伏安法測(cè)電阻也有差別

1、伏安法測(cè)電阻也有差異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小明和小強(qiáng)在學(xué)習(xí)過(guò)“歐姆定律一節(jié)后 ,對(duì)導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生了極大的興趣 ,利用課余時(shí)間去學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行利用“伏安法測(cè)量電阻的探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：電源、電壓表、電流表、開(kāi)

3、關(guān)、定值電阻、滑動(dòng)變阻器實(shí)驗(yàn)原理：R電路圖：如圖1、圖2所示在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中 ,他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題。不管他們?cè)趺匆苿?dòng)滑片 ,調(diào)整電壓最后測(cè)得的燈泡的電阻值總有些差異。小明和小強(qiáng)認(rèn)真檢查了自己的實(shí)驗(yàn)電路 ,兩個(gè)人的實(shí)驗(yàn)電路都是正確無(wú)誤的 ,那么 ,是什么原因造成了這種不同呢？開(kāi)始時(shí) ,小明和小強(qiáng)認(rèn)為可能是使用的電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器不同造成的 ,可當(dāng)他們換用相同的實(shí)驗(yàn)器材再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí) ,發(fā)現(xiàn)他們測(cè)量的相同的電阻的阻值還是不同。僅僅是實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的誤差嗎？還是有一些自己還不了解的因素呢？原來(lái) ,造成小明和小強(qiáng)在測(cè)量同一個(gè)電阻時(shí)阻值不同的原因在于 ,他們使用的電路不同 ,因此就有了一定的差異。小明

4、使用的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示 ,小強(qiáng)使用的實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示。兩個(gè)電路的不同之處在于 ,圖1所示電路的電流表接在電壓表的外面 ,叫做電流表外接法；而圖2所示電路的電流表接在電壓表的里面 ,叫做電流表內(nèi)接法。正是這點(diǎn)造成了所測(cè)的電阻值有差異。實(shí)際情況是 ,電流表有很小的電阻 ,電壓表雖然電阻很大 ,但也不是無(wú)限大 ,也有電流通過(guò)。因此 ,圖1中電壓表內(nèi)實(shí)際上有很小的電流通過(guò) ,因此電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻和電壓表的電流之和。由于電壓表的分流 ,電流表測(cè)出的電流比通過(guò)小燈泡的電流要大些 ,這樣計(jì)算出的電阻值就要比真實(shí)值小些。測(cè)量值為 R測(cè) ；真實(shí)值為R真。在外接法中 ,測(cè)量的是待測(cè)電阻與電壓表并聯(lián)后的總

5、電阻 ,由上面的公式可知：R測(cè)R真圖2中電流表兩端也有很小的電壓 ,因此電壓表測(cè)量的就是電阻和電流表兩端的電壓之和。由于電流表的分壓 ,電壓表測(cè)出的電壓比小燈泡兩端的電壓要大些 ,這樣計(jì)算出的電阻值就要比真實(shí)值大些。測(cè)量值為R測(cè) ,真實(shí)值為R真 RA在內(nèi)接法中 ,測(cè)量的是待測(cè)電阻與電流表串聯(lián)后的總電阻 ,由上面的公式可知：R測(cè)R真這樣 ,小明實(shí)驗(yàn)中電壓表測(cè)量的是電阻兩端的真實(shí)電壓 ,而電流表的測(cè)量值比真實(shí)通過(guò)電阻的電流大 ,因此得出的電阻阻值比真實(shí)值偏小。而小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中電流表測(cè)量的是通過(guò)電阻的真實(shí)值 ,而電壓表的測(cè)量值比電阻兩端的真實(shí)電壓值大 ,因此得出的電阻阻值比真實(shí)值偏大。這樣 ,即使小明和

6、小強(qiáng)都采用完全相同的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,他們的結(jié)果仍是一個(gè)比真實(shí)值大 ,一個(gè)比真實(shí)值小 ,無(wú)法得出相同的阻值。由于電壓表和電流表本身具有內(nèi)阻 ,把它們連入電路中以后 ,不可防止地要改變被測(cè)電路中的電壓和電流 ,給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。所以在伏安法測(cè)量小燈泡的電阻的實(shí)驗(yàn)中采用哪種方法更好 ,要考慮小燈泡的電阻與電壓表和電流表阻值的差異。如果小燈泡的電阻比電壓表的電阻小得越多 ,采用圖1的接法時(shí)由于電壓表的分流而引起的誤差越??；如果小燈泡的電阻比電流表的電阻大得越多 ,采用圖2的接法時(shí)由于電流表的分壓而引起的誤差越小。我們把它總結(jié)為：“大內(nèi)偏大 ,小外偏小 ,即大電阻采用電流表內(nèi)接法 ,測(cè)量結(jié)果偏大；小電阻采用電流表外接法 ,測(cè)量結(jié)果偏小。需要強(qiáng)調(diào)的是 ,在實(shí)際應(yīng)用中我們都把電流表和電壓表看作理想的電表 ,即電流表沒(méi)有電阻 ,電壓表電阻無(wú)窮大 ,這樣 ,利用圖1、圖2 實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行“伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí) ,結(jié)論就是相同的。實(shí)際應(yīng)用：例：有一未知的電阻 ,為較準(zhǔn)確的測(cè)出其阻值 ,先后用如圖3a、b兩種電路進(jìn)行測(cè)試 ,利用a測(cè)的數(shù)據(jù)為“2.7V、5.0mA ,利用b測(cè)的數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA ,那么 ,該電阻測(cè)的較準(zhǔn)確的數(shù)值及它比真實(shí)值偏大或偏小的情況是 A. ,偏大 B. ,偏小C. ,偏小 D. ,偏大解析：比擬a、b兩圖的電壓讀數(shù) ,可知電壓變化 , ,電流