高一物理電路設(shè)計(jì)原理之伏安法測(cè)電阻課件

電路設(shè)計(jì)原理之伏安法測(cè)電阻

婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料1．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體原則（1）精確性：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能選擇誤差較小的方案．（2）安全性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，不會(huì)對(duì)器材造成損害，且成功率高．（3）可操作性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于操作和讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)，它是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù)和起點(diǎn)，它決定了應(yīng)選用（或還需）哪些實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)測(cè)量哪些物理量，如何編排實(shí)驗(yàn)步驟．而實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)又往往依賴于所提供的實(shí)驗(yàn)器材（條件）和實(shí)驗(yàn)要求，它們相輔相成，互為條件．婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料實(shí)驗(yàn)原理舉例:伏特表是接Ａ還是Ｂ點(diǎn)呢？這部分稱為測(cè)量電路！控制電路：控制電流的大?。妷捍笮。涞孜逯?007年暑期高一銜接教育資料測(cè)量電路之電流表的外接法：當(dāng)Ｒx為小電阻時(shí)，通常用外接法婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料測(cè)量電路之電流表的內(nèi)接法：當(dāng)Ｒx為大電阻時(shí)，通常用內(nèi)接法婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料電流表內(nèi)、外接法的選擇：內(nèi)接法中，由于電流表內(nèi)阻的影響，電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；外接法中，由于電壓表內(nèi)阻的影響，電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。為了盡可能地減小誤差，必須判斷被測(cè)電阻是大電阻還是小電阻，從而確定內(nèi)、外接法。婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料【例】有一個(gè)未知電阻，為了較準(zhǔn)確地測(cè)出其電阻值，采用如圖的方法，當(dāng)電壓表的預(yù)留端接在A點(diǎn)時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為4.8V，5.0mA，接在B點(diǎn)時(shí)，兩電表的讀數(shù)分別為5.0V，4.0mA，則被測(cè)電阻的測(cè)量值較準(zhǔn)確的數(shù)值等于多少？鞏固與練習(xí)婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料【解析】由題意可知，電流表示數(shù)變化明顯，說(shuō)明外接時(shí)電壓表分流作用大，即被測(cè)電阻的阻值可以與電壓表相比較，說(shuō)明被測(cè)電阻為大電阻，內(nèi)接法誤差小，則被測(cè)電阻的測(cè)量值較準(zhǔn)確的數(shù)值應(yīng)用第二組數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算，即R測(cè)=1250Ω。婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料控制電路的選擇：滑動(dòng)變阻器分壓與限流接法的選擇1、限流接法：如圖2甲所示，注意：在接通電源之前應(yīng)把接入中路中的電阻最大，電路中的電流最小，以保證安全。即圖中滑片P移到b端。圖2甲婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料2、分壓接法：如圖2乙所示。注意：在接通電源之前，滑片P應(yīng)移到圖中的a端，使負(fù)載的電壓和電流均為最小，以保證安全。圖2乙控制電路的選擇：滑動(dòng)變阻器分壓與限流接法的選擇婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料控制電路設(shè)計(jì)方法（分壓、限流電路選擇）在下列情況下應(yīng)選擇分壓電路（1）實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端電壓從零開始連續(xù)變化。（2）限流不能保證安全，即限流電路中的最小電流超過(guò)電表量程或用電器的額定電流．（３）變阻器全電阻遠(yuǎn)小于測(cè)量部分的電阻．在限流、分壓兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，由于限流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，損耗的電功率小，應(yīng)優(yōu)先選用．婁底五中2007年暑期高一銜接教育資料伏安法測(cè)電阻小結(jié)基本電路的選擇比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路測(cè)量結(jié)果R測(cè)RxR測(cè)Rx誤差原因

適用條件

電流表的分壓電壓表的分流

R>>RA

RV>>R

=U/I>＝U/I<伏安法測(cè)電阻

內(nèi)接法和外接法的選擇a：阻值判斷法：待測(cè)電阻值的阻值RX<<RV，即待測(cè)電阻Rx阻值較小約幾歐～幾十歐時(shí)，采用外接法誤差較小。當(dāng)Rx》RA即阻值較大約幾千歐以上時(shí)，采用內(nèi)接法誤差較小。

例.用內(nèi)阻為3000Ω的電壓表和內(nèi)阻為10Ω的電流表測(cè)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0.2A，則R1的測(cè)量值為

Ω，真實(shí)值是

Ω，R2的測(cè)量值為

Ω，真實(shí)值是

Ω。300290300333練習(xí).用伏安法測(cè)電阻，采用電流表內(nèi)接法和外接法，測(cè)得某電阻Rx的阻值分別為R1和R2，則所測(cè)的測(cè)量值和真實(shí)值Rx之間的關(guān)系是（）（A）R1＞Rx＞R2（B）R1＜Rx＜R2（C）R1＞R2＞Rx（D）R1＜R2＜RxA內(nèi)接法和外接法的選擇c：實(shí)驗(yàn)探測(cè)法（試觸法）：AVabb：倍率比較法：

如果，則為小電阻，采用外接法誤差小如果，則為大電阻，采用內(nèi)接法誤差小。利用伏安法測(cè)電阻時(shí)，若不知待測(cè)電阻?？刹捎孟率龇椒ㄟx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(gè)接頭P，將P分別與a，b兩點(diǎn)接觸一下，如果安培表示數(shù)變化，則P應(yīng)接在————處，如果伏特表示數(shù)顯著變化，則P應(yīng)接在

處。解：安培表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明被測(cè)電阻較大，可跟伏特表內(nèi)阻相比。因此采用內(nèi)接法可以減小誤差，P應(yīng)接在b處。RabPVA而當(dāng)伏特表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明被測(cè)電阻較小可跟安培表內(nèi)阻相比。因此采用外接法可以減小誤差，P應(yīng)接在a處。ab返回4．如圖所示，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值是200歐，定值電阻的阻值R2=300歐，A、B兩端的電壓恒定，UAB=8V。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端的電壓變化范圍是

，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P，R2兩端的電壓變化范圍是

2、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法比較項(xiàng)目限流接法分壓接法

電路RX電壓調(diào)節(jié)范圍

RX電流調(diào)節(jié)范圍

燈泡電流相同時(shí)電路消耗總功率

閉合前觸頭的位置

IE(I+I’)Eba0~E1、兩種電路比較：分壓接法的優(yōu)勢(shì)是：電壓變化范圍大，限流接法的優(yōu)勢(shì)：電路連接簡(jiǎn)便，附加功率損耗較小2、選擇原則：a..當(dāng)兩種接法均可滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，一般選限流接法b.當(dāng)負(fù)載電阻Rx較小，變阻器總阻值R較大是Rx的幾倍時(shí)，限流接法對(duì)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Rx較大是R的幾倍時(shí)，變阻器總阻值R較小，限流接法對(duì)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0變起，一定用分壓接法．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．AVSRxR0滑線變阻器采用限流式接法滑線變阻器采用分壓器接法AVSRxR0P3、電表的量程選擇 測(cè)量值不超過(guò)電表的量程； 測(cè)量值應(yīng)使表針有較大的偏轉(zhuǎn)范圍，一般在1/2量程以上。限流電路分壓電路電壓范圍電流范圍0——U經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：1、關(guān)于電流表內(nèi)外接：2、關(guān)于分壓與限流：3、關(guān)于滑動(dòng)電阻器的選擇：4、關(guān)于滑動(dòng)變阻器在閉合開關(guān)前p的位置限流器電路，安培表內(nèi)接法RX＞＞RARXAV限流器電路，安培表外接法

RX＜＜RVRXVAAV分壓器電路，安培表內(nèi)接法RX＞＞RAAVRX分壓器電路，安培表外接法RX＜＜RVVARX伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)