伏安法在电学实验中的基本应用与变式分析

摘 要：电学实验是高考必考内容，常以“伏安法”作为切入点进行考查，关于“伏安法”的电路选择与设计是学生学习的一大难点。本文由浅入深剖析“伏安法”在电学实验中的基本应用，并进行变式分析，使学生掌握“伏安法”的应用。

关键词：“伏安法”；基本应用；变式分析；研究对象

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0060-4

电压表和电流表是电学实验中最常用的两个测量电表。电压表有两种量程：0～3 V和0～15 V量程，电流表有两种量程：0～0.6 A和0～3 A量程。本文结合“伏安法”测电阻和“伏安法”测电源的电动势及内阻这两个实验，展开“伏安法”在电学实验中的应用研究，通过讨论加强对“伏安法”的进一步理解。

1 基本应用1：“伏安法”测电阻

1.1 关于测量电路的连接问题

“伏安法”测电阻的电学研究对象是电阻Rx，测量原理是电阻的定义式其测量电路可有以下两种接法：图1称之为电流表“内接法”， 图2称之为电流表“外接法”。

以上两种接法均存在着系统误差，在实际测量过程中又该怎样选择呢？

①一般原则是：大电阻用“内接法”，小电阻用“外接法”，即“大内小外”。

②有时不太好把握电阻的大小可以用计算法来判断：

③有时不知未知电阻Rx的大小，可用实验试探法：

按图3接好电路，让电压表的接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表“外接法”（电流表分压比电压表分流明显）；如果电流表的示数有较大变化，而电压表的示数变化不大，即则可采用电流表“内接法”（电压表分流比电流表分压明显）。……