物理实验报告（仅供参考）
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实验日期： 实验教室： 指导教师：
【实验名称】 伏安法测线性电阻阻值（设计性） 【实验目的】
1. 学会简单的电路设计；明确如何选择仪器和确定最佳测量条件 2. 学会分析实验中的系统误差,掌握其修正方法 【实验要求】
1.若要求电阻的测量误差量条件?
2.对你所用仪器来说,两种接线方法(即内接法和外接法)其电表内阻给测量引起的系统误差各为多少?你采用哪一种方法?是否必须修正才能满足实验要求的
?RXRX?RXRX?1.5%,应如何选择仪器和确定最佳测
?1.5%?
3.设计并绘出适当的线路图(图中标仪器规格,元件参数); 4.写出测量步骤设计好数据记录表格. 5.提出数据处理和误差估算方法. 【仪器和用具】(根据设计需要选择)
1.待测电阻两个(RX1?15?;RX1?10K?)
2.直流稳压电源一台
3.滑线变阻器（500?,1.3A一只；23?,3A一只；140?，1A一只） 4.电压表:(0-2.5-5-10V,0.2级,电压灵敏度333.3?/V)一只,(0-1.5-3V,0.5级,电压灵敏度200?/V)一只
5.电流表:(0-50-100mA,0.5级,表头压降90mV)一只，(0-150-300?A,0.5级,表头压降177mV)一只
6.开关数个,导线若干.
设计思路提示：（你的实验具体情况可能与下面不同，详细分析你的设计方案，以下仅供参考）
1、实验原理：本实验要求用伏安法测量线性电阻的阻值，其实验原理是欧姆定律即：R?V，通过测量电阻两端的电压，以及流过电阻
I的电流，根据欧姆定律计算得到电阻的值。
2、设计要求：用伏安法测量线性电阻的阻值的相对误差要不超过1.5％，即ER??RxRx?1.5%。通过伏安法测量线性电阻的阻值R?V，是间
I接测量，需要通过间接测量误差的传递公式而合成，据此：
①根据间接测量误差传递公式：ER??RxRx??II??VV?1.5%。
假设电阻RX的误差平均地分配到V、I分误差上（误差均分
原则）。
②根据误差均分原则：
?II??VV?1.5%2?0.75%??II?0.75%?VV?0.75%
对于电表这类的示值类的仪器，?%流表和电压表等级的重要依据。
??仪量程。以上两式就是选择电
③选择电表：对于电表的选择，重要的两个参数就是电表的等
级和量程。
因为?VV?0.75%?II?0.75%，电表在等级的选择上必须选取小于等
于0.75级的。根据国标规定，电表的等级划分为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。那满足实验要求就有0.1、0.2、0.5三个等级的电表，但是在设计性实验中，选择仪器设备时还有一个节约的原则，就是：在满足条件的情况下，首先考虑选择精度最低的仪器。那么在本实验中，只有选择0.5级的电压表和电流表，在所提供选择的电压表中只有一只是0.5级的。而两只电流表都是0.5级的。还要分别对两个不同阻值的电阻的测量进行分析：
A、对于测量R据R?VI?I?VRX1?15?，假设选取0.5级，1.5V的电压表，那么根
I1m?V1Rx1?1.515?100mA
所以测量R时应选择0.5级，1.5V的电压表和0.5级，100mA的
X1电流表作为测量仪器。
B、对于测量RX2X2?10K?，同理可以得到I2m?V2Rx2?310000?300?A
所以测量R时应选择0.5级，3V的电压表和0.5级，300uA的电流表作为测量仪器。
④判断电流表的接法：
对于伏安法测线性电阻阻值，电表的接法主要是指电流表在电路中内接还是外接。一般有两种判断方法：
如果
RA?RV≥R，电流表外接，如图1所示；如果
xRA?RV＜R，
x电流表内接，如图2所示；
A、 对于测量RRV?200?1.5?300?X1?15?，根据所选的电表：
，那么
RV?RA?16.43?，RX1A?90/100?0.9?
所以测量R?15?时，电流表采用外接。 ，根据所选的电表：
RV?RA?594?B、 对于测量RRV?200?3?600?X2?10K?，RX2A?177/0.3?590?，那么
所以测量RRxIxmA?10K?时，电流表采用内接。
RxmAvIIVVAIvVx图1图2另一种判断方法是根据内外接电路所带来的误差进行比较，选取误差小一些的接线方式进行具体实验。方法如下
假设（1）、电流表外接，如图1示：
Rx两端电压为V?Vx ，电流表上I?Ix?IV，那么VI?Rx?RVRx?RV，实际是Rx与电压表内阻R的并联的结果，所引入的方法误差表示为：
V?Rx?Rx2Rx?Rv （1）
（2）、电流表内接，如图2所示：
V?VA?Vx， I?Ix， 则 VI?VA?VxIx?RA?Rx，实际是R与电流表内
x阻R的并联的结果，所引入的方法误差表示为：
A?Rx?RA (2)
A、对于测量R带入数据得到?Rx外X1?15?，选取的测量仪器是0.5级，1.5V的电压表，
?Rx内?0.9??0.72?，通过比较得应该采取电流表外接
的接线电路。如图1
B、对于测量RX2?10K?，选取的测量仪器是0.5级，3V的电压表
x外和0.5级，300uA的电流表，带入数据得到?R?9434??Rx内?590?，通
过比较得应该采取电流表内接的接线电路。如图2
⑤、确定最佳测量条件：
使用的仪器选、电路的接线方式确定后，应选取最佳的测量范围。确定最佳测量范围的原则是：
1、电表不能超过满量程。
2、电表使用低于满量程时，由电表引起的测量相对误差应满足
要求?UU??II?0.75%
?15?A、对于测量RX1，选取0.5级，1.5V的电压表，因为
，又 V??V仪0.75%?0.75%0.75%?1V?V仪量程??%,
?V仪?量程??%?0.75%测，
可得电压表的最佳测量范围为：1V?V测?1.5V同理毫安表的最佳测量范围为：66.7mA?I件内都能满足误差要求）
?100mA（在此条