实验论文-伏安法测电阻

物理实验论文

学院：理学院 专业：学号：[1**********]5 姓名：段江盛

对伏安法测电阻的讨论

摘要 ：对于科学研究来讲，科学实验是最重要、最基本的实践活动。而且，

随着社会的发展和研究的深入，科学实验的这种重要性和基本性将会越来越突出。科学实验是根据一定的研究目的，通过积极的构思，利用科学仪器设备等物质手段，人为地控制和模拟自然现象，使自然过程或生产过程以比较纯粹的或典型的形式表现出来，从而在有利条件下，探索自然规律的一种研究方法。物理理论的建立也遵循这一过程，是通过由物理实践到物理理论，再由物理理论到实践的辩证过程建立和发展起来的。通过对物理学历史地、全面地考察可以发现，物理学本质上是一门实验科学。首先，物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验，是以实验为基础的，物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的；其次，已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验，如果正确就予以确定，如果不正确就予以否定，如果不完全正确就予以修正。可以说，物理学的每一次进步都离不开实验

关键词：仪器 测量 数据 结论

实验目的：1.学习由测量电压，电流求电阻值的方法（伏安法）及仪表的选

择。

2.学习减小伏安法中系统误差的方法。

实验仪器：定值电阻 电压表 电流表 导线 开关 电源 滑动

电阻器

实验原理：

测出通过电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律计算出电阻的阻值。由于在实验中仪器的误差是主要的误差来源，因此要根据待测电阻的阻值，选取合适的仪器进行测量。

其中电路图如图所示

参照对电阻测量准确度的测量要求确定所选仪器等级，参照公式如下：

ER



2U



2I



12

a

其最大误差为maxxn

因此电流表的等级a需要满足： a

ErU N

在试验中由于外界法和内接法会影响实验误差的大小，

1.1外接法引入的误差

设电阻R中的电流IR,又设电压表中的电流为IV电压表的内阻为RV 则电压表中的电流为：IU

1R



1RV



由于RRRV所以测量值小于真实值测量误差为

RXRR

 RRRV

内接法引入的误差

设电流标的内阻为 RA 回路电流为I则电压表测出的电压值为

UIRRA

及电阻的测量值 RX 为 RXRRA。

可知测量值大于真实值，测量误差为 RA 相对误差为内接法

因此需要进行内接和外接进行测量，然后进行对比，确定选择合适的测量方法，再用补偿法进行测量， 从而减小测量误差。

RA

，当RA

试验步骤：

1. 检查试验仪器是否完整。

2. 按照电路图连接电路但在连接过程中开关断开。

3. 合上开关，调节滑动变阻器产量出多组电压和电流并逐一记入表格中。 4. 改变电流表的位置。重复以上步骤并将所测的数据依次记入表格中。

实验数据：

测阻值约为100内电阻

电流表量限: 75mA 分度值：0.5mA 等级：0.5 电压表量限：7.5v 分度值：0.05v 等级：0.5

测阻值约为5的电阻

电流表量限:300mA 分度值：2mA 等级：0.5 电压表量限：1.5v 分度值：0.01v 等级：0.5

ER2ER2

IImax

电流表准确度等级 aI≤电压表准确度等级 aV≤

××

×100=0.94

U

×100=0.94 Umax

数据处理：

对阻值约为100的电阻的数据处理

外接时RX

IUI

I

I

I

92.90

SRX

III

2I

2

URIII

N1

0.218

电流表Umaxa0.0375

ubI

2.17104A

1

2

ubUuI

b

 ubRXRXUI

2

2



0.5097 

标准不确定度：

ucRuaR2ubR20.6

内接时RX

IU

I

III2

92.9

SRX

III

2I

2

UIRI

N1

0.6

不考虑电表内阻

RRXUR92.90.6

对阻值约为5的电阻数据处理

IU

I

II

外接时RX

I

2

 4.98

2

IURISR

N1I

I

X

2I

=0.15

电压表Umaxa2.42103

ubU

4.33103

电流表Imaxa0.42103

UBUUBI

ubRXRX0.1

UI

2

2

1

2

标准不确定度

uRuaR2ubR20.1

不考虑电表内阻

RRXUR（5.40.1）

内接时RX

IU

I

II

I

2

 5.2

2

IURISR

N1I

I

X

2I

2

=0.077

2

1

2

UBUUBI

ubRXRX0.027

UI

标准不确定度

uRuaRubR0.1

2

2

考虑电表内阻

RRXUR（5.20.1）

讨论

在实验中由于仪器上的误差是测量误差的最主要来源，因此误差的大小主要是对

仪器的合理选择。但不论怎样，都不可能把误差减小到最低。因此还要采用其他的方法来减小实验误差。比如实验中采用的补偿法就是为了将误差减小到最小。

实验总结:

在实验测量中可以根据实验的要求，选择合适的仪器。这样能够将误差减小到最小的程度。

对实验的分析，有利于测量结果与真实值相差不是很大。

参考文献：

1漆安慎、 杜婵英 、 普通物理学教程。第二版 高等教育出版社，2009；285---287。 2杨述武、 赵立竹、 沈国土。普通物理实验1；第四版 高等教育出版社，2007；30—31。

3李存志 、 郑建邦 、 徐中锋 ，大学物理学习题分析与解答 。