伏安法测电阻和滑动变阻器的连接方式器材选择

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,R,X,=U,X,I,X,.,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,A,V,R,x,I,A,=I,X,U,V,=U,X,+U,A,U,X,R,测,=U,V,I,A,=,R,X,+R,A,R,X,=U,X,/I,X,电流表分压引起误差,测量值大于真实值,适用于,R,X,R,A,情形,2.,电流表外接法：,A,V,R,x,U,V,=U,X,I,A,=I,X,+I,V,I,X,R,测,=U,V,I,A,=R,X,R,V,（,R,X,+R,V,）,R,X,=U,X,/I,X,电压表分流引起误差,测量值小于真实值,适用于,R,X,R,V,情形,例,1,.,用内阻为,3000,的电压表和内阻为,10,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,R,1,的测量值为,，,真实值是,，,R,2,的测量值为,，,真实值是,。,A,V,R,2,A,V,R,1,甲,乙,300,290,300,333,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,R,x,的阻值分别为,R,1,和,R,2,，,则所测的测量值和真实值,R,x,之间的关系是 （）,（,A,）,R,1,R,x,R,2,（,B,）,R,1,R,x,R,2,（,C,）,R,1,R,2,R,x,（,D,）,R,1,R,2,R,x,A,3.,如何选择内接和外接,阻值判断法：,当,R,X,R,A,，采用内接法误差较小。,倍率比较法：,如果,R,V,/R,x,Rx/R,A,时，采用外接法误差小。,如果,R,V,/RxI/I,伏特表示数显著变化,电流表,外接,U/UR,X,时,，选限流接法一般,R,滑,(35)R,X,（,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,（,1/31/5,）,R,X,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,R,X,R,A,R,X,A,V,限流器电路,，,安培表外接法,R,X,R,V,R,X,V,A,A,V,分压器电路,，,安培表内接法,R,X,R,A,A,V,R,X,分压器电路,，,安培表外接法,R,X,R,V,V,A,R,X,5.,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,.,2.4,10,3,mA,v,Rx,大电阻用内接法，变阻器用分压器接法，电路图如图示,.,(2),答：,0,1.0 2.0 3.0,1.0,0.5,1.5,U(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,5,，额定功率为,1W,）；,电流表,A,1,（量程,0,0.6,，内阻,0.2,）；,电流表,A,2,（量程,03A,，内阻,0.05,）；,电压表,V,1,（量程,03V,，电阻,3k,）；,电压表,V,2,（量程,015V,，内阻,15k,）；,滑动变阻器,R,（,050,）；,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：测量值,小于,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,1/3,量程以上。,A,1,V,1,四,.,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（,03,安，内阻,0.0125,欧）,C,、电流表（,00.6,安，内阻,0.125,欧）,D,、电压表（,03,伏，内阻,3,千欧）,E,、电压表（,06,伏，内阻,6,千欧）,F,、滑动变阻器（,020,欧，,1,安）,G,、滑动变阻器（,0200,欧，,0.3,安）,H,、电键、导线,A CEFH,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。,R,X,V,A,A,V,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,1,，,伏特表的量程为,3V,，,内阻为几,K,；,电源的电动势为,6V,，,变阻器的阻值为,020,。,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：,有一个电阻,Rx,，,其阻值大约是,25,k,，,可供选择的器材是：,电流表,A,1,(0-100,A,2,k,),电流表,A,2,(0-500,A,300,),电压表,V,1,(0-10,V,100,k,）,电压表,V,2,(0-50,V,500,k,）,直流稳压电源,E,（,15,V,，,1,A,）,滑动变阻器,R,(1,k,1,W,),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。,器材的选择连接实物电路,解,1,）电压表、电流表的选择,例,3,若滑动变阻器用限流接法，,电路中的最小电流为,I,min,=15V/26K=0.577mA=577A,，,超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用,分压器接法。,若电压表选,V,2,(50V),因为电源电压,15V,不足其,量程,的,1/3,，所以,电压表应选,V,1,（,10V,）。,由于用分压器接法时，电阻,R,X,中的最大电流为,I,max,=10V/25K=0.4mA=400A，,所以,电流表选,A,2,（,500 A,）。,（,2,）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，为了使电流电压有较明显的变化，,在,限流电路,中，一般滑动变阻器的阻值,R,（,35,）,R,X,在,分压器电路,中，一般滑动变阻器的阻值,R,（,1/31/5,）,R,X,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,因为,R,X,=25K,R,A,=300,所以采用,安培表内接法,例,3,（,4,）分压电路和限流电路的选择,分压电路,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功率大；,限流电路,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,我们可根据这两种电路的特点，按照实验要求进行选择。,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,25,倍，所以变阻器对电流、电压的的调节作用很小这里我们应该,选用,调节作用范围大的,分压器电路,例,3,解答,:,根据上述分析，选择电流表和电压表应为：,电流表,A1 (0-100A,2 k),电流表,A2 (0-500A,300),电压表,V1,(0-10V,100 k,）,电压表,V2 (0-50V,500 K,）,选择接法：电流表用,，变阻器用,，,内接法,分压器接法,画出实验电路图如下：,A2,V,1,R,X,25K,=15V,1K,实物图连线如图示：,+,谢谢收看,