電阻測量中誤差分析的常用方法

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電阻測量中誤差分析的常用方法在高中電學(xué)測驗中，誤差分析是測驗測驗的重點，測驗原理、測驗電路及測驗器材的選取中要考慮從減小誤差的角度入手。大量試題中給定了測驗方法后，還需分析誤差的來源、對比測量值與真實值之間的關(guān)系。因此，電學(xué)測驗中誤差分析既是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點，更是處理電學(xué)問題時的難點。

在解讀誤差時，關(guān)鍵在于理解測驗原理及其表述，下面以閉合電路中測電源電動勢及內(nèi)阻的測驗為例分析。

1測驗分析

對比以下兩種電路對電源電動勢和內(nèi)阻的測量產(chǎn)生的誤差，如圖1所示。

1.1測驗原理

閉合電路歐姆定律。

1.2誤差來源

1.3誤差分析

1.3.1圖象分析法

理解圖象中坐標(biāo)軸的物理意義，用U-I圖線，U軸表示路端電壓，I軸表示外電路總電流。

（1）對甲電路分析：設(shè)由測量值作出的U-I圖線，如圖2（甲）中實線所示。

任意取圖線上一點P（I1，U1）分析，U1為電壓表示數(shù)，能反映P狀態(tài)時路端電壓，但I(xiàn)1只表示通過了R的電流，實際電流應(yīng)加上此時通過電壓表的電流，I1′=I1+ΔI（ΔI=U1RV）>I1，狀態(tài)值應(yīng)由P變?yōu)镻′（I1′，U1）（RV指電壓表內(nèi)阻）。

又因R與電流表短路時，電壓表不存在分流作用，即電壓表內(nèi)阻并未引起誤差?？芍搪窌r應(yīng)為B狀態(tài)。

綜合以上兩點可知，電源的伏安圖線應(yīng)為過B和P′的連線，如圖2（甲）中虛線所示，對比兩圖線可得E測U2，I1r真，由外電路斷路時，電流表無電流，也就無電勢降，那么UEF=E=E真。

1.4解題體會

對電路誤差分析時，應(yīng)把握好以下幾點。

（1）明切實驗原理，理解好公式中各物理量確實切物理意義。

（2）誤差分析中，應(yīng)分析誤差來源，更加是不能疏忽各電表自身的電阻。

（3）分析電路時，需明確電路組成，必要時可將元件組合，以便于用直觀法分析。

2應(yīng)用舉例

如圖5所示為電流表外接法測電阻。

誤差來源：電壓表分流。

2.1圖象法

當(dāng)RV兩端電壓為U1時，通過電阻Rr的實際電流I1′=I1-U1RV。如圖6所示，實線表示測量值圖線，虛線表示真實值圖線，對比兩圖線可知：R真>R測。

2.2公式法

R測=UVIA=U1I1，R真=UxIx=U1I1-U1RV。

（設(shè)Ux、Ix為此時Rx的實際電壓及電流）

2.3等效法

如圖7所示，若將虛線框內(nèi)視作組合元件，那么

UV和IA能表示組合元件兩端電壓及電流，那么可得R測，應(yīng)留