伏安法测电阻(完整文档)
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伏安法测电阻(完整文档)

2022-08-10 17:20:03 投稿作者:网友投稿 点击:

下面是小编为大家整理的伏安法测电阻(完整文档),供大家参考。

伏安法测电阻(完整文档)

 

  第 1 页 共 3 页 伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较

 内接法

 外接法

 电路图

  误差原因 电流表分压 U 测 =U x +U A

 电压表分流 I 测 =I x +I V

 电阻测量值 R 测 = =R x +R A >R x

 测量值大于真实值 R 测 = = <R x

 测量值小于真实值 适用条件 R A ≪R x

 R V ≫R x

 适用于测量 大电阻 小电阻 (2)两种电路的选择 ①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若 R x 较小,宜采用电流表外接法;若 R x 较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内,小外”。

 ②临界值计算法:

 R x < 时,用电流表外接法。

 R x > 时,用电流表内接法。

 ③实验试探法:按图所示接好电路,让电压表一根接线柱 P 先后与 a、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则采用电流表内接法。

 4.电压表、电流表的读数 对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读

  第 2 页 共 3 页 数即可。

 (1)0~3 V 的电压表和 0~3 A 的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是 0.1 V 或 0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。

 (2)对于 0~15 V 量程的电压表,精确度是 0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到 0.1 V。

 (3)对于 0~0.6 A 量程的电流表,精确度是 0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半 0.01 A。

 【实验目的】

 1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。

 2.会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。

 【实验原理】

 由 R=ρ 得 ρ= ,因此,只要测出金属丝的长度 l、横截面积 S 和金属丝的电阻 R,即可求出金属丝的电阻率 ρ。

 1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻 R(R= )。电路原理如图所示。

 2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度 l,用螺旋测微器量得金属丝的直径,算出横截面积 S。

 3.将测量的数据代入公式 ρ= 求金属丝的电阻率。

 【实验器材】

 毫米刻度尺,螺旋测微器,直流电流表和直流电压表,滑动变阻器(阻值范围 0~50Ω),电池组,开关,被测金属丝,导线若干。

 【实验过程】

 一、实验步骤 1.求导线横截面积 S,在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径,求出其平均值 d,S= 。

 2.按图所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。

  第 3 页 共 3 页 3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量 3 次,求出其平均值 l。

 4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关 S.改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值,填入记录表格内,断开开关 S,求出导线电阻 R x 的平均值。

 5.整理仪器。

 二、数据处理 1.在求 R x 的平均值时可用两种方法 (1)第一种是用 R x = 算出各次的数值,再取平均值。

 (2)第二种是用 U﹣I 图线的斜率求出。

 2.计算电阻率:将记录的数据 R x 、l、d 的值,代入电阻率计算公式 ρ=R x = 。

 【误差分析】

 1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一。

 2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小。

 3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。

 4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。

 【注意事项】

 1.为了方便,测量直径应在导线连入电路前进行,为了准确测量金属丝的长度,应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。

 2.本实验中被测金属丝的电阻值较小,故须采用电流表外接法。

 3.电流不宜太大(电流表用 0~0.6 A 量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度升高,导致电阻率在实验过程中变大。


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