《电流表内外接、滑动变阻器限流与分压接法》.ppt

实验部分 电流表内外接 滑动变阻器的限流与分压接法 课前导引 电流表 滑动变阻器等元件经常被应用到电路实验中 通过实验 我们就可以知道这些元件如何连接才能使测量误差更小 测量结果更精确 一 理想电流表与理想电压表1 理想电流表 内阻极小 可以忽略它的分压2 理想电压表 内阻极大 可以忽略它的分流二 电流表的内外接法1 内接法2 外接法 1 分析 2 特点 测量值RX偏大 3 减小误差的要求 RX RA 4 接法原则 当RX RA时 电流表应采用内接法 测量结果会偏大一点 简称 大内偏大 1 分析 2 特点 RX偏小 3 减小误差的要求 RX RV 4 接法原则 当RX RV时 电流表应采用外接法 测量结果会偏小一点 简称 小外偏小 3 电流表内外接选择依据 1 直接比较 法或 主观判断 法 若RX RA 则采用 内接法 若RX RV 则采用 外接法 2 若 则采用 内接法 若 则采用 外接法 二 关于滑动变阻器的限流 分压接法 为了美观 1 限流接法 1 作用 主要改变电路的电流 滑动变阻器只有其中一部分电阻RPb分压 2 特点 与其他用电器串联 其他用电器 如图中灯泡 的电流 电压不能从零开始变化 比较节能 RP接线方法 一上一下 A A 2 分压接法 1 作用 除了改变电路的电流之外 还使滑动变阻器两部分电阻RPa RPb都能分压 2 特点 滑动变阻器一部分电阻RPa与其他用电器 如图中的灯泡 并联 在与另一部分电阻RPb串联 与滑动变阻器一部分电阻RPa并联的其他用电器 如图中灯泡 的电流 电压能从零开始变化 RP接线方法 一上两下 总结 设计电路方法 电学实验 仪器选择 选择规则 1 一般读数在所选是量程2 3以上 至少要超过1 3 2 欧姆表在R中 3 3R中读数为宜 较准确 3 保证表的安全 不超过表的量程 例 一多用表有四个欧姆档 分别为 1 10 100 1000 现用它来测量一未知电阻的阻值 当用 100 档测量时 发现指针的偏转角度很小 为了使测量结果更准确 测量前应进行如下两项操作 先 接着 然后再测量并读数 先调成 1000 档 表笔短接调零 3 若无法估计被测电阻的阻值大小 可以利用试触法 如图将电压表的左端接a点 而将右端第一次接b点 第二次接c点 观察电流表和电压表示数的变化 若电流表示数变化大 说明被测电阻是大电阻 应该用内接法测量 若电压表读数变化大 说明被测电阻是小电阻 应该用外接法测量 电路选择 安培表内 外接 选择规则 1 当RX RA或RX RARV时 选择安培表内接 2 当RX RV或RX RARV时 选择安培表外接 这里所说的变化大 是指相对变化 即 I I和 U U 电路选择 变阻器分压 限流接法 选择规则 限流接法 1 电阻上电压读数范围较小 2 选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器 两种接法均适用时 选用限流接法 选择规则 分压接法 1 电阻上电压读数范围大 在0 U之间 2 选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器 要求电压从零开始读数 或要求读数范围尽量大 所提供的实验仪器 电表量程不够 变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值 例题一 有一电阻RX 其阻值约为40 50 需进一步测定其阻值 现有以下器材 电池组 E 9V r 0 5 电压表 量程0 10V RV约20K 电流表 量程0 50mA RA约20 电流表 量程0 300mA RA约4 滑动变阻器R1 最大值100 额定电流1A 滑动变阻器R2 最大值1700 额定0 3A 开关S和导线若干 图1 两个电路中选哪一个 安培表和变阻器选哪一个 图2 第一步 选哪个电路 有一电阻RX 其阻值约为40 50 需进一步测定其阻值 现有以下器材 电压表 量程0 10V RV约20K 电流表 量程0 50mA RA约20 电流表 量程0 300mA RA约4 图1 图2 第二步 选哪个安培表 有一电阻RX 其阻值约为40 50 需进一步测定其阻值 现有以下器材 电池组 E 9V r 0 5 电压表V 量程0 10V RV约20K 电流表A1 量程0 50mA RA约20 电流表A2 量程0 300mA RA约4 图1 方法 利用电路最大电流判断选择 忽略伏特表的分流作用和电池的内阻 RX取45 调R为零时电路电流最大 第三步 选哪个变阻器 有一电阻RX 其阻值约为40 50 需进一步测定其阻值 现有以下器材 图1 方法 限流电路 相距甚近 变阻器R1与待测电阻阻值相近 故选之 滑动变阻器R1 最大值100 额定电流1A 滑动变阻器R2 最大值1700 额定0 3A 例题二 要用伏安法测定一阻值约为25k 左右的电阻的准确值 现有以下器材 直流电源U E 15V 额定电流I 1A 电流表A1 量程0 100 A 内阻约RA 2k 电流表A2 量程0 500 A 内阻约RA 0 3k 电压表V1 量程0 10V 内阻约RV 100K 电压表V2 量程0 50V 内阻约RV 500K 变阻器R 量程0 1K 额定功率1W 电键K和导线 符合实验要求 为使测量尽可能准确 则 1 测量电路应选择接法 内 外接法 2 变阻器应选择接法 限流 分压 3 电流表应选用 伏特表应选用 4 画出电路图 并连接实物图 第一步 选择变阻器接法 要用伏安法测定一阻值约为25k 左右的电阻的准确值 现有以下器材 直流电源U E 15V 额定电流I 1A 电流表A1 量程0 100 A 内阻RA 2k 电流表A2 量程0 500 A 内阻RA 0 3k 变阻器R 量程0 1K 额定功率1W 因RX R 限流电路不能有效控制电路 电流变化小 因此 选用变阻器分压接法 方法 限流接法相距近 分压接法相距远 第二步 选择伏特表 要用伏安法测定一阻值约为25k 左右的电阻的准确值 现有以下器材 直流电源U E 15V 额定电流I 1A 电压表V1 量程0 10V 内阻RV 100K 电压表V2 量程0 50V 内阻RV 500K 1 V1 V2量程与电源比较E比较 确定选V2 但读数范围小于1 2量程 读数范围小 误差大 不选 方法 保证表的安全 读数范围尽可能大于1 2量程 2 V1量程与电源比较E比较 小于E 但变阻器采用了分压接法 可以控制V1示数不超过表的量程 第三步 选择安培表 要用伏安法测定一阻值约为25k 左右的电阻的准确值 现有以下器材 直流电源U E 15V 额定电流I 1A 电流表A1 量程0 100 A 内阻RA 2k 电流表A2 量程0 500 A 内阻RA 0 3k 电压表V1 量程0 10V 内阻RV 100K 最大电流Imax 10 RX 400 A 超过A1表的量程 故选电流表A2 方法 估算最大电流或最小电流不超过表的量程 第四步 选择内 外接法 要用伏安法测定一阻值约为25k 左右的电阻的准确值 现有以下器材 电流表A2 量程0 500 A 内阻RA 0 3k 电压表V1 量程0 10V 内阻RV 100K 第五步 综合画电路图 变阻器R分压接法 电压表选V1表 电流表A2内接法 画电路图的方法 1 先画主电路2 再连辅电路3 后连电压表4 代号不忘标 A2 RX R U K V1 第六步 画实物电路图 连实物电路图的方法 1 先正后负 2 先串后并 3 电压表最后 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 15V 内阻15K F 滑动变阻