伏安法测电阻和滑动变阻器的连接方式器材选择

伏安法测电阻和滑动变阻器的连接方式2013.12.10一.伏安法测电阻：RX=UX／IX.注意U、I、R三个量必须是同一段电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。

1.电流表内接法AVRxIA=IXUV=UX+UA＞UXR测=UV／IA=

RX+RA＞RX=UX/IX电流表分压引起误差,

测量值大于真实值,

适用于RX＞＞RA情形

2.电流表外接法：AVRxUV=UXIA=IX+IV＞IXR测=UV／IA=RX·RV／（RX+RV）＜

RX=UX/IX电压表分流引起误差,测量值小于真实值适用于RX＜＜RV情形例1.用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为

Ω，真实值是

Ω，R2的测量值为

Ω，真实值是

Ω。AVR2AVR1甲乙300290300333练习.用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接法，测得某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测的测量值和真实值Rx之间的关系是（）（A）R1＞Rx＞R2（B）R1＜Rx＜R2（C）R1＞R2＞Rx（D）R1＜R2＜RxA3.如何选择内接和外接①阻值判断法：当RX<<RV，采用外接法误差较小。当Rx>>RA，采用内接法误差较小。②倍率比较法：如果RV/Rx>Rx/RA时，采用外接法误差小。如果RV/Rx<Rx/RA时，采用内接法误差小。

③实验探测法：比较ΔU/U与ΔI/I的大小RabPVAΔU/U>ΔI/I伏特表示数显著变化,电流表外接

ΔU/U<ΔI/I电流表示数显著变化,电流表内接

例2、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别与a，b两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则P应接在————处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在

—处。解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，P应接在a处。RbaPVA而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。因此采用外接法可以减小误差，P应接在b处。ba练习：某同学用伏安法测一个未知电阻，他先将电压表接a点，读得两表示数分别为U1=3.0V，I1=3.0mA，然后将电压表改接在b点，读得两表示数分别为U2=2.9V，I2=4.0mA，如图所示，由此可知电压表应接到

点误差较小，测得Rx值应为

Ω（设电源电压不变）解：ΔU/U1=1/30.,ΔI/I=1/3安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，P应接在a处。RbaPVAa975二、滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路并联分压电路——分压器1.滑动变阻器的两种主要连接方式：RXRABC(D)RXR（1）保护电表不受损坏；（2）改变电流电压值，多测量几次，求RX的平均值，减少误差。2.变阻器的作用——K闭合前R置于最大K闭合前R置于输出最小（1）限流接法的优点是：电路连接简便，附加功率损耗较小（2）分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大3.分压接法和限流接法的比较：

限流电路分压电路电压范围电流范围0——U4.分压接法和限流接法的选择（1）.当R滑>RX时，选限流接法．一般R滑>(3—5)RX（2）.下列三种情况下，必须用分压接法：a.当要求电压从0变起，或问题中要求得到较多组数据，用分压接法．

b.当滑动变阻器的阻值R滑＜（1/3—1/5）RX时，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法．

c.电流表、电压表、或电阻元件允许最大电流较小，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电阻元件允许最大电流，则一定用分压接法．

限流器电路，

安培表内接法RX＞＞RARXAV

限流器电路，

安培表外接法

RX＜＜RVRXVAAV

分压器电路，

安培表内接法RX＞＞RAAVRX

分压器电路，

安培表外接法RX＜＜RVVARX5.伏安法测电阻的电路.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示).

(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=

欧(保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图.2.4×103mAvRx大电阻用内接法，变阻器用分压器接法，电路图如图示.(2)答：01.02.03.01.00.51.5U(伏)I(毫安)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：待测电阻RX（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）；电流表A1

（量程0～0.6Ａ，内阻0.2Ω）；电流表A2（量程0~3A，内阻0.05Ω）；电压表V1（量程0~3V，电阻3kΩ）；电压表V2（量程0~15V，内阻15kΩ）；滑动变阻器R（0~50Ω）；蓄电池（电动势为6V）；开关、导线。为了较准确测量RX阻值，保证器材的安全，以及操作方便，电流表、电压表应选择

。选择原则：①测量值小于电表的量程或待测电阻的额值；②测量值应使表针有较大的偏转范围，一般在1/3量程以上。A1,V1四.器材的选择例3.欲用伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，要求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是__

_______，画出应采用的电路图。A、电池组（6伏，内阻很小）B、电流表（0—3安，内阻0.0125欧）C、电流表（0—0.6安，内阻0.125欧）D、电压表（0—3伏，内阻3千欧）E、电压表（0—6伏，内阻6千欧）F、滑动变阻器（0—20欧，1安）G、滑动变阻器（0—200欧，0.3安）H、电键、导线．ACEFH电路图为:电流表外接,限流电路五.连接实物图:试用线代替导线，按以下实验原理图连接实物图。RXVAAV练习：用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为几KΩ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20Ω。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-器材的选择连接实物电路练习爹：有一习个电告阻Rx，其阻紫值大奇约是25kΩ，可供辰选择跟的器狭材是肺：电流谊表A1(0颠--妄--宗10返0μA,瓦2kΩ)电流帮表A2(0游--飞--歇50陆0μA,歪3怜00Ω)电压剧表V1(0旱--像--迁10V,混10群0kΩ）电压形表V2(0级--棵--嗽50V,椅50锦0kΩ）直流未稳压溉电源E（15V，1A）滑动想变阻吉器R(1kΩ,区1W)电键K和若辈干根斜导线秆．试选刘择适器当的舰器材沾，选裙取适驱当的滨电路陵，使泊测量昨尽可份能准工确，满并画妹出电钞路图馅，再免将如均图示榴的实存物连敞线。器材飘的选禾择连分接实阵物电眯路解1）．睬电压钻表、蚀电流俊表的卷选择例3若滑坟动变剂阻器晃用限叙流接势法，电路搏中的请最小坡电流算为Imi守n=订15呆V禁/2雅6K聋Ω缘瑞=张0.腿57览7m票A=划57始7μ贞A，超过裂两表盲的量删程，都因此躺滑动绳变阻籍器必牛须用分压猾器接址法。若电酷压表攀选V2(5律0V鹅),因为元电源泛电压15醒V不足钻其量程的1/择3，所园以电压辜表应内选V1（10瓦V）。由于说用分烛压器艰接法疮时，惠电阻RX中的戚最大乖电流钻为Ima差x′=绒1坐0V注/酱25晒KΩ惹=悼0禾.4租mA祝=灵4袖00巷μA群，所以电流挎表选A2（50迁0升μA）。（2）．螺滑动锋变阻则器的狭选择滑动氏变阻乘器在院电路电中起趋调节切电流花电压鲜的作林用，纺为了仿使电斑流电芽压有驰较明赤显的龄变化戏，在限流喂电路中，绑一般王滑动低变阻没器的禁阻值R＞（3—芳5）RX在分压动器电留路中，辉一般沫滑动忠变阻示器的泰阻值R＜（1/皮3—穗1/夜5）RX在本横题中广不要珠求选谎择滑破动变匆阻器打。（3）.安培洋表内嫁接法特和外唐接法绩的选垂择因为RX=纪25久K和Ω＞＞RA=傅30遥0悉Ω所以仇采用安培宏表内妹接法例3（4）．蹦分压微电路仪和限与流电浊路的熟选择分压遍电路可以裳使待贯测电维阻上垂的电袋压从惑零调杯到最贴大值权，连农线较鸦复杂竖，分昏压电销路消议耗的还额外贝功率蛋大；限流具电路对电廊压的他调节虑范围防较小毅．但掏连线润简单梳，限骗流电型路消班耗的拘额外或功率瓶小．我们贝可根逮据这点两种惭电路孟的特香点，圈按照碎实验恢要求专进行炸选择须。在上乐面例蜡题中霜，如疏果用求限流你电路狂，因迫待测廊电阻鸣值是塑滑动费变阻校器总乐阻值陆的25倍，聋所以拿变阻伶器对漏电流岁、电户压的辩的调外节作校用很唐小．须这里耍我们上应该选用调节箭作用赏范围骄大的分压机器电持路．例3解答:根据锻上述耐分析铅，选傍择电露流表拐和电数压表户应为纪：电流压表A1裂(0甜--辰--北10烤0μ酱A,佩2优kΩ豪)电流