伏安法测电阻是部分电路欧姆定律在实验中的应用,该实验对学生理解和掌握欧姆定律有着重要的作用,实验中要同时用到电压表和电流表。在教学中,学生有时会问能否设计一个用电压表或电流表来测电阻的电路呢?回答是肯定的。可以设计一个电路用电压表或电流表来测电阻。下面举例说明。
一、用电压表测电阻
实验器材:直流稳压电源、电压表、定值电阻R0、待测电阻Rx、开关、导线
实验原理:把定值电阻R0和待测电阻Rx串联后接到输出电压为U的直流稳压电源上。电路图如图1所示。用电压表分别测出定值电阻R0和待测电阻RX两端的电压U0和Ux。由于流过R0和Rx中的电流相等,由欧姆定律得,则
。
实验步骤:
1.按图1接好电路。
2.用电压表分别测出定值电阻R0两端的电压U0和待测电阻RX两端的电压UX,由求出
。
3.改变电源的输出电压U,重复步骤2,测两次,计算出RX的平均值。
误差分析:当电压表的内阻远大于R0和Rx的阻值时,电压表的接入对R0和Rx两端的电压分配的影响可以忽略不计,用来计算电阻,电压表带来的误差很小。当电压表的内阻RV不是远大于R0和Rx时,
是否还成立呢?设电压表的内阻为RV。
当电压表接在R0两端时,其示数应为R0和RV并联后的电压。由串联电路的分压规律得,化简得
……①
当电压表接在Rx两端时,同理可得,化简得
……②
由①②两式得。由此可见,当电压表的内阻不是远大于R0和Rx时,
也成立。这就说明,此测电阻方法中,电压表将不会带来系统误差。但是稳压电源输出电压的稳定程度将对测量结果有影响。
二、用电流表测电阻
实验器材:直流稳压电源、电流表、定值电阻R0、待测电阻Rx、单刀双掷开关、导线
实验原理:实验电路图如图2所示,用电流表分别测出通过定值电阻R0的电流I0和待测电阻Rx电流IX。由于R0、Rx两端的电压都等于电源输出电压U,所以,则
。
实验步骤:
1.按图2接好电路。
2.用电流表测出通过定值电阻R0的电流I0,通过待测电阻RX的电流IX,由求出待测电阻
。
3.改变电源的输出电压,重复步骤2,测两次,计算出RX的平均值。
误差分析:由于电流表有内阻,所以R0和Rx两端的电压并不正好等于电源电压。用此法测电阻电流表会带来误差。
设电流表的内阻为RA,当电流表测流过R0中的电流时,由电路知识得……①
当电流表测流过RX中的电流时,由电路知识得……②。所以当RA远小于Rx和R0时,即
,
由①②两式可得。可见当电流表的内阻远小于Rx和R0时,用此法测电阻误差较小;当电流表的内阻不是远小于Rx和R0时,用此法测电阻误差会较大。稳压电源输出电压的稳定程度也对测量结果有影响。
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题30
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题3
探究功与速度变化的关系课件
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题6
2017届高考物理第一轮基础课时检测21
平抛运动课件2
2017届高考物理第一轮基础课时检测17
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题28
2017届高考物理第一轮基础课时检测12
波的干涉教案3
平抛运动课件7
平抛运动课件1
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题27
平抛运动课件3
平抛运动课件9
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题31
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题9
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题7
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题4
平抛运动课件8
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题20
2017届高考物理第一轮基础课时检测23
2017届高考物理第一轮基础课时检测14
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题22
波的干涉教案2
平抛运动课件5
2017届高考物理第一轮基础课时检测20
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题29
2017届江苏省高考物理第一轮复习检测题23
平抛运动课件4
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |