伏安法(学生实验)

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伏安法测电阻

一、内接法(电流表内接法)

1.电路图：

2.误差之因：

(电流表)串联分压，记U(测)=U(x)+U(A).

3.测量值：

偏大，记R(测)＞R(x).

4.理解：R(测)=U(测)/I(测)，测量电流为R的实际电流，但测量电压大于R的实际电压，所以测出来的R偏大。

二、外接法(电流表外接法)

1.电路图：

2.误差之因：

(电压表)并联分流，记I(测)=I(x)+I(A).

3.测量值：

偏小，记R(测)＜R(x).

4.理解：R(测)=U(测)/I(测)，测量电压为R的实际电压，但测量电流大于R的实际电流，所以测出来的R偏小。

三、电路的选择：

1.R²(x)＞R(v)·R(A)时，用内接法。

四、巧学法：

1.记忆：内大外小大内接，误并分流串分压。

2.讲解：⑴内接法测量值偏大(比电阻的实际值)，外接法测量值偏小(比电阻的实际值)；如果R²大于电压表内阻和电流表内阻的乘积，则用安培表内接法；外接法不记也要会。

⑵误差的原因是外接法中伏特表并联分流或内接法中安培表串联分压导致的。

伏安法测电源电动势和内阻

一、原理：E=U+Ir，

(E=U1+I1r①,E=U2+I2r②)

二、内接法(以电源为研究对象，安培表在伏特表与电源组成的系统内)

1.电路图：红色虚线框内是等效电源。

2.测量值：

E(测)=E，r(测)=R(A)+r＞r.

3.误差之因：电流表(串联)分压。

4.理解：

⑴由前面原理中两式消去r(测)解得E(测)，再由上图得E(测)=Ir+IR(A)+U=Ir(测)+U。因为I是实际的总电流、U是R和电压表并联电路的实际电压值，所以E(测)=E.

⑵电流表和电源串联在一起为等效电源，其等效电源内阻为电流表内阻加上实际电源内阻，即等效电源内阻为测量值r(测)。由上面原理中两式消去E(测)，得出r(测)，又由⑴知r(测)=r+R(A)＞r.

5.电路选择：r大的电源用内接法(如水果电池)

三、外接法(以电源为研究对象，安培表在伏特表与电源组成的系统外)

1.电路图：红色虚线框内是等效电源。

2.测量值：偏小。

E(测)＜E，

【E(测)=R(v)E/(R(v)+r)】；

r(测)＜r，

【r(测)=R(v并r)=R(v)r/(R(v)+r)】.

3.误差之因：电压表(并联)分流。

4.理解：

⑴由前面原理中两式消去r解得E(测)，再由上图得E(测)=Ir+U。因为I是滑动变阻器支路的分电流，它小于干路电流，U是实际的路端电压，所以E(测)＜E.【当滑动变阻器支路电阻为0(严格一点把安培表去了)时，E/r=E(测)/r(测)，所以有E(测)=R(v)E/(R(v)+r)】

⑵电压表和电源并联在一起为等效电源，其等效电源内阻为电流表内阻和实际电源内阻的并联电阻，即等效电源内阻为测量值r(测)。由于并联电路总电阻小于任一支路的分电阻，所以r(测)＜r.

5.电路选择：r小的电源用外接法(如干电池)

四、巧学法：内大外小大内接，误并分流串分压。内接电动势相等，此点特殊要记牢。

五、伏安曲线(U为外电压)

1.伏安曲线图：

2.电源内阻：r=|△U/△I|.

电源电动势：E=纵截距.

3.理解：⑴E=U1+I1r①，E=U2+I2r②

两式相减得，r=|△U/△I|.

⑵I=0时，E=U.

⑶图：曲线斜率绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势。

注意：上面此图U为路端电压，如果有些情况下U不是路端电压，先要弄清楚U与路端电压之间的关系，然后再确定电源内阻和电动势。