2.3.2伏安法测电阻和分压限流电路上课用资料

伏安法测电阻分压限流电路2.3第2课时一、伏安法测电阻的两种电路电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”AVRAVR因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差．（1）电流表外接法电压表示数电流表示数测量值偏小，适于测量小阻值电阻.RVUURVRAIIIIAVIUR测说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小．所以该电路适合测量小电阻，即VRRRRIUR真AVR口诀：小—外—小（小电阻用外接法测量结果偏小）一、伏安法测电阻的两种电路2.3第2课时（2）电流表内接法RARVUUUURAIIAVIUR测电压表示数电流表示数测量值偏大,适于测量大阻值电阻.说明：误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小．所以该电路适合测量大电阻，即ARRAVRRRIUR真口诀：大—内—大（大电阻用内接法测量结果偏大）例1、在图示的电路中，如果安培表的示数为0.2安，伏特表的示数为30伏，电阻RX的测量值为＿＿欧。这个电阻比实际值是大还是小＿＿＿＿。如果已知伏特表的内电阻为3千欧，则电阻RX的精确值为_________欧。150偏小157.9例2、在图示的电路中，如果伏特表的示数为5伏，安培表的示数为50毫安，电阻RX的测量值为＿＿欧。这个电阻比实际值是大还是小＿＿＿＿。如果已知安培表的内电阻为0.20欧，则电阻RX的精确值为_________欧。100偏大99.8实际应用二、伏安法测电阻电路选择当xVAxRRRR时，选用电流表内接法．xVAxRRRR时，选用电流表外接法．当１、直接比较法：当Ｒx《Ｒv时，采用外接法当Ｒx》Ｒv时，采用内接法２、比值法口诀：大-内-大;小-外-小测大电阻测量值偏大例3.已知电流表的内阻为0.1Ω,电压表的内阻为10kΩ,若待测电阻约为5Ω，用伏安法测电阻应采用电流表_____法；若待测电阻约为500Ω，用伏安法测电阻应采用电流表_____法.外接内接３、实验试探法：若V示数变化大，说明A分压大，说明Rx与电流表的内阻接近，即Rx为小电阻;若A示数变化大，说明V分流大，说明Rx与电压表的内阻接近，即Rx为大电阻.“流内压外”用外接法用内接法例4：K分别与M、N接触，正确的是（）A、若电流表读数有明显的变化，则K应接在M点;B、若电流表读数有明显的变化，则K应接在N点;C、若电压表读数有明显的变化，则K应接在M点;D、若电压表读数有明显的变化，则K应接在N点．AvMNＢＣ三.滑动变阻器的接法（分压式、限流式）限流式：接一上一下分压式：接一上两下ABDCP测量电路AB测量电路AB限流式接法：分压式接法：①消耗电功率少(省电)②电路简单③电压调节范围小①消耗电功率多(耗电)②电路复杂③电压调节范围大RXPabERr=0RXPabERr=0EERRRXX~0—E必须用分压式的三种情况：1、要求用电器的电压从零开始连续变化或要求电压变化范围较大2、若用限流式，电路最小电流超过电表的量程或用电器额定电流3、变阻器的总电阻远小于待测电阻（一般指差出10倍以上）限流式选择：1、当待测电阻小于滑动变阻器电阻或差不多时，用限流式。2、若不存在以上问题，用分压式与限流式差不多时，用限流式，能耗小，电路连接简单。经验总结：1、关于电流表内外接：大内大，小外小。2、关于分压与限流：考试多数考分压；实验要求电压从零开始取的。3、关于滑动电阻器的选择：分压时选小的；限流时选大的4、关于滑动变阻器在闭合开关前滑片p的位置：分压打到最小；限流打到最大值。RXAVRXAV··限流器电路，安培表内接法RXAV··限流器电路，安培表外接法RXAV分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表外接法RXAVRXVA伏安法测电阻的四种基本电路例5.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5KΩ;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，题目对实验的精确度也没有明确要求。+-RXAV··++用电压表测电压用电流表测电流外接法？内接法？为减小误差，多测几组数据，求平均值滑动变阻器限流式？分压式？AVAV小结：URIIUR1.伏安法测电阻“同一性”2.有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ，可供选择的器材是：电流表A1（0----100μA,2kΩ）电流表A2（0----500μA,300Ω）电压表V1（0----10V,100kΩ）电压表V2（0----50V,500KΩ）直流稳压电源E（15V，1A）滑动变阻器R（1kΩ,1W）电键K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，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解：（1）电压表、电流表的选择若滑动变阻器用限流接法电路中的最小电流为RXVA25KΩ15V1KΩ超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。VARX25KΩ15V1KΩ若电压表选V2（50V），因为电源电压15V不足其量程的1/3，所以电压表应选V1（10V）。由于用分压器接法时，电阻RX中的最大电流为所以电流表选A2（500μA）AmAmAI577577.02615minAmAmAI4004.02510max所以采用电流表内接法实验电路图+－E=15V25KΩ1KΩRXA2V1（2）电流表内接法和外接法的选择因为30025AxRkR3.（1994年高考试题）如图为用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：（1）待测电阻Rx（约100Ω）（2）直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω）（3）直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）（4）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）（5）滑动变阻器（阻值0～15Ω,允许最大电流1A）（6）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．解析：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，（全题6分．电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分．除电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分．伏安法测电阻的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联．这部分接线中有任何错误都不给这3分．）RXAV1.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。300290300333甲R1VA··R2AV··乙明确电流表内接法和外接法中测量值和真实值的物理意义和误差的理论和实验分析。2.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按＿＿＿图所示的电路测量的误差较小，Rx的真实值更接近于＿＿＿＿Ω。甲1000甲RXVA··RXAV··乙两次接触，哪个表示数变化明显,Rx就与哪个表“近接”3、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＜Rx4、已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10KΩ，若待测电阻约为5Ω，用伏安法测其电阻应采用电流表______接法较好。若待测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻应采用电流表_____接法较好。外内5、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（流“泪”法）可以减小误差，P应接在b处。RabPVA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a处。ab