伏安法是高中物理电学实验非常重要的内容,常用于测量电阻的阻值,但由于电表是非理想电表,电流表有分压作用,电压表有分流作用,造成电阻的测量值与真实值不同从而引起实验误差,我们将通过讨论选择合适的方法尽可能的减小实验误差,并应用于测定电源的电动势和内阻的误差分析中。
一、误差分析
由于电表是非理想电表,电流表有分压作用,电压表有分流作用,造成电阻的测量值与真实值不同从而引起实验误差。
1. 电流表的内接法
图2
二、内接法与外接法的选择
另外还可采用试触法判断,如图3所示,若电流表示数相对于电压表变化大,则选择内接法;若电流表示数相对于电压表变化小,则选择外接法
图3
以上均可利用“大内小外”的规律快速选择电路的接法,同时也能判断误差问题。我们还可以将“大内小外”应用在“测定电源电动势和内阻”实验中判断电动势和内阻的误差问题。
三、“大内小外”的推广
在测电阻阻值的实验中,我们的测量物和参照物是电阻,但在“测定电源电动势和内阻”实验中测量物和参照物则是电源。
另外由分析可得到“安阻法”、“伏阻法”均可利用大内小外进行理解,分析如下:
如图8所示为安阻法,外接电阻为电阻箱相当于其两侧并联一理想电压表,其可看成是内接法的变形;图9为伏阻法,外接电阻为电阻箱相当于串联一理想电流表,其可看成是外接法的变形。均可利用“大内小外”规律进行理解记忆。
四、结论
在电路实验中,由于电表非理想电表会带来误差,我们特意总结出“大内小外”的规律旨在简化教学,使物理更容易学习。
参考文献:
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