中学物理实验中用电压补偿法提高伏安法测电阻的精确度讨论摘要: 伏安法测电阻实验是中学物理实验中一个重要的基础实验。由于物理思路清楚, 方法简单, 因此在课堂教学演示中广泛运用。可是, 其演示实验也存在着系统误差的产生。本文对于实验误差的产生进行分析, 利用电压补偿法对伏安法测电阻的内接法和外接法进行修正, 结果得以减小误差。对于课堂演示来讲, 本文实验能够做到一定的科学性, 而且能够得到精确的结果, 分析最理想的实验方法。关键词: 伏安法测电阻; 电压补偿法; 系统误差; 相对误差引言: 伏安法测电阻是重要的实验之一。在初中、 高中和大学都有伏安法测电阻的实验, 而且在初中到高中再到大学对伏安法测电阻的精确度要求不断提高, 理论分析不断加深。伏安法测电阻的接线有外接法和内接法, 不同的接法对测量电阻的误差也不同。为了探究中学课堂教学中, 以伏安法测量电阻为基础的实验方法, 讨论其间的测量精确度, 本论文用电压补偿法等不同方法对伏安法测电阻进行改装, 比较中学演示实验, 课堂教学提高实验的精确度的可选方案。本文利用比较相对误差的方法, 比较确定哪一种实验方法结果的精确度更高。实验测得的数值与真实数值之间的差数称为”绝对误差” , 而”绝对误差”与”真实数据”的比值称为”相对误差”。由于真实的数值往往不知道, 因而只能用多次测定结果的平均值代替”真值”, 这样计算的结果称为”偏差”。偏差也分”绝对偏差”和”相对偏差”。绝对偏差是一次测量值与平均值的差异, 相对偏差是指一次测量的绝对偏差占平均值的百分率。1 伏安法测电阻1.1 原理如图 1 所示, 测出经过电阻 R 的电流 I 及电阻 R 两端的电压 U, 则根据欧姆下载后可任意编辑定律, 可知 图 1 伏安法测电阻电路图[1] Fig.1 The voltammetry resistance circuit diagram以下讨论伏安法测电阻的系统误差问题[1]。1.2 测量仪表的选择在电学实验中, 仪表的误差是重要的误差来源, 因此要减小实验误差, 选择合适的仪表是关键环节。而仪表的量程和等级是反映仪表准确度的两个参数, 因此选择合适的仪表就是选择合适量程和等级的仪表。下面介绍选择仪表量程和等级的方法[2]。1.2.1 参照电阻器 R 的额定功率确定仪表的量限设电阻 R 的额定功率 P, 则最大电流为 为使电流表的指针指向刻度盘的处( 指针指在刻度盘的处测量值最准确) , 于是电流计的量限,即。电阻两端的电压为, 而电压表的...
