏小。而小强实验中电流表测量的是通过电阻的真实值 ,而电压表的测量值比电阻两端的真实电压值大 ,因此得出的电阻阻值比真实值偏大。这样 ,即使小明和

6、小强都采用完全相同的实验器材进行实验 ,他们的结果仍是一个比真实值大 ,一个比真实值小 ,无法得出相同的阻值。由于电压表和电流表本身具有内阻 ,把它们连入电路中以后 ,不可防止地要改变被测电路中的电压和电流 ,给测量结果带来误差。所以在伏安法测量小灯泡的电阻的实验中采用哪种方法更好 ,要考虑小灯泡的电阻与电压表和电流表阻值的差异。如果小灯泡的电阻比电压表的电阻小得越多 ,采用图1的接法时由于电压表的分流而引起的误差越小；如果小灯泡的电阻比电流表的电阻大得越多 ,采用图2的接法时由于电流表的分压而引起的误差越小。我们把它总结为：“大内偏大 ,小外偏小 ,即大电阻采用电流表内接法 ,测量结果偏大；小电阻采用电流表外接法 ,测量结果偏小。需要强调的是 ,在实际应用中我们都把电流表和电压表看作理想的电表 ,即电流表没有电阻 ,电压表电阻无穷大 ,这样 ,利用图1、图2 实验电路进行“伏安法测电阻实验时 ,结论就是相同的。实际应用：例：有一未知的电阻 ,为较准确的测出其阻值 ,先后用如图3a、b两种电路进行测试 ,利用a测的数据为“2.7V、5.0mA ,利用b测的数据为“2.8V、4.0mA ,那么 ,该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是 A. ,偏大 B. ,偏小C. ,偏小 D. ,偏大解析：比拟a、b两图的电压读数 ,可知电压变化 , ,电流