Question

高中物理 实验题 测电阻 器材选择

请教第三小题

Answer 1

答：
1、内接法与外接法的选择
伏安法测电阻是电学的基础实验之一。它的原理是欧姆定律。根据欧姆定律的变形公式可知，要测某一电阻的阻值，只要用电压表测出两端的电压，用电流表测出通过的电流，代入公式r=u/i即可计算出电阻的阻值。
但是，由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法.
那么对于这两个基本电路该如何选择呢？下面从误差入手进行分析。
外接法：
在外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值为两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测...答：
1、内接法与外接法的选择
伏安法测电阻是电学的基础实验之一。它的原理是欧姆定律。根据欧姆定律的变形公式可知，要测某一电阻的阻值，只要用电压表测出两端的电压，用电流表测出通过的电流，代入公式r=u/i即可计算出电阻的阻值。
但是，由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。为了减少测量过程中的系统误差，通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法.
那么对于这两个基本电路该如何选择呢？下面从误差入手进行分析。
外接法：
在外接法中，考虑电表内阻的存在，则电压表的测量值为两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得的电阻为r与ra的并联总电阻，即：r测
＜r真
此时给测量带来的系统误差来源于的分流作用．
内接法：
在内接法中，电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流，电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和，即：r测＞r真
此时给测量带来的系统误差主要来源于的分压作用
伏安法测电阻时的相对误差不仅与电流表和电压表的内阻有关，而且与待测电阻的大小也有关。由此可对内、外接法的选择作如下判断：
当r测²＝rvra时，内接法和外接法测电阻的相对误差相等；
当r测²＞rvra时，采用内接法测电阻产生的误差较小；
当r测²＜rvra时，采用上接法测电阻产生的误差较小。
2、滑动变阻器的限流式接法与分压式接法的选择
　限流电路
为了减小系统误差，保护仪器，节能、需要正确选择滑动变阻器的接法。变阻器控制电路有限流电路和分压电路两种接法，其功能分别为限流和分压。
　　分压电路
一般来说，以下三种情况不能采用限流接法而采用分压接法：1）电路中最小电流仍超过电流表最大是量程或超过待测元件的额定电流；2）要求待测电阻的电压、电流从零开始连续变化；3）待测电阻值远大于变阻器的全部电阻值。
从安全性考虑，分压电路电压可从0调起。故建议选择分压电路为本实验的控制电路。
口诀：大内大（待测电阻较大，采用电流表内接法，测量值偏大）
　　　　　　　小外小（待测电阻较小，采用电流表外接法，测量值偏小）

Answer 2

1.任何显示表，为尽可能提高测量精度，都应该把测量值选择在接近最大量程处；
2.电流表选择A2时，最大压降可能达到450mV（15mA×30Ω），对电源为4V的测量回路造成的误差较大；而选择A1时，最大压降只能达到200mV（4mA×50Ω），测量误差较小；
3.电压表的选择与1同理，内阻相差不多，影响不大。