高三物理伏安法測電阻

1、電阻的測量電阻的測量( (一）一）伏安法測電阻伏安法測電阻呂叔湘中學(xué)呂叔湘中學(xué)龐留根龐留根伏安法測電阻伏安法測電阻（一）伏安法測電阻的原理（一）伏安法測電阻的原理 例例1 P179/1（二）滑動變阻器的使用（二）滑動變阻器的使用 1. 滑動變阻器的兩種主要連接方式滑動變阻器的兩種主要連接方式 2. 滑動變阻器的作用滑動變阻器的作用 3. 分壓接法和限流接法的比較：分壓接法和限流接法的比較：（三）伏安法測電阻的電路（三）伏安法測電阻的電路（四）例題（四）例題 96年高考年高考 例例3 89年高考年高考伏安法測電阻的原理伏安法測電阻的原理：RX=UX IX . 注意注意U、 I、 R三個量必須是三

2、個量必須是同一段同一段電路中的量，由于電路中的量，由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，因此，一定產(chǎn)生誤差。電流表和電壓表都有內(nèi)阻，因此，一定產(chǎn)生誤差。 1. 電流表內(nèi)接法電流表內(nèi)接法AVRxIA=IX UV=UX+UA UXR測測= UV IA = RX+ RA RX = UX / IX 小結(jié)內(nèi)接法：電流為真實值，電壓偏大小結(jié)內(nèi)接法：電流為真實值，電壓偏大, 測量值大于真實值測量值大于真實值, 當(dāng)當(dāng)RX RA 時，時， R測測RX 2. 電流表外接法：電流表外接法：AVRxUV=UX IA=IX+IV IXR測測= UV IA = RX RV （RX+ RV ） RX = UX / IX 小結(jié)外接法：

3、電壓為真實值，電流偏大小結(jié)外接法：電壓為真實值，電流偏大, 測量值小于真實值測量值小于真實值 當(dāng)當(dāng)RX RV 時，時， R測測RX 例例1. 用內(nèi)阻為用內(nèi)阻為3000的電壓表和內(nèi)阻為的電壓表和內(nèi)阻為10的電流表的電流表測電阻，在圖甲、乙兩種情況下，電壓表的示數(shù)都是測電阻，在圖甲、乙兩種情況下，電壓表的示數(shù)都是60V，電流表的示數(shù)都是，電流表的示數(shù)都是0.2A，則，則R1的測量值為的測量值為 ，真實值是，真實值是 ，R2的測量值為的測量值為 ，真實值是，真實值是 。300 290300333 練習(xí)練習(xí). 用伏安法測電阻，采用電流表內(nèi)接法和外接用伏安法測電阻，采用電流表內(nèi)接法和外接法，測得某電阻法

4、，測得某電阻Rx的阻值分別為的阻值分別為 R1 和和R2 ，則所測，則所測的測量值和真實值的測量值和真實值Rx之間的關(guān)系是之間的關(guān)系是 （ ） （A）R1 RxR2 （B） R1 RxR2 （C）R1R2Rx （D）R1R2RxAAVR2AVR1甲甲乙乙P179/1、利用伏安法測電阻時，若不知待測電阻。、利用伏安法測電阻時，若不知待測電阻?？刹捎孟率龇椒ㄟx擇正確電路以減小誤差?？蓪x可采用下述方法選擇正確電路以減小誤差?？蓪x器按下圖接好，并空出伏特表的一個接頭器按下圖接好，并空出伏特表的一個接頭P，將，將P分分別與別與a，b 兩點接觸一下，如果安培表示數(shù)顯著變兩點接觸一下，如果安培表示數(shù)顯著

5、變化，則化，則P 應(yīng)接在應(yīng)接在處，如果伏特表示數(shù)顯著變處，如果伏特表示數(shù)顯著變化，則化，則P 應(yīng)接在應(yīng)接在 處。處。解：解：安培表示數(shù)變化安培表示數(shù)變化顯著顯著，說明被測電阻較大，可跟伏特表，說明被測電阻較大，可跟伏特表內(nèi)阻相比。內(nèi)阻相比。 因此采用內(nèi)接法可以減小誤差，因此采用內(nèi)接法可以減小誤差，P 應(yīng)接在應(yīng)接在b 處。處。 RabPVA而當(dāng)伏特表示數(shù)變化而當(dāng)伏特表示數(shù)變化顯著顯著，說明被測電阻較小可跟安培表，說明被測電阻較小可跟安培表內(nèi)阻相比。內(nèi)阻相比。 因此采用外接法可以減小誤差，因此采用外接法可以減小誤差，P 應(yīng)接在應(yīng)接在a 處。處。ab返回返回P179/1 應(yīng)選應(yīng)選 B C三、滑動變阻

6、器的使用三、滑動變阻器的使用ABCD串聯(lián)限流電路串聯(lián)限流電路并聯(lián)分壓電路并聯(lián)分壓電路分壓器分壓器1. 滑動變阻器的滑動變阻器的兩種主要連接方式：兩種主要連接方式：RXRA BC (D)RXR（1）保護(hù)電表不受損壞；）保護(hù)電表不受損壞；（2）改變電流電壓值，多測量幾次，求）改變電流電壓值，多測量幾次，求R X 的的 平均值，減少誤差。平均值，減少誤差。 2. 變阻器的作用變阻器的作用 分壓接法分壓接法的優(yōu)點是：電壓變化范圍大，附加功率損耗較大。的優(yōu)點是：電壓變化范圍大，附加功率損耗較大。 限流接法限流接法的優(yōu)點是：電路連接簡便，的優(yōu)點是：電路連接簡便， 附加功率損耗較小。附加功率損耗較小。 3.

7、分壓接法和限流接法的比較：分壓接法和限流接法的比較： a.當(dāng)兩種接法均可滿足實驗要求時，一般選限流接法當(dāng)兩種接法均可滿足實驗要求時，一般選限流接法 b. 當(dāng)負(fù)載電阻當(dāng)負(fù)載電阻Rx 較小，變阻器總阻值較小，變阻器總阻值R 較大是較大是Rx 的幾倍時，的幾倍時，限流接法對電流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法限流接法對電流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法 c. 當(dāng)負(fù)載電阻當(dāng)負(fù)載電阻Rx 較大是較大是R 的幾倍時，變阻器總阻值的幾倍時，變阻器總阻值R 較小，較小，限流接法對電流，電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法限流接法對電流，電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法 d. 當(dāng)要求電壓從當(dāng)要求電壓從

8、0 變起，一定用分壓接法變起，一定用分壓接法限流電路限流電路分壓電路分壓電路電壓范圍電壓范圍電流范圍電流范圍UURRRXX0UXXRURRUXRU0返回返回 限流器電路，限流器電路， 安培表內(nèi)接法安培表內(nèi)接法 RXRARXAV 限流器電路限流器電路， 安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV 分壓器電路分壓器電路， 安培表內(nèi)接法安培表內(nèi)接法 RXRAAVRX 分壓器電路分壓器電路， 安培表外接法安培表外接法 RXRVVARX伏安法測電阻電路伏安法測電阻電路返回返回 1996年高考年高考17.在用伏安法測電阻的實驗中在用伏安法測電阻的實驗中,所用電所用電壓表的內(nèi)阻約為壓表的內(nèi)阻約為20千

9、歐千歐,電流表的內(nèi)阻約為電流表的內(nèi)阻約為10歐歐,選擇選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實驗?zāi)軌虮M量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實驗,讀得的各組讀得的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標(biāo)于坐標(biāo)圖上數(shù)據(jù)用實心圓點標(biāo)于坐標(biāo)圖上(如右圖所示如右圖所示). (1)根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)描出根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)描出I-U圖線圖線,由此求得該電由此求得該電阻的阻值阻的阻值Rx= 歐歐(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字). (2)畫出此實驗的電路原理圖畫出此實驗的電路原理圖.2.4103mAvRx 大電阻用大電阻用內(nèi)接法，變阻器內(nèi)接法，變阻器用分壓器接法，用分壓器接法，電路圖如圖示電路圖如圖示.(2)答：答：例例3 3：有一個電阻

10、有一個電阻RxRx，其阻值大約是，其阻值大約是25 k 25 k ，可供選，可供選擇的器材是：擇的器材是：電流表電流表A1 (0-100A, 2 k)A1 (0-100A, 2 k)電流表電流表A2 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300)電壓表電壓表V1 (0-10V, 100 kV1 (0-10V, 100 k）電壓表電壓表V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K ）直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 E E （15V15V，1A1A）滑動變阻器滑動變阻器 R (1 k, 1W)R (1 k, 1W)電鍵電鍵K K和若干根導(dǎo)線和若干根導(dǎo)線 試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?/p>

11、，選取適當(dāng)?shù)碾娐?，使測量盡可試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模x取適當(dāng)?shù)碾娐?，使測量盡可能準(zhǔn)確，并畫出電路圖，再將如圖示的實物連線。能準(zhǔn)確，并畫出電路圖，再將如圖示的實物連線。解：解：1電壓表、電流表的選擇電壓表、電流表的選擇例例3 3若滑動變阻器用限流接法，若滑動變阻器用限流接法，電路中的最小電流為電路中的最小電流為 I Iminmin = 15V /26K = 0.577mA=577A = 15V /26K = 0.577mA=577A，RXVA25K15V1K 超過兩表的量程，因此滑動變阻器必須用超過兩表的量程，因此滑動變阻器必須用分壓器接法。分壓器接法。VARX25K15V1K若電壓表選若電壓表選V

12、V2 2（50V50V），因為電源電壓），因為電源電壓15V15V不足其量程不足其量程 的的1/31/3，所以，所以電壓表應(yīng)選電壓表應(yīng)選V V1 1（10V10V）。由于用分壓器接法時，電阻由于用分壓器接法時，電阻R RX X 中的最大電流為中的最大電流為 I Imaxmax = 10V /25K = 0.4mA = 400A = 10V /25K = 0.4mA = 400A，所以所以電流表選電流表選A A2 2（500 A 500 A ）。2滑動變阻器的選擇滑動變阻器的選擇 滑動變阻器在電路中起調(diào)節(jié)電流電壓的滑動變阻器在電路中起調(diào)節(jié)電流電壓的作用，為了使電流電壓有較明顯的變化，作用，為了使

13、電流電壓有較明顯的變化， 在在限流電路限流電路中，一般滑動變阻器的阻值中，一般滑動變阻器的阻值 R R（3 35 5）R RX X 在在分壓器電路分壓器電路中，一般滑動變阻器的阻值中，一般滑動變阻器的阻值 R R（1/31/31/51/5）R RX X 在本題中不要求選擇滑動變阻器。在本題中不要求選擇滑動變阻器。3.3.安培表內(nèi)接法和外接法的選擇安培表內(nèi)接法和外接法的選擇 因為因為 R RX X = 25K = 25K R RA A = 300 = 300 所以采用所以采用安培表內(nèi)接法安培表內(nèi)接法例例3 34分壓電路和限流電路的選擇分壓電路和限流電路的選擇 分壓電路分壓電路可以使待測電阻上的電

14、壓從零調(diào)可以使待測電阻上的電壓從零調(diào)到最大值，連線較復(fù)雜，分壓電路消耗的額外到最大值，連線較復(fù)雜，分壓電路消耗的額外功率大；功率大；限流電路限流電路對電壓的調(diào)節(jié)范圍較小但對電壓的調(diào)節(jié)范圍較小但連線簡單，限流電路消耗的額外功率小連線簡單，限流電路消耗的額外功率小 我們可根據(jù)這兩種電路的特點，按照實驗我們可根據(jù)這兩種電路的特點，按照實驗要求進(jìn)行選擇。要求進(jìn)行選擇。 在上面例題中，如果用限流電路，因待測在上面例題中，如果用限流電路，因待測電阻值是滑動變阻器總阻值的電阻值是滑動變阻器總阻值的25倍，所以變阻倍，所以變阻器對電流、電壓的的調(diào)節(jié)作用很小這里我們器對電流、電壓的的調(diào)節(jié)作用很小這里我們應(yīng)該應(yīng)該

15、選用選用調(diào)節(jié)作用范圍大的調(diào)節(jié)作用范圍大的分壓器電路分壓器電路例例3 3解答解答: : 根據(jù)上述分析，選擇電流表和電壓表應(yīng)為：根據(jù)上述分析，選擇電流表和電壓表應(yīng)為： 電流表電流表 A1 (0-100A, 2 k)A1 (0-100A, 2 k) 電流表電流表 A2 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300) 電壓表電壓表 V1V1 (0-10V, 100 k(0-10V, 100 k） 電壓表電壓表 V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K ） 選擇接法：電流表用選擇接法：電流表用 ，變阻器用，變阻器用 ，內(nèi)接法內(nèi)接法分壓器接法分壓器接法畫出實驗電路圖如下：畫出實驗電路圖如下：A2V1RX25K=15V1K 實物圖連線如圖示：實物圖連線如圖示：+返回返回RXVA AV 1989年高考：年高考：用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，試把圖中給出的器材連接成測量試把圖中給出的器材連接成測量R的合適的電路。圖的合適的電路。圖中安培表的量程為中安