高三物理電學實驗專題：伏安法測電阻

伏安法測電阻高三物理組于運科由電壓表、電流表、待測電阻組成，用于測待測電阻阻值。外接法內(nèi)接法由滑動變阻器組成，對待測電阻的電壓、電流起控制調(diào)節(jié)作用，以確?？梢远鄿y幾組數(shù)據(jù),求平均值,從而減小偶然誤差。限流式分壓式AVAV一、電路設(shè)計

1、測量原理：

2、電路構(gòu)成：①測量電路②控制電路限流器電路，安培表內(nèi)接法RXAV··限流器電路，安培表外接法RXAV分壓器電路，安培表內(nèi)接法分壓器電路，安培表外接法RXAVRXVA③電路圖3、設(shè)計電路原則：①安全性原則：實驗中要保證電流、電壓值即不超過儀表的量程，又不能超過滑動變阻器、用電器所允許的最大值。②精確性原則：在不違反安全性原則的前提下，盡量使測量誤差小，結(jié)果更精確。③簡便性原則：在不違反前兩個原則的前提下，盡量使電路圖簡單好連接，測量時調(diào)節(jié)控制方便。二、電路的儀器選擇器材種類選取原則唯一性器材電源，導線，開關(guān)等滑動變阻器安全：電路電流不能超過其額定電流。方便：電阻越小操作越方便。技巧：限流選大，分壓選小。安培表、伏特表的選擇安全：電路電流不能超過?量程，電壓不能超過?量程；精確：電路電流、電壓盡可能指?、?滿量程1/2到2/3；技巧：選?：①選量程與電源電動勢E相接近的?

②若?內(nèi)阻已知，量程太小，可串聯(lián)大定值電阻擴大量程。選?：①估值法:選量程與E/Rx(U?/Rx)相接近的?。②若?內(nèi)阻已知，量程太小，可并聯(lián)小定值電阻擴大量程。類別電流表內(nèi)接法電流表外接法實驗電路誤差來源電壓表的分流電流表的分壓測量結(jié)果適用于測量小電阻（R<<RV）大電阻（R>>RA）記憶口訣大內(nèi)偏大小外偏小三、測量電路誤差分析及選用

比值法內(nèi)接法：外接法：試觸法選用原則測量結(jié)果偏大測量結(jié)果偏小URUAIRIA消除誤差?內(nèi)阻已知：?內(nèi)阻已知：限流式分壓式可調(diào)范圍變阻器的選取電路電能損耗取較大阻值取較小阻值相對較小相對較大兩種電路圖四、控制電路接法及選取

滑動變阻器接法滑阻在閉合開關(guān)前p的位置合上開關(guān)前，一定要使滑動變阻器所使用的阻值最大位置合上開關(guān)前，一定要使滑阻滑片置于使負載上電壓和電流最小的位置滑阻接法選取方法①電路Ｕ、I變化范圍小且R滑max≥RX.②滑阻的I額太小，不能滿足分壓式接法的要求③兩種接法均可，限流式安裝簡便和節(jié)能．①電路U或I從0開始調(diào)節(jié)或要求測多組數(shù)據(jù).(0開始)②滑阻R滑max<<RX.（小控大）③限流接法，電路中U(I)總超過實驗儀器量程.（超量程）例題1．[2018·天津卷，9(3)]某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ)，除了Rx、開關(guān)S、導線外，還有下列器材供選用： A．電壓表(量程0～1V，內(nèi)阻約10kΩ) B．電壓表(量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ) C．電流表(量程0～1mA，內(nèi)阻約30Ω) D．電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω) E．電源(電動勢1.5V，額定電流0.5A，內(nèi)阻不計) F．電源(電動勢12V，額定電流2A，內(nèi)阻不計) G．滑動變阻器R0(阻值范圍0～10Ω，額定電流2A)①為使測量盡量準確，電壓表選用________，電流表選用________，電源選用________。(均填器材的字母代號)②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會_____真實值(填“大于”、“小于”、“等于”)，原因是___________________________________。

命題角度一：儀器的選擇與電路設(shè)計五、伏安法測電阻命題考向BCF大于電壓表讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓例題2：某同學要測量一段金屬絲的電阻，當他用多用電表粗測該金屬絲的電阻時，發(fā)現(xiàn)其電阻很小。為了較精確地測量該金屬絲的電阻。他設(shè)計了如圖甲所示的電路原理圖，其中定值電阻的阻值為R0＝5.0Ω，其余器材如下：①電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)；②電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約為9kΩ)；③滑動變阻器R(阻值0～20Ω)；④電源：電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計；⑤開關(guān)、導線若干。試分析下列問題：(1)在本實驗中閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至________端(填“a”或“b”)。(2)在圖乙所示實物圖中,已正確連接了部分導線，請根據(jù)實驗電路圖將實物圖連接好。(3)實驗中將多次測量出來的數(shù)據(jù)已經(jīng)描入了如圖丙所示的U-I坐標系中，并且已經(jīng)作出了U-I圖像。根據(jù)圖像可求得該金屬絲的電阻為Rx＝________Ω(保留兩位小數(shù))。命題角度二：實物圖連接及數(shù)據(jù)處理a1.00六、答題注意事項小結(jié)2、關(guān)于電流表內(nèi)外接：待測電阻較大時一般是內(nèi)接，測量結(jié)果偏大（大內(nèi)偏大）待測電阻較小時一般是外接，測量結(jié)果偏小（小外偏?。?、關(guān)于分壓與限流：根據(jù)題目的要求和隱含條件確定是限流還是分壓電路4、關(guān)于滑動電阻器大小