伏安法测电阻的实验步骤和表达式如下:
一、实验步骤
电路连接
- 按照电路图连接电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表和待测电阻,确保电压表并联于待测电阻两端,所有元件串联接入电源。
- 连接前检查电路无误,闭合开关前将滑动变阻器滑片调至最大阻值,防止电路短路。
数据测量
- 闭合开关后,通过滑动变阻器逐步调节电阻,记录不同阻值下的电流(I)和电压(U)数据,建议测量3组数据以提高准确性。
- 读取数据时注意仪表量程选择,避免指针偏转过大损坏仪表。
数据处理
- 计算每组电阻值:$R = \frac{U}{I}$,并求出三次测量的平均值以减小误差。
- 拆除电源和线路后整理器材。
二、表达式
电阻计算公式为欧姆定律的变形:
$$
R = \frac{U}{I}
$$
其中,$R$为待测电阻,$U$为电阻两端的电压,$I$为通过电阻的电流。
三、注意事项
电流表内接或外接需根据电阻值选择量程,避免仪表损坏。
测量大电阻时,电流表需选用低量程档(如0~0.1A),电压表选用高量程档(如0~3V)。
重复测量并取平均值可有效降低实验误差。
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