伏安法测电阻
一、实验定位
伏安法测电阻是电学实验的核心入口,考点集中在内外接、分压限流和仪器选择。
二、实验原理
- 基本公式:。
- 电压表有分流影响,电流表有分压影响。
- 大电阻用电流表内接,小电阻用电流表外接。
三、操作流程
- 估测待测电阻量级,选择电表量程。
- 判断内外接,选择滑动变阻器分压或限流。
- 连接电路前断开开关,滑片置安全位置。
- 多测几组 ,作 图像求斜率。
四、数据处理
- 图斜率为电阻。
- 多组数据拟合优于单组相除。
- 若小灯泡等非线性元件,不能用一条直线拟合全部点。
五、误差与改进
- 内接法测量值偏大,外接法测量值偏小。
- 电表量程过小会损坏,过大读数误差大。
- 分压电路滑片初始位置错误可能烧坏元件。
六、考场检查表
| 检查项 | 标准说法 | 常见扣分 |
|---|---|---|
| 内外接 | 大内小外 | 误差方向写反 |
| 变阻器 | 需从零调用分压 | 无脑限流 |
| 数据处理 | 图像斜率求 R | 只代一组数据 |
七、典型问答(带答案)
问:为什么测小电阻一般采用电流表外接?
答:小电阻与电流表内阻可比,若内接会把电流表分压计入待测电压,使测量值偏大;外接时电压表分流相对较小。
八、高频设问补充
1. 内接法为什么测量值偏大?
答案:电压表测到的是待测电阻和电流表的总电压,电流表测的是通过待测电阻的电流,因此
2. 外接法为什么测量值偏小?
答案:电压表测的是待测电阻两端电压,但电流表测的是待测电阻和电压表支路的总电流,电流偏大,所以
3. 分压式和限流式如何选择?
答案:若题目要求电压从 0 开始连续调节,或待测电阻远大于滑动变阻器最大阻值,通常选分压式;若没有从 0 调节要求且限流能满足安全范围,可选限流式。
4. 为什么小灯泡不能用一条直线拟合全部点?
答案:小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大, 图像是非线性的,不能用一个固定电阻表示整个过程。
九、评分关键词
电学实验答案中优先写:
- 电表量程;
- 内外接判断;
- 分压或限流;
- 开关闭合前滑片安全位置;
- 多组数据;
- 图像斜率;
- 系统误差方向。
十、训练小题组(带答案)
1. 内外接误差
题目:用电流表内接法测电阻,电流表内阻不可忽略。测量值与真实值相比偏大还是偏小?
答案:偏大。内接法中电压表测的是待测电阻和电流表的总电压:
2. 图像斜率求电阻
题目:某定值电阻的 图像过点 和 ,求电阻。
答案:
3. 分压限流选择
题目:题目要求待测电阻两端电压从 0 开始连续调节,应选分压式还是限流式?
答案:选分压式。限流式通常不能让待测电阻两端电压从零开始连续调节。