伏安法測(cè)電阻內(nèi)接法和外接法

伏安法測(cè)電阻內(nèi)接法和外接法第一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)：電阻的測(cè)量

用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R，伏安法第二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日伏安法測(cè)電阻的兩種電路

電流表接在電壓表兩接線(xiàn)柱外側(cè)，通常叫“外接法”

電流表接在電壓表兩接線(xiàn)柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”

AVRAVR

因?yàn)殡娏鞅?、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測(cè)量電阻都有誤差．一、電阻的測(cè)量（實(shí)驗(yàn)電路內(nèi)外接的）

第三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日伏安法測(cè)電阻的誤差分析電流表外接法電壓表示數(shù)Uv=UR電流表示數(shù)測(cè)量值偏小，適于測(cè)量小阻值電阻.說(shuō)明：誤差來(lái)源于電壓表的分流，分流越小，誤差越?。栽撾娐愤m合測(cè)量小電阻，即<AVR第四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日伏安法測(cè)電阻的誤差分析電流表內(nèi)接法

電壓表示數(shù)UV=UR+UA>UR電流表示數(shù)測(cè)量值偏大,適于測(cè)量大阻值電阻.說(shuō)明：誤差來(lái)源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越?。栽撾娐愤m合測(cè)量大電阻，即AVR>第五頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日電阻的測(cè)量

外接法內(nèi)接法誤差來(lái)源測(cè)量結(jié)果測(cè)量條件伏特表的分流電流表的分壓R真＞R測(cè)

R真＜R測(cè)

R>>RA

R<<RV

伏安法測(cè)電阻用外接法．即用內(nèi)接法．伏安法測(cè)電阻電路選擇大內(nèi)大小外小第六頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日如圖所示電流表和電壓表的讀數(shù)分別為10V和0.1A,電壓表內(nèi)阻為500Ω,那么待測(cè)電阻R的測(cè)量值比真實(shí)值

,測(cè)量值為

,真實(shí)值為

.小100Ω125ΩAVRcd第七頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日試觸法：若不知道電阻值，可借助試觸法來(lái)確定用哪種接法AVRxab1、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說(shuō)明電壓表分流作用強(qiáng)，應(yīng)采用內(nèi)接法。2、若電壓表示數(shù)變化比較明顯，說(shuō)明電流表分壓作用強(qiáng)，應(yīng)采用外接法。第八頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日一個(gè)未知電阻,無(wú)法估計(jì)其電阻值,某同學(xué)用伏安法測(cè)量此電阻,用如圖(a)(b)兩種電路各測(cè)一次,用(a)圖所測(cè)數(shù)據(jù)為3.0V、3.0mA,用(b)圖測(cè)得的數(shù)據(jù)是2.9V、4.0mA,由此可知,用

圖測(cè)得Rx的誤差較小,測(cè)量值Rx=

.（a）1000ΩAVAVRxRx(a)(b)第九頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日二、電阻測(cè)量控制電路的連接方式——滑動(dòng)變阻器的連接：（限流）（分壓）第十頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日1、滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A、B是繞在絕緣桶上的兩個(gè)端點(diǎn)，C、D是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)。電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方，絕緣漆已被刮去，使滑片P能把金屬桿與電阻絲連接起來(lái)。ABDCP2、把A和C接線(xiàn)柱接入電路中，當(dāng)滑片P由B向A移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻將由大變小。這是為什么？3、你是否可以設(shè)計(jì)出另外幾種連接方案，使滑片P移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻由大變??？滑動(dòng)變阻器11第十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日（一）、滑動(dòng)變阻器的使用ABCD串聯(lián)限流電路并聯(lián)分壓電路——分壓器滑動(dòng)變阻器的兩種主要連接方式：RXRABC(D)RXR兩種接法均可起到調(diào)壓，限流作用，

但調(diào)節(jié)范圍不同，功率損耗也不同．

12第十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日1.限流式EsRABPRx

限流式電路的特點(diǎn):1.電壓不能從零開(kāi)始調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍較小.

但電路結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單.2.電能損耗較小.圖中變阻器串聯(lián)在電路中起限流作用待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測(cè)電阻Rx的電流可調(diào)范圍13第十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日2.分壓式分壓式電路的特點(diǎn):1.電壓可以從零開(kāi)始調(diào)節(jié)到電源電動(dòng)勢(shì),調(diào)節(jié)范圍較大.但電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜.2.電能損耗較大.EsPRxRAB圖中變阻器起分壓作用待測(cè)電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測(cè)電阻Rx的電流可調(diào)范圍14第十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日限流式分壓式電壓可調(diào)范圍電能損耗限流和分壓電路的選取

較小較大電流可調(diào)范圍EsRABRxEsRxRAB串、并聯(lián)關(guān)系不同分壓電路調(diào)節(jié)范圍大分壓電路調(diào)節(jié)范圍大15第十五頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日限流和分壓電路的選取

限流式分壓式EsRABRxEsRxRAB電路說(shuō)明1、限流電路耗能小，電路簡(jiǎn)單，在安全前提下應(yīng)優(yōu)先考慮。2、三種情況下必須采用分壓接法：（1）要求電壓從零開(kāi)始連續(xù)變化；（2）電路允許的最大電流很?。唬?）滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻。16第十六頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日三、實(shí)驗(yàn)步驟1、器材的選擇器材種類(lèi)選取原則唯一性器材電源，導(dǎo)線(xiàn)，開(kāi)關(guān)等滑動(dòng)變阻器安全：電路電流不能超過(guò)其額定電流，方便：電阻越小操作越方便。安培表、伏特表的選擇安全：電路電流不能超過(guò)?表量程，電壓不能超過(guò)?表量程；精確：電路電流、電壓盡可能指?、?表滿(mǎn)量程的1/3到2/3；2、試驗(yàn)電路的選擇“外小內(nèi)大”3、控制電路的選擇“能限則限，當(dāng)限流法三個(gè)無(wú)法時(shí)選分壓”17第十七頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日四、練習(xí)：

1、用伏安法測(cè)定一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻RX：約100Ω；直流電流表：0~10mA，內(nèi)阻50Ω；直流電壓表：0~3V，內(nèi)阻5kΩ；直流電源：輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)；滑動(dòng)變阻器：0~15Ω，允許最大電流1A；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求作出實(shí)驗(yàn)電路圖。VARX第十八頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日2、用伏安法測(cè)定一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻：約幾十Ω；直流電流表：0~0.6A，內(nèi)阻2Ω；直流電壓表：0~15V，內(nèi)阻15kΩ；蓄電池：電壓12V；滑動(dòng)變阻器：0~200Ω；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用的電路圖是（）VAVAVAVA（A）（B）（C）（D）第十九頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日3、測(cè)一阻值約為12Ω的電阻，備有下列器材：

A電流表（量程0~3A，內(nèi)阻0.0125Ω）；

B電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）；

C電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；

D電壓表（量程6V，內(nèi)阻6kΩ）；

E直流穩(wěn)壓電源（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻很?。?；

F滑動(dòng)變阻器（0~20Ω，額定電流1A）；

G滑動(dòng)變阻器（0~200Ω，額定功率0.3A）；

H導(dǎo)線(xiàn)若干，電鍵一個(gè)。①電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選，變阻器為。②畫(huà)出測(cè)量電路原理圖。AVRxKrER0第二十頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日高中物理選修3—1試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)21第二十一頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）描繪小電珠的伏安特性曲線(xiàn)（2）分析伏安特性曲線(xiàn)的變化規(guī)律三．實(shí)驗(yàn)儀器小電珠（“4V，0.7A”或“3.8V，0.3A”）、4V～6V學(xué)生電源，滑動(dòng)變阻器，電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．二．實(shí)驗(yàn)原理用

測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用

測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組（U，I）值，在

坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條

將這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái)，就得到小電珠的伏安特性曲線(xiàn)．22第二十二頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)四．實(shí)驗(yàn)步驟（1）確定電流表、電壓表的量程，采用電流表

法，滑動(dòng)變阻器采用

式接法，按右圖的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路．（2）把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入測(cè)量電路中的

最小的位置（圖中最左端），接線(xiàn)經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S．（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入如圖所示的表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S．

次數(shù)12345678910U（V）00．40.81.21.62.02.42.62.83.0I（A）（4）在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系內(nèi)描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，將描出的點(diǎn)用平滑的曲線(xiàn)連結(jié)起來(lái)，就得到小電珠的伏安特性曲線(xiàn)．（5）拆除電路，整理儀器．23第二十三頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)五．注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)要作I-U圖線(xiàn)，要求測(cè)出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法．（2）由于小電珠電阻較小，當(dāng)它與電流表0～0.6A串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大，為準(zhǔn)確描出小電珠的伏安特性曲線(xiàn)，即U、I的值，故電流表采用外接法．

（3）開(kāi)關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小電珠兩端的電壓為零處．（4）電流表選擇0.6A量程，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了減小誤差，電壓表量程需變換．當(dāng)U≤3V時(shí)，采用3V量程；U>3V時(shí)改用15V量程．（5）畫(huà)I-U時(shí)縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，使所描圖線(xiàn)占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)為宜，不要畫(huà)成折線(xiàn)，用平滑曲線(xiàn)連接時(shí)，如果有個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍棄．（6）所畫(huà)I-U圖線(xiàn)為曲線(xiàn)的原因是金屬的電阻率隨溫度的升高而增大．24第二十四頁(yè)，共二十五頁(yè)，2022年，8月28日試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)例2、某學(xué)生用如下圖甲所示的器材做“描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡標(biāo)有“3.8V，1W”的字樣，電池組電動(dòng)勢(shì)為4.5V（內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“10Ω，2A”，R2標(biāo)有“100Ω，20mA”．測(cè)量時(shí)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始，并測(cè)多組數(shù)據(jù)．(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

．【考題舉例】