王軍

摘 要：伏安法測電阻是高中物理教學(xué)中一個(gè)最為基本和常用的實(shí)驗(yàn)方法。高中物理教學(xué)中采取安培表內(nèi)接法，電流表不是理想儀表，有一定的阻值，在接入測試電路中不可避免 地要分壓，從而改變被測電路的狀態(tài)，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。如何減小電流表內(nèi)阻的影響，獲得準(zhǔn)確的測量值，本文對(duì)安培表內(nèi)接法測電阻產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：安培表內(nèi)接法；數(shù)據(jù)處理；誤差分析

電阻測量的最基本方法是伏安法，其基本原理是部分電路的歐姆定律，即用伏特表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出流過電阻的電流，根據(jù)R=U/I測算出電阻。但由于實(shí)際的安培表的電阻不可能等于零，故采用安培表的內(nèi)接法，存在測量的系統(tǒng)誤差。那么能否用安培表的內(nèi)接法準(zhǔn)確測出待測電阻的阻值呢？為此必須首先搞清安培表內(nèi)接法測電阻的誤差原因，然后從原因入手分析。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

探究安培表內(nèi)接法中，電阻箱接入不同阻值，通過與測量值對(duì)比，分析產(chǎn)生的誤差大小，探究安培表內(nèi)接法的誤差來源。

2 實(shí)驗(yàn)儀器

穩(wěn)壓電源、毫安電流表、伏特表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

3 實(shí)驗(yàn)方法：安培表內(nèi)接法

4 實(shí)驗(yàn)電路圖

5 實(shí)驗(yàn)步驟與內(nèi)容

（1）按照原理作出安培表內(nèi)接電路圖（圖1），并連接好電路。

（2）分別調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記錄此時(shí)安培表、伏特表讀數(shù)，并填入表格。

（3）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并分析。

6 數(shù)據(jù)記錄

8 誤差分析

從圖2所示的安培表內(nèi)接電路（簡稱“內(nèi)接法”）圖中不難看出，安培表中測出的電流等于流過待測電阻的電流，而伏特表測出的電壓并不等于待測電阻兩端的電壓，而是等于待測電阻兩端的電壓與安培表兩端電壓之和即UV=Ux+UA>Ux ，待測電阻Rx的阻值等于Rx兩端的電壓與通過Rx的電流的比值即Rx=，由于電流表測量值準(zhǔn)確，但電壓表測量值偏大 ，導(dǎo)致了電阻測量值與真實(shí)值相比偏大，即 R測 > R真，可見安培表內(nèi)接法測電阻的誤差主要是由于安培表的分壓引起的（安培表存在內(nèi)阻），其測量值實(shí)際上測量的是待測電阻與安培表內(nèi)阻串連之和R測=Rx+RA，若要能準(zhǔn)確測出待測電阻的阻值，只要測出安培表的內(nèi)阻，即可測算出待測電阻的準(zhǔn)確阻值即R測=Rx-RA。

9 結(jié)語

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)。伏安法測電阻是中學(xué)階段簡單的測電阻實(shí)驗(yàn)，但也是一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，而安培表的內(nèi)接法又是這一實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)，因此弄清安培表的內(nèi)接法，可減小有關(guān)伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)誤差。