伏安法測(cè)電阻內(nèi)接法和外接法.ppt

1、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,伏安法測(cè)電阻的兩種電路,電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法”,電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”,因?yàn)殡娏鞅怼㈦妷罕矸謩e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）,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 .,說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越小所以該電路適合測(cè)量小電阻，即,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=U

2、R+UAUR,電流表示數(shù),測(cè)量值偏大,適于測(cè)量大阻值電阻.,說明：誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小所以該電路適合測(cè)量大電阻，即,電阻的測(cè)量,外接法,內(nèi)接法,誤差來源,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),RRA,RRV,伏安法測(cè)電阻,伏安法測(cè)電阻電路選擇,大內(nèi)大小外小,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500,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,100,125,1、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說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，說明電流表分壓作用強(qiáng)，應(yīng)采用外接法。,一

3、個(gè)未知電阻,無法估計(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）,1000,二、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）,10,1、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。,2、把A和C接線柱接入電路中，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

4、、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小？,滑動(dòng)變阻器,11,（一）、滑動(dòng)變阻器的使用,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：,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,12,1.限流式,限流式電路的特點(diǎn):,1.電壓不能從零開始調(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,13,2.分壓式,分壓式電路的特點(diǎn):,1.電壓可以從零開始調(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.

5、,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,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,串、并聯(lián)關(guān)系不同,15,限流和分壓電路的選取,限流式,分壓式,電路,說明,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）要求電壓從零開始連續(xù)變化；,（2）電路允許的最大電流很??；,（3）滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻。,16,三、實(shí)驗(yàn)步驟,1、器材的選擇,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)無法時(shí)選分壓”,四、練習(xí)： 1、用伏安法測(cè)

6、定一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下： 待測(cè)電阻RX：約100； 直流電流表：0 10mA，內(nèi)阻50； 直流電壓表：0 3 V ，內(nèi)阻5k； 直流電源： 輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)； 滑動(dòng)變阻器：0 15 ，允許最大電流1A； 電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干。 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。,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； 直流電流表：0 0.6A，內(nèi)阻2； 直流電壓表：0 15 V ，內(nèi)阻15k； 蓄電池： 電壓12V； 滑動(dòng)變阻器：0 200； 電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干。 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用的電路圖是 （ ）,（A） （B） （C） （D）,20,高中物理選修31,試

7、驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線,21,試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線,一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）描繪小電珠的伏安特性曲線 （2）分析伏安特性曲線的變化規(guī)律,三實(shí)驗(yàn)儀器 小電珠（“4 V，0.7 A”或“3.8 V，0.3 A”）、4 V6 V學(xué)生電源，滑動(dòng)變阻器，電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆,二實(shí)驗(yàn)原理 用 測(cè)出流過小電珠的電流，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，就得到小電珠的伏安特性曲線,22,試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線,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

8、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），接線經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(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，斷開開關(guān)S,（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)用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小電珠的伏安特性曲線 （5）拆除電路，整理儀器,23,試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線,五注意事項(xiàng) （1）本實(shí)驗(yàn)要作I-U圖線，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

9、表00.6 A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，即U、I的值，故電流表采用外接法 ,（3）開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到使開關(guān)閉合時(shí)小電珠兩端的電壓為零處 （4）電流表選擇0.6 A量程，實(shí)驗(yàn)過程中為了減小誤差，電壓表量程需變換當(dāng)U3 V時(shí)，采用3 V量程；U3 V時(shí)改用15 V量程 （5）畫I-U時(shí)縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，使所描圖線占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)為宜，不要畫成折線，用平滑曲線連接時(shí)，如果有個(gè)別偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍棄 （6）所畫I-U圖線為曲線的原因是金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,24,試驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線,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”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡標(biāo)有 “3.8 V，1 W”的字樣，電池組電動(dòng)勢(shì)為4.5 V（內(nèi)阻不計(jì)），滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“10 ，2 A”，R2標(biāo)