0903 实验：伏安法测电阻.ppt

五、实验误差分析 1、构造 如图所示是常用的螺旋测微器。它的小砧A和固定刻度S固定在U形框架F上。旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上。 螺旋测微器的构造原理及读数 2、原理 测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm。即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 3、读数 测量时被测物体长度的整数毫米数（和半毫米）由固定刻度读出，小数部分由可动度读出。 测量值＝固定刻度数＋可动刻度数×0.01 （注意单位是毫米）。 一、实验原理 因为小灯泡电阻很小，电流表外接；滑动变阻器采用分压式：使电压能从0开始连续变化。如图所示。 用电流表测出流过小灯泡的电 流，用电压表测出小灯泡两端的电 压，测出多组（U，I）值，在U-I 坐标系中描出各对应点，用一条平 滑的曲线将这些点连结起来。 【实验：描绘灯泡的伏安特性曲线】 二、实验步骤 1、将灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、 开关用导线连接成实验电路； 2、移动滑动变阻器触头位置，测出小灯泡在不同电 压下的电压值U和电流值I并将测量数据填入表格； 3、拆除电路、整理仪器。 三、实验数据的处理 1、在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。 2、在坐标纸上描出各组数据所对应的点。（坐标系 纵轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分分 布整个坐标纸为宜） 3、将描出的点用平滑的曲线连结起来。就得到小灯 泡的伏安特性曲线。 四、注意事项 1、本实验要作出I-U图线，要求测出一组包括零在内 的电压、电流值，因此滑动变阻器要采用分压接法。 2、本实验中，因被测小灯泡的灯丝电阻较小，因此 实验电路必须采用电流表外接法。 3、电键闭合前滑动变阻器的滑片要处于使滑动变阻 器的有效电阻为零（小灯泡分得电压为零）的位置。 电键闭合后，调节变阻器滑片的位置，使灯泡两端的 电压逐渐增大，调节滑片时应注意使电压表的示数不 要超过小灯泡的额定电压（必须调到额定电压）。 五、实验误差分析 1、由于电压表、电流表不是理想电表，电表内阻对 电路的影响会带来误差。 2、测量时读数和在坐标纸上描点、作图带来误差。 【练习】（P184：2） 【电流表和电压表的使用】 0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 【练习】 3.0 0.1 2.20 0.5 11.0 【电阻的测量方法】 【伏安法测电阻电路设计】 外小内大 【练习1】（P172：“例2”） 如图所示，某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值。他先将电压表接在b点，读得两表示数分别为U1=3.0V，I1=3.0mA，然后将电压表改接在a点，读得两表示数分别为U2=2.9V，I2=4.0mA，由此可知电压表应接到 点误差较小，测得的Rx的值为 Ω。 b 1000 限流式 分压式 电路组成 电压调节范围 电流调节范围 用伏安法测量一定值电阻阻值的实验所需的器材规格如下： 1、待测电阻Rx（约100Ω） 2、直流毫安表（量程0—10mA，内阻50Ω） 3、直流电压表（量程0—3V，内阻5kΩ） 4、直流电源（输出电压4V，内阻不计） 5、滑动变阻器（阻值0—15Ω，允许最大电流） 6、电键一个，导线若干 根据器材的规格和实验要求，画出实验电路图。 【例1】 【例2】 用伏安法测金属丝的电阻Rx（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源的电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图。 【练习】 上题中若给定的滑动变阻器的阻值为0～20Ω，应怎样设计实验电路？ 【练习】（P173：“例4”） 在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的电阻约为20Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行了实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图所示。 (1)根据各点表示的数据描出 I－U关系图线，由此求得该 电阻阻值Rx＝ Ω。 (保留两位有效数字) (2)画出此实验的电路原理图。 2.3×103 1、选择伏特表方法——与电源电动势比较 安全且指针偏角至