高二物理测伏安法有电流表内外接法两种。具体如下:
内接法:电流表与待测电阻串联,电压表与待测电阻并联。适用于电流表内阻远小于待测电阻的情况,此时通过待测电阻的电流大,通过电压表的电流小,这样电流表、电压表读数较准确。
外接法:电流表与待测电阻并联,电压表与待测电阻串联。适用于电压表内阻远大于待测电阻的情况,此时通过电压表的电流小,通过待测电阻的电流大,这样电压表、电流表读数之比更接近待测电阻上的电压和电流的比值。
在使用伏安法测电阻时,应选择合适的滑动头进行读数,以提高测量精度。一般来说,伏安法测电阻的实验电路包括电源、开关、电流表、电压表、待测电阻等部分。在连接电路的过程中,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,以减小实验中可能出现的误差。
题目:
要求:
1. 能较准确地测出待测电阻的阻值;
2. 电流表、电压表要选择合适量程;
3. 画出电路图;
4. 写出主要实验步骤及表达式。
解答:
【实验器材】
电源组、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻(未知)、导线若干。
【电路图】
【实验步骤】
1. 按照电路图连接电路,并将滑动变阻器滑片移至最左端;
2. 闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表、电压表读数分别为I_{1}和U_{1};
3. 保持滑动变阻器滑片位置不变,再读出电流表读数为I_{2};
4. 根据欧姆定律,求出待测电阻的表达式为R_{x} = \frac{U_{1}}{I_{2}} - \frac{U_{1}}{I_{1}}。
【表达式】
根据欧姆定律,有:I = \frac{E}{R_{x} + R_{滑动变阻器}},其中R_{x}为待测电阻的阻值。因此,有:R_{x} = \frac{U_{1}}{I_{2}} - \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{U_{1}(I_{2} - I_{1})}{EI_{2}} - \frac{U_{1}}{EI_{1}}。
【注意事项】
1. 电流表、电压表要选择合适量程,避免读数过大或过小;
2. 滑动变阻器滑片要移至最左端,确保电路安全;
3. 实验过程中要保持滑动变阻器滑片位置不变,避免读数误差。