伏安法测电阻和滑动变阻器的连接方式器材选择

1、伏安法测电阻伏安法测电阻一一.伏安法测电阻：伏安法测电阻：rx=ux ix . 注意注意u、 i、 r三个量必须是三个量必须是同一段同一段电路中的量，由于电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。 1. 电流表内接法电流表内接法avrxia=ix uv=ux+ua uxr测测= uv ia = rx+ ra rx = ux / ix 电流表分压引起误差电流表分压引起误差, 测量值大于真实值测量值大于真实值, 适用于适用于rx ra 情形情形 2. 电流表外接法：电流表外接法：avrxuv=ux ia=ix+iv ixr测测= uv

2、ia = rx rv （rx+ rv ） rx = ux / ix 电压表分流引起误差电压表分流引起误差,测量值小于真实值测量值小于真实值适用于适用于rx rv 情形情形 例例1. 用内阻为用内阻为3000的电压表和内阻为的电压表和内阻为10的电流表测电阻，的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60v，电流表的示，电流表的示数都是数都是0.2a，则，则r1的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 ，r2的测量值为的测量值为 ，真实值是，真实值是 。avr2avr1甲甲乙乙300 290300333 练习练习. 用伏安法测电阻，采用电流表内

3、接法和外接法，测得用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻某电阻rx的阻值分别为的阻值分别为 r1 和和r2 ，则所测的测量值和真实值，则所测的测量值和真实值rx之间的关系是之间的关系是 （ ） （a）r1 rxr2 （b） r1 rxr2 （c）r1r2rx （d）r1r2rxa3.如何选择内接和外接如何选择内接和外接阻值判断法：阻值判断法：当当rxra，采用内接法误差较小。，采用内接法误差较小。倍率比较法：倍率比较法：如果如果rv/rxrx/ra时，采用外接法误差小。时，采用外接法误差小。如果如果rv/rxi/i 伏特表示数伏特表示数显著变化显著变化,电流表电流表外接外接 u/

4、urx时时，选限流接法一般，选限流接法一般r滑滑(35)rx（2）. 下列三种情况下，必须用下列三种情况下，必须用分压接法分压接法： a. 当要求当要求电压从电压从0 变起变起，或问题中要求得到，或问题中要求得到较多组较多组数据，数据，用分压接法用分压接法 b.当滑动变阻器的阻值当滑动变阻器的阻值r滑滑（1/31/5）rx时时，限流接法，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法分压接法 c.电流表、电压表、或电阻元件允许最大电流较小，电流表、电压表、或电阻元件允许最大电流较小，采用采用限流接法时电路中的最小电流（压）都会超过电表量程或限流接法时电

5、路中的最小电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许最大电流，则一定用分压接法电阻元件允许最大电流，则一定用分压接法 限流器电路，限流器电路， 安培表内接法安培表内接法 rxrarxav 限流器电路限流器电路， 安培表外接法安培表外接法 rxrvrxva av 分压器电路分压器电路， 安培表内接法安培表内接法 rxraavrx 分压器电路分压器电路， 安培表外接法安培表外接法 rxrvvarx5.伏安法测电阻的电路伏安法测电阻的电路 .在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为所用电压表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选择能够尽量减小

6、误选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上标于坐标图上(如右图所示如右图所示). (1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出i-u图线图线,由此求得该电由此求得该电阻的阻值阻的阻值rx= 欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图画出此实验的电路原理图.2.4103mavrx 大电阻用大电阻用内接法，变阻器内接法，变阻器用分压器接法，用分压器接法，电路图如图示电路图如图示.(2)答：答：01.0 2.0 3.01.00.51.5u(伏伏)i(毫安毫安)三、如何选择电压表和电

7、流表？三、如何选择电压表和电流表？问题三：用伏安法测量某电阻的阻值，现有实验器材如下：问题三：用伏安法测量某电阻的阻值，现有实验器材如下： 待测电阻待测电阻rx（阻值大约为（阻值大约为5，额定功率为，额定功率为1w）；）； 电流表电流表a1 （量程（量程00.6，内阻，内阻0.2 ）；）； 电流表电流表a2（量程（量程03a，内阻，内阻0.05）；）； 电压表电压表v1（量程（量程03v，电阻，电阻3k）；）； 电压表电压表v2（量程（量程015v，内阻，内阻15k）；）； 滑动变阻器滑动变阻器r（050）；）； 蓄电池（电动势为蓄电池（电动势为6v）；）； 开关、导线。开关、导线。 为了较准

8、确测量为了较准确测量rx阻值，保证器材的安全，以及操作方便，阻值，保证器材的安全，以及操作方便，电流表、电压表应选择电流表、电压表应选择 。 选择原则：测量值选择原则：测量值小于小于电表的量程或待测电阻的额值；电表的量程或待测电阻的额值；测量值应使表针有较大的偏转范围，一般在测量值应使表针有较大的偏转范围，一般在 1/3量程以上。量程以上。a1, v1四四.器材的选择器材的选择例例3.欲用伏安法测定一个阻值约欲用伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，要求测量欧的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是结果尽量准确，下列器材中应选用的是_ _，画出应采用的电路图。画出应采用的电路图。 a、电

9、池组（、电池组（6伏，内阻很小）伏，内阻很小） b、电流表（、电流表（03安，内阻安，内阻0.0125欧）欧） c、电流表（、电流表（00.6安，内阻安，内阻0.125欧）欧） d、电压表（、电压表（03伏，内阻伏，内阻3千欧）千欧） e、电压表（、电压表（06伏，内阻伏，内阻6千欧）千欧） f、滑动变阻器（、滑动变阻器（020欧，欧，1安）安） g、滑动变阻器（、滑动变阻器（0200欧，欧，0.3安）安） h、电键、导线、电键、导线a cefh电路图为电路图为:电流表外接电流表外接,限流电路限流电路五五.连接实物图连接实物图:试用线代替导线，按以下实验试用线代替导线，按以下实验原理图连接实物

10、图。原理图连接实物图。 rxva av 练习：练习： 用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻r，试把图中给出的，试把图中给出的器材连接成测量器材连接成测量r的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电路。图中安培表的量程为0.6a，内阻接近内阻接近1，伏特表的量程为，伏特表的量程为3v，内阻为几，内阻为几k ；电源的电；电源的电动势为动势为6v，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。滑动触点应处于正确位置。解：解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可

11、用限流接法，画出电路图如下：大，可用限流接法，画出电路图如下：+-器材的选择连接实物电路器材的选择连接实物电路练习：练习：有一个电阻有一个电阻rx，其阻值大约是，其阻值大约是25 25 k ，可供选择的器，可供选择的器材是：材是：电流表电流表a1 1 (0-100 (0-100a, 2 , 2 k) )电流表电流表a2 2 (0-500 (0-500a, 300), 300)电压表电压表v1 1 (0-10 (0-10v, 100 , 100 k）电压表电压表v2 2 (0-50 (0-50v, 500 , 500 k）直流稳压电源直流稳压电源 e （1515v，1 1a）滑动变阻器滑动变阻器

12、 r (1 (1k, 1, 1w) )电键电键k k和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。并画出电路图，再将如图示的实物连线。器材的选择连接实物电路器材的选择连接实物电路解解1）电压表、电流表的选择）电压表、电流表的选择例例3 3若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，电路中的最小电流为电路中的最小电流为 imin = 15v /26k = 0.577ma=577a，超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。分压器接法

13、。若电压表选若电压表选v2(50v),因为电源电压因为电源电压15v不足其不足其量程量程 的的1/3，所以，所以电压表应选电压表应选v1（10v）。）。由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻r rx x 中的最大电流为中的最大电流为 imax= 10v /25k = 0.4ma = 400a，所以所以电流表选电流表选a2（500 a ）。）。（2）滑动变阻器的选择）滑动变阻器的选择 滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，为了使电流电压有较明显的变化，为了使电流电压有较明显的变化， 在在限流电路限流电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器

14、的阻值 r（35）rx 在在分压器电路分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器的阻值 r（1/31/5）rx 在本题中不要求选择滑动变阻器。在本题中不要求选择滑动变阻器。（3）.安培表内接法和外接法的选择安培表内接法和外接法的选择 因为因为 rx = 25k ra = 300 所以采用所以采用安培表内接法安培表内接法例例3 3（4）分压电路和限流电路的选择）分压电路和限流电路的选择 分压电路分压电路可以使待测电阻上的电压从零调可以使待测电阻上的电压从零调到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外功率大；功率大；限流电路限流电路对电压的调节范围较小但对电压的调节范围较小但连线简单，限流电路消耗的额外功率小连线简单，限流电路消耗的额外功率小 我们可根据这两种电路的特点，按照实验我们可根据这两种电路的特点，按照实验要求进行选择。要求进行选择。 在上面例题中，如果用限流电路，因待测在上面例题中，如果用限流电路，因待测电阻值是滑动变阻器总阻值的电阻值是滑动变阻器总阻值的25倍，所以变阻倍，所以变阻器对电流、电压的的调节作用很小这里我们器对电流、电压的的调节作用很小这里我们应该应该选用选用调节作用范围大的调节作用范围大的分压器电路分压器电路例例3 3解答解答: : 根据上述分