浅谈伏安法测外阻实验电路设计

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑 浅谈伏安法测外阻实验电路设计中学物理中，直流电路的概念及计算在降低要求的状况下，在初中已有坚实的基础，略有跃迁的是全电路及电动势概念，但全电路体系严密，思路颇顺，不足为虑。唯一使学生困惑的是直流电路设计，且在近几年高考中所占比例有上升趋势。为了使学生少走弯路，走出困惑，特对伏安法测外阻试验电路设计发表一些看法，就教于同行。笔者认为，伏安法测外阻试验电路应考虑设计以下两方面电路。第一，伏特表、安培表的接法。常有以下两种电路，如图（1）（2），外接伏安法和内接伏安法。不管采用何种电路，由于电表的接入，不可避免产生系统误差。设计怎样的电路，才尽可能减少误差呢？下

2、面就图（1）（2）应用并联分流，串联分压加以分析。图（1）中：R测=，R真=，由于IIR，所以R测UR，所以R测R真，为使测量值尽量接近真值，只能尽量减小UA，据串联分压，只能满足RARX。以上分析说明，伏特表内阻远大于待测电阻阻值，则应设计使用外接伏安法电路。若安培表內阻远小于待测电阻阻值，则应设计使用内接伏安法电路。其次，操纵电路基本原件滑动变阻器的连接。常有以下两种连接方式，如图（3）（4）分压式接法和限流式接法。图（3）分压式接法中，AB为供电电路输出端。接线特点是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，该接法对被测电路的电压调理范围在不计电源内阻情形下为

3、：0。图（4）限流式接法中，AB为供电电路的输出端。接线特点是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。对外供电电压最大可调范围为：。其中RX为待测电阻，R为滑动变阻器的总阻值，电源内阻不计。以上分析可知，分压接法比限流接法电压调理范围大，且可以从0调起。特别是当RXR时，限流法实际起不到调理电压作用。至此则出现一个十分尖锐的问题，是否任何状况下，都可接成分压电路呢？答案是否定的。由于还有一个操作便利的问题。当RRX时，当滑动变阻器滑动触头滑至与RX并联部分电阻很大时，再滑动触头对并联部分总电阻影响就微小，从而减缓对电压的调理速度，影响试验的正常进行。因此，在试验中到底将滑动变阻器如何接入电路要据试

4、验要求和所给器材的规格决定。若试验明确要求电压从0调起，只能选用分压接法。若要求不明确，且电压调理范围不需太大时，两种接法都可以。但一般状况下限流接法中要选用阻值较大的滑动变阻器，分压接法中应选用阻值较小的滑动变阻器。以下特举一例作说明性分析。例：有一个小灯泡上面标有“6V，1W字样。现要描绘此灯的I-U图线。以下器材可供选用：A.电压表（0-5V，5K）；B.电压表（0-10V，10K）；C.电流表（0-0.3A，5）；D.电流表（0-0.6A，2）；E.滑动变阻器（30，2A）；F.学生电源（直流9V），还有开关、导线等。（1）试验中所用电压表应选_，电流表应选_。（2）设计试验原理图。分析：基本思路，先选仪表，再选电路。小灯泡正常发光时，额定电流I=A=0.167A；额定电压U=6V；电阻R=36。因此，电压表选B，电流表选C。由于RRV（3610K