伏安法测电阻的误差分析

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

伏安法测电阻的误差分析沅江一中 彭立亚

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

一、伏安法测电阻思考1 伏安法测电阻的原理是什么？ 思考1:伏安法测电阻的原理是什么？ 原理是什么 思考2 为何把该方法叫“伏安法” 思考2:为何把该方法叫“伏安法”?

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

思考3:完成伏安法测电阻，需要什么器材？ 思考 ：完成伏安法测电阻，需要什么器材？ 器材 答：直流电源，电压表，电流表，待测 直流电源，电压表，电流表， 电阻，滑动变阻器，开关， 电阻，滑动变阻器，开关，导线 等 思考4:你能画出伏安法测电阻的电路图吗 思考 ：你能画出伏安法测电阻的电路图吗？ 电路图

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

思考5 思考5:能否对该实验进行误差分析说明： 说明： 由于仪器本身的精确程度、 由于仪器本身的精确程度、实验方法或实 验原理不完善而产生的误差叫系统误差 系统误差。 验原理不完善而产生的误差叫系统误差。 由于各种不确定因素对测量各环节的影响 偶然误差。 而造成的误差叫偶然误差 而造成的误差叫偶然误差。

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

思考6:本实验中 如何减小系统误差和 思考 本实验中,如何减小系统误差和 本实验中 如何减小系统误差 偶然误差? 偶然误差 U测量 = R测量= I测量V 读数 A 读数

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

结合电路，理论分析： 结合电路，理论分析：1、电流表外接法 、

Rv V

I总ARx

IvA

IRRx

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

2、电流表内接法 、 VUA

VU总UR

A

Rx

RA

Rx

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

伏安法测电阻----原理 = 伏安法测电阻 原理R=U/I 原理名称 电路 电流表外接 电流表内接

vARX

vARX

误差 分析

U测=U真 I测>I真 R测<R真 RV的影响 R测=R真 并 Rv 适用测小电阻 或Rv》Rx 》

U测>U真 I测=I真 R测>R真 RA的影响 R测=R真 串 RA 适用测大电阻 或Rx》RA 》

误差 原因 测量值 实质 适用 条件

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

思考8 有人说：如果分别 分别用电流表内外接 思考 有人说：如果分别用电流表内外接 测量待测电阻的电流和电压， 测量待测电阻的电流和电压，再作电压 和电流的比值， 和电流的比值，这样结果就没有系统误 差了。对吗？ 差了。对吗？

vA ARX

vRX

U测量 R测量

I测量

?

U测量 I测量

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

例题1 已知电流表的内阻约为0.1 0.1Ω 例题1 已知电流表的内阻约为0.1Ω, 电压表内阻约为10K 10KΩ 电压表内阻约为10KΩ,若待测电阻约 为5Ω,用伏安法测其电阻应采用电流 ______接法较好 接法较好。 表______接法较好。若待测电阻约为 500Ω 500Ω,用伏安法测其电阻应采用电流 _____接法较好 接法较好。 表_____接法较好。 答：外，内

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

在用伏安法测电阻时， 不知待测 引申 在用伏安法测电阻时，若不知待测 电阻的大约阻值是多少，这时怎么办？ 电阻的大约阻值是多少，这时怎么办？ 答：可以利用试触法： 可以利

用试触法： 试触法(1)若电流表读数变化大，应该用内接法测量c )若电流表读数变化大， (2)若电压表读数变化大，应该用外接法测量 )若电压表读数变化大，应该用外接法测量bV

a

RX

b

A

c

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例题2 如图所示的电路中， 例题2 如图所示的电路中，电压表和电 流表的读数分别为10V 0.1A,那么， 10V和 流表的读数分别为10V和0.1A,那么，待 测量电阻R 的测量值是_____ _____Ω 测量电阻RX的测量值是_____Ω,测量值 比真实值__ 大或小), __( ),其真实值为 比真实值__(大或小),其真实值为 ____Ω。(已知电流表的内阻为0.2Ω 已知电流表的内阻为0.2 ____Ω。(已知电流表的内阻为0.2Ω)

vA RX

答：100 Ω ,大，99.8 Ω

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伏安法测电阻----原理 = 伏安法测电阻 原理R=U/I 原理

课 堂 总 结

名称 电路

安培表外接

安培表内接

vARX

vARX

误差 分析

U测=U真 I测>I真 R测<R真 RV的影响 R测=R真 并 Rv 适用测小电阻 或Rv》Rx 》

U测>U真 I测=I真 R测>R真 RA的影响 R测=R真 串 RA 适用测大电阻 》 或Rx》RA

误差 原因 测量值 实质 适用 条件

物理选修3-1 第二章 恒定电流 知识

课后思考你还能用什么方法， 你还能用什么方法，测量未 知电阻？说明其原理， 知电阻？说明其原理，画出相应 的电路图，并进行误差分析。 的电路图，并进行误差分析。