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伏安法测电阻是物理实验中的基础实验。它的原理是根据欧姆定律,通过测量待测电阻两端的电压和通过它的电流,计算出电阻值。实验需要用到电源、待测电阻、电流表和电压表等器材。
根据电流表和电压表的内阻大小,伏安法有两种连接方式。内接法是将电流表串联在电压表内侧,适用于测量大电阻。外接法是将电流表串联在电压表外侧,适用于测量小电阻。选择方法的判断依据是比较待测电阻与电流表、电压表内阻的几何平均值。
实验操作步骤非常重要。首先检查所有器材,将滑动变阻器调至最大阻值,开关断开。然后按照电路图连接电路,包括电源、待测电阻、电流表、电压表和滑动变阻器。检查电路连接无误后闭合开关,调节滑动变阻器改变电压和电流,记录多组对应数据。实验结束后断开开关并拆除电路。
数据处理是实验的关键步骤。对于每组测量的电压和电流数据,使用欧姆定律计算对应的电阻值。为了减小偶然误差,需要计算多次测量结果的平均值。还可以绘制电压-电流图线,图线的斜率就是电阻值。实验中要注意系统误差主要来自电表内阻的影响,偶然误差来自读数不准确。
通过本次学习,我们掌握了伏安法测电阻的完整实验过程。伏安法基于欧姆定律,通过测量电压和电流计算电阻值。实验中要根据电表内阻正确选择连接方法,规范操作确保安全,多次测量减小误差。这种方法是电学实验的基础,在实际应用中具有重要意义。