2022-2023年高考物理一轮复习 伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)

伏安法测电阻\n一、限流和分压电路1.限流式ERRx图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx的电压可调范围\n\n2.分压式图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx的电压可调范围:ERxR\n\n\n二、电阻的测量:用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R,伏安法\n1、伏安法测电阻的两种电路电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”AVRAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．\n电流表外接法电压表示数电流表示数<AVR适合测量小电阻,即R<<RV.误差原因：电压表的分流,分流越小,误差越小．\n电流表内接法电压表示数电流表示数>AVR适合测量大电阻,即R>>RA误差原因：电流表的分压,分压越少,误差越小．\n该值为临界值;采用电流表内接法;采用电流表外接法;内外接法均可;2、伏安法测电阻电路选择\n例、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A.待测电阻Rx：约55Ω,B.电流表A：量程0-3A（内阻0.1Ω）C.电压表V：量程0-15V（内阻4KΩ）确定电流表的内外接方式.\n例、如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测量值比真实值,测量值为,真实值为.小100Ω125ΩAVRcd\n例、一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用图测得Rx的误差较小,测量值Rx=.（a）1000ΩAVAVRxRx(a)(b)\nVARXabP例.指针P分别接触a和b,发现电压表示数无明显变化,电流表示数有明显变化,则P应接.b\n\n图5\n答案对图甲：0.60.020.340.11.70对图乙：3.00.12.200.511.0\n\n答案见解析图\n\n答案A1V1见解析图\n1、用伏安法测量一个电阻．器材有：待测电阻RX(约为15Ω);电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）电压表（量程为３Ｖ,内阻５kΩ）电源（Ｅ＝４Ｖ,r=0)滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω,允许最大电流１Ａ）开关１个,导线若干,根据器材规格和实验要求连接实物图析：⑴∵RX＜R’∴采用电流表外接法RX<R,因此采用限流式接法RX=100Ω,(2)VARXR.abW=×=500'VARRR\nVARXR.ab\n2、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ).器材如下：直流电流表（0~50μA,内阻r=0.3kΩ)直流电压表（０～１０Ｖ,内阻r=１００kΩ）电源（１５Ｖ,额定交流１Ａ）滑动变阻器（０～１ＫΩ,额定功率１Ｗ）导线,开关.为使测量的结果达到较高的准确度,则：(1)控制电路应采用限流电路还是分压电路?(2)电流表应选择内接法,还是外接法?⑶画出实验电路图VAR分析：RX>R,因此采用分压式接法(1)(2)RX=25KΩ因此采用安培表内接法∴RX>R’W»´=×=KRRRVA5.51003.0'\nVAR\n3.图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图.器材规格如下：⑴待测电阻Rx（约100欧）⑵直流毫安表（量程0—10毫安,内阻50欧）⑶直流电压表（量程0—3伏,内阻5千欧）⑷直流电源（输出电压4伏,内阻可不计）⑸滑动变阻器（阻值范围0—15欧,允许最大电流1安）⑹电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线.\n分析⑴由于待测电阻大于滑动变阻器的全值电阻,所以变阻器应采用分压式接法.⑵由于RA与RX相当,而RV＞＞RX,所以,采用安培表外接式.⑶若选用限流式接法,则通过回路的最小电流为：可见,只有选用分压式接法.⑷线路连接如下：