伏安法测电阻ppt课件 (2).ppt

1 伏安法测电阻 2 根据部分电路欧姆定律可知 只要测出被测电阻两端的电压U和流过该电阻的电流I 就可求出电阻R的大小 一 实验原理 3 二 实验器材1 注意安全性2 读数的精确性3 一般选择量程接近的 4 三 实验电路和实物连线 测量电路 控制电路 5 伏安法测电阻的电路选择 1 电流表和电压表各一个 知道其内阻的大约值 若时 选用电流表内接法 由于该电路中电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压 电流表的读数I表示通过Rx的电流 所以使用该电路所测电阻 比真实值Rx大了RA 1 测量电路的选择 6 外接法 7 2 控制电路的选择 控制电路分为限流式和分压式两种 变阻器的常规处理将变阻器从滑动触点P分成两个部分 把一个完整的变阻器看成是由两部分串联组成的 如下图所示 8 限流和分压电路的选取 1 限流式 图中变阻器起限流作用 求待测电阻Rx的电压可调范围 限流式电路的特点 1 电压不能从零开始调节 调节范围较小 但电路结构较为简单 2 电能损耗较小 9 2 分压式 图中变阻器起分压作用 求待测电阻Rx的电压可调范围 分压式电路的特点 1 电压可以从零开始调节到电源电动势 调节范围较大 但电路结构较为复杂 2 电能损耗较大 10 下列情况必须选用分压接法 1 要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始可连续调节时必须采用分压接法 测小灯泡的伏安特性曲线 2 当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值R 且实验要求的电压变化范围较大 或要求测量多组数据 时 必须采用分压接法 若没有很高的要求 仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时 可考虑安装简便和节能因素采用限流接法 11 限流式 分压式 可调范围 变阻器 电能损耗 较大阻值 较小阻值 较小 较大 12 用伏安法测量某电阻Rx的阻值 现有实验器材如下 A 待测电阻Rx 范围在5 8 额定功率1WB 电流表A1 量程0 0 6A 内阻0 2 C 电流表A2 量程0 3A 内阻0 05 D 电压表V1 量程0 3V 内阻3K E 电压表V2 量程0 6v 内阻15K F 滑动变阻器R 0 100 G 蓄电池 电动势12VH 导线 电键 为了较准确的测量 并保证器材安全 电流表应选 电压表应选 并画出电路图 13 由 Rx知 应选外接法 先确定测量电路 额定电流Im 0 45A 应选电流表A1 额定电压Um 2 8V 应选电压表V1 由R 100 10Rx知 应选择限流式电路 再确定控制电路 其电路图如图所示 分析 14 15 16 1 用伏安法测量一个电阻 器材有 待测电阻RX 约为15 电流表 量程为25mA 内阻 电压表 量程为 内阻 k 电源 r 0 滑动变阻器 最大值 00 允许最大电流 开关 个 导线若干 根据器材规格和实验要求连接实物图 析 RX R 采用电流表外接法 RX R 因此采用限流式接法 RX 100 2 17 2 要用伏安法来测量一个电阻RX 约为25K 器材如下 直流电流表 0 50 A 内阻r 0 3k 直流电压表 内阻r k 电源 额定交流 滑动变阻器 额定功率 导线 开关 为使测量的结果达到较高的准确度 则 1 控制电路应采用限流电路还是分压电路 2 电流表应选择内接法 还是外接法 画出实验电路图 分析 RX R 因此采用分压式接法 1 2 RX 25K 因此采用安培表内接法 RX R 18 19 例1 有一电阻R 其阻值大约在40 至50 之间 需进一步测定其阻值 现有下列器材 电池组 电动势为9V 内阻忽略不计 电压表 量程为0至10 内阻20 电流表A1 量程为0至50 内阻约20 电流表A2 量程为0至300m 内阻约4 滑动变阻器R1 阻值范围为0至100 额定电流1A 滑动变阻器R2 阻值范围为0至1700 额定电流0 3 开关 及导线若干 实验中要求多测几组电流 电压值 为使实验正常进行并减小误差 并要求滑动变阻器便于调节 在实验中应选电流表和滑动变阻器 1 滑动变阻器的接法和选择 控制电路 简便性2 电流表和电压表的选择 电表 安全性和精确性3 电流表的内外接 测量电路 精确性 20 例2 用伏安法测量某电阻的阻值 现有实验器材如下 待测电阻Rx 阻值大约为5 额定功率为1W 电流表A1 量程为0 0 6A 内阻为0 2 电流表A2 量程为0 3A 内阻为0 05 电压表V1 量程为0 3V 内阻为3K 电压表V2 量程为0 15V 内阻为15K 滑动变阻器R 0 50 蓄电池 电动势为6V 开关 导线 为了较准确测量Rx的阻值 保证器材的安全 以及操作方便 电流表 电压表应选择 并画出实验电路图 21 3 确定测量电路由于待测电阻Rx的阻值大约是5 而所用电流表的内阻为0 2 所用电压表内阻为3K 被测电阻为小电阻 故采用电流表的外接法 1 确定控制电路和变阻器因滑动变阻器的全值R0大于被测电阻阻值Rx 故考虑滑动变阻器的限流接法 采用限流接法时 通过Rx的最小电流为0 11A 最大电流为0 45A 符合实验要求 2 确定电压表 电流表被测电阻Rx的额定电压 额定电流分别为2 2V和0 45A 则电流表选用A1 电压表选用V1 解 22 1 有一个量程为0 0 6 3安培的安培表 0 0 6安培挡的内阻为0 125欧 0 3安培挡的内阻为0 025欧 一个量程为0 15伏的伏特表 内阻为1 5 104欧姆 一个滑动变阻器 电阻为0 200欧 一个电压为12伏特的蓄电池组 一个电键和一些导线 要使用这些器件用伏安法测量一个阻值约为几十欧的线圈的电阻 画出实验应采用的电路图 在实物图中画线 把所示器件连接成电路 23 2 用伏安法测量定值电阻的阻值 备用器材如下 待测电阻Rx 阻值约为25K 电流表A1 量程100 A 内阻约为2K 电流表A2 量程500 A 内阻约为300 电压表V1 量程10V 内阻约为100k 电压表V2 量程50V 内阻约为500k 电源E 电动势15V 允许通过的最大电流1A 滑动变阻器R 最大阻值1k 电键S 导线若干 为了尽量减小实验误差 要求测多组数据 1 电流表应选 电压表应选 2 画出实验电路图并连接实物图 24 2 图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图 器材规格如下 待测电阻Rx 约100欧 直流毫安表 量程0 10毫安 内阻50欧 直流电压表 量程0 3伏 内阻5千欧 直流电源 输出电压4伏 内阻可不计 滑动变阻器 阻值范围0 15欧 允许最大电流1安 电键一个 导线若干条 根据器材的规格和实验要求 在本题的实物图上连线 25 分析 由于待测电阻大于滑动变阻器的全值电阻 所以变阻器应采用分压式接法 由于RA与RX相当 而RV RX 所以 采用安培表外接式 若选用限流式接法 则通过回路的最小电流为 可见 只有选用分压式接法 线路连接如下 26 某电压表的内阻在20k 50k 之间 现要测量其内阻 实验室提供下列可选用器材 待测电压表V 量程3V 电流表A 量程200 A 电流表A2 量程5mA 电流表A3 量程0 6 滑动变阻器R 最大阻值1k 电源E 电动势4V 电键S 1 所提供的电流表中 应选用 填写字母代号 2 为了尽量减小误差 要求测量多组数据 试在图中画出符合要求的实验电路图 电源和电键及连线已画出 27 1 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值 900 1000 电源E 具有一定内阻 电动势约为9 0V 电压表V1 量程为1 5V 内阻r1 750 电压表V2 量程为5V 内阻r2 2500 滑线变阻器R 最大阻值约为