伏安法测电阻的非常规方法

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 17:24:09

根据欧姆定律U=IR,用电压表测出电阻两端电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可以求出电阻。这种测量电阻的方法叫做伏安法。
用伏安法测电阻时有两种电路连接方法。如图(1)所示:

我们知道无论采用以上哪种电路测量电阻,都存有系统误差。但是,当待测电阻的阻值比电压表内阻小很多时,采用图甲误差很小;当待测电阻的阻值比电流表内阻大很多时,采用图乙误差很小。因此说,伏安法是一种较准确测量电阻值的重要方法,也是高考考查的一大热点。
直接采用伏安法测电阻,要求所给出的电压表和电流表量程与所需测量的数值大小匹配,才能使测量误差足够小。但是,在有些情况下,该条件却不满足。我们可以依照伏安法测电阻的基本原理,做出适当改进来完成测量。我们在分析了近几年高考试题和高考模拟试题的特点之后,现列举出以下四类改进方法。
第一类,若题目中所给电压表或电流表的量程不匹配时,可以把已知内阻的电压表或电流表进行非常规使用,即用电流表测电压,或用电压表测电流,而电流和电压之间的关系是:U=IR内。具体请参看例1和例2。
例1:[2000年全国]从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材(代号) 规格
电流表(A1) 量程10mA,内阻r1待测(约40Ω)
电流表(A2) 量程500μA,内阻r2=750Ω
电压表(V) 量程10V,内阻r3=10kΩ
电阻(R1) 阻值约100Ω,作保护电阻用
滑动变阻器(R2) 总阻值约50Ω
电池(E) 电动势1.5V,内阻很小
电键K
导线若干
(1)在虚线方框内画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1=_________,式中各符号的意义是:_________。
解析:(1)要测A1的电阻,通过A1的电流值I1可由A1读出,只要能测出A1两端的电压U1,则可求出r1= 。测电压要用电压表,但是若将电压表与A1并联,电流表A1上的电压最多约为 0.4V,而电压表的量程是10V,对于0.4V的电压来说,电压表的指针只是稍微偏转了一点点,这样测得