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一、实验目的
会用伏安法(电压表测电压、电流表测电流)测量定值电阻的阻值,掌握 R = U / I,并通过多次测量求平均值减小误差。
二、实验原理
- 根据欧姆定律变形:R = U / I。用电压表测导体两端电压 U,用电流表测通过导体的电流 I,即可算出电阻。
- 电流表串联测 I、电压表并联在待测电阻两端测 U。
- 为减小误差,应多次改变电压测多组 (U, I),分别求 R 后取平均值。
待测电阻 Rx 真值可选 5 / 8 / 12 Ω;电压 U = 1~6 V(拖动滑块或拖动变阻器滑片)。I = U / Rx。
三、实验器材
电源、开关、电流表(0~3 A)、电压表(0~15 V)、待测电阻 Rx、滑动变阻器、导线、本互动课件(拖动电压滑块或拖动变阻器滑片、选待测电阻,实时显示 U/I/R 并记录求平均)。
四、实验步骤
- ① 按图连接:Rx、电流表串联,电压表并联在 Rx 两端,滑动变阻器串联以改变电压和保护电路。
- ② 闭合开关,移动滑片使电压表为某一示数,读电压 U 与电流 I,由 R = U / I 算出 R₁。
- ③ 至少再测 2~3 组(改变滑片位置),分别算出 R₂、R₃…,取 R_平均 = (R₁+R₂+R₃…) / n。
五、互动模拟
💡 选一个待测电阻 Rx,拖动电压滑块或拖动电路中变阻器滑片改变电压并读数,点击「记录一组」算出该组 R = U / I;多记几组后自动求平均值,与真值对照。
3.0 V
待测电阻 Rx:
电压 U = — V
电流 I = — A
本组 R = U / I = — Ω
六、探究结论
- 用 R = U / I 可由电压、电流算出导体电阻;定值电阻的阻值不随电压、电流改变。
- 多次测量取平均值可减小偶然误差,使结果更接近真值。
七、注意事项
- 连接时开关断开;闭合前滑片置阻值最大处。
- 电流表串联、电压表并联;注意正进负出与量程(电流、电压不超过表的最大测量值)。
- 读数时视线与表盘垂直,按分度值估读到下一位。