伏安法测未知电阻
喻鹏鹏
( 贵州师范大学物理与电子科学学院，贵阳550001 )
摘 要：利用伏安法来测量未知电阻的阻值这一实验在高中物理实验中是重点实验，也是近几年以来高考的热点，本文着力讨论电路的选择以及内接法和外接法的区别，以及高中电表和大学电表对实验的差异，通过比实验数据，说明不同方法和不同仪器对实验结果的影响。
关键词：伏安法，电阻，电路
伏安法测未知电阻是高中物理电学部分的一个重要的实验，也是最近几年来高考实验的出题热点和必考点，同时也是高考得分率较低的一部分内容。通过该实验，目的在于通过精确地实验数据来说明内接法和外接法对实验结果的影响。
1.1 实验原理
(1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律．
(2)被测的物理量是待测电阻两端的电压U和通过待测电阻的电流I．
(3)由欧姆定律的变形公式可以计算出待测电阻的阻值．R=U/I
(4)实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值．
图1-1 图1-2
1.2 内接法与外接法
内接法：如图2-1所示为电流表的内接法，电流表测的是流过未知电阻
的电流，
，电压表测的是电流表和未知电阻的总电压，
，
，故未知电阻的测量值大于真实值。
外接法：如图2-2所示为电流表的外接法，电压表测的是电阻两端的电压，
；电流表测的是流过未知电阻
和电压表的总电流，
，所以
，故未知电阻的测量值小于真实值。
图2-1
1.3 数据收集
1.3.1 高中电表外接法测未知电阻
表一 高中电表外接法测未知电阻Rx≈30Ω
U/V
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
I/mA
4.8
8.1
11.6
15
18.2
21.5
24.6
28.0
31.5
U/V
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
I/mA
34.8
38.2
41.5
45.4
48.5
51.5
54.8
58.0
61.5
U/V
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
I/mA
65.0
68.0
71.6
75.0
77.8
Rx=33.324Ω
1.3.2 高中电表外接法测未知电阻
表二 大学电表外接法测未知电阻Rx≈30Ω
U/V
0.5
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
I/mA
20.0
30.0
38.0
45.0
51.0
58.0
64.5
71.0
76.0
Rx=33.337Ω
1.3.3 学生表内接法测未知电阻 Rx≈30Ω
表三 学生表内接法测未知电阻 Rx≈30Ω
U/V
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
I/mA
4.1
7.5
11.0
14.2
17.5
20.5
23.5
27.0
30.0
U/V
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
I/mA
33.5
36.8
40.0
43.0
46.5
50.0
53.0
56.0
59.0
U/V
1.9
2.0
I/mA
62.0
65.5
Rx=32.232Ω
1.3.4大学表内接法测未知电阻Rx≈30Ω
表四 大学表内接法测未知电阻Rx≈30Ω
U/V
0.5
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
I/mA
19.0
29.0
37.0
44.0
49.8
55.2
61.0
67.5
74.0
Rx=31.878Ω
2. 实验结果分析
2.1内接法所测得的未知电阻阻值真实值偏大，外接法所测得的未知电阻阻值比真实值偏小。
2.2 使用大学电表和高中学生电表均可测出未知电阻阻值，且实验结果较为接近。
参考文献
[1] 高伟吉.伏安法测电阻如何减少测量误差的分析[J].大学物理实验，2008 .
[2] 陈清梅 朱南.也谈伏安法测电阻试验中减少误差的几种方法[J].河池学院学报，2007.
[3] 阮秀英.伏安法测电阻实验的改进[J].安庆师范学院学报，2004.
[4] 刘桂斌.伏安法测电阻的几点剖析[J].数理化解题研究，2012.
[5] 于罗英.探究伏安法测电阻[J].中学教学参考，2009(35)：97-97.
[6] 朱南 邢红军.伏安法测电阻接法选择研究[J].物理通报，2010
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