伏安法測電阻內(nèi)接法和外接法

伏安法測電阻內(nèi)接法和外接法第1頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月實驗：電阻的測量

用電壓表測出電阻兩端的電壓U，用電流表測出通過電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出電阻的阻值R，伏安法第2頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月伏安法測電阻的兩種電路

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”

AVRAVR

因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測量電阻都有誤差．一、電阻的測量（實驗電路內(nèi)外接的）

第3頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月伏安法測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)測量值偏小，適于測量小阻值電阻.說明：誤差來源于電壓表的分流，分流越小，誤差越?。栽撾娐愤m合測量小電阻，即<AVR第4頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月伏安法測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)測量值偏大,適于測量大阻值電阻.說明：誤差來源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小．所以該電路適合測量大電阻，即AVR>第5頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月電阻的測量

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

R真＜R測

R>>RA

R<<RV

伏安法測電阻用外接法．即用內(nèi)接法．伏安法測電阻電路選擇大內(nèi)大小外小第6頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月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,那么待測電阻R的測量值比真實值

,測量值為

,真實值為

.小100Ω125ΩAVRcd第7頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月試觸法：若不知道電阻值，可借助試觸法來確定用哪種接法AVRxab1、若電流表示數(shù)變化比較明顯，說明電壓表分流作用強，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，應(yīng)采用外接法。第8頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月一個未知電阻,無法估計其電阻值,某同學(xué)用伏安法測量此電阻,用如圖(a)(b)兩種電路各測一次,用(a)圖所測數(shù)據(jù)為3.0V、3.0mA,用(b)圖測得的數(shù)據(jù)是2.9V、4.0mA,由此可知,用

圖測得Rx的誤差較小,測量值Rx=

.（a）1000ΩAVAVRxRx(a)(b)第9頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電阻測量控制電路的連接方式——滑動變阻器的連接：（限流）（分壓）第10頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1、滑動變阻器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A、B是繞在絕緣桶上的兩個端點，C、D是金屬桿的兩個端點。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。ABDCP2、把A和C接線柱接入電路中，當(dāng)滑片P由B向A移動時，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)計出另外幾種連接方案，使滑片P移動時，接入電路的電阻由大變??？滑動變阻器11第11頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、滑動變阻器的使用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12頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月1.限流式EsRABPRx

限流式電路的特點: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電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測電阻Rx的電流可調(diào)范圍13第13頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2.分壓式分壓式電路的特點:1.電壓可以從零開始調(diào)節(jié)到電源電動勢,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電阻Rx的電壓可調(diào)范圍待測電阻Rx的電流可調(diào)范圍14第14頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月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15頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月限流和分壓電路的選取

限流式分壓式EsRABRxEsRxRAB電路說明1、限流電路耗能小，電路簡單，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）滑動變阻器的電阻遠(yuǎn)小于待測電阻。16第16頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月三、實驗步驟1、器材的選擇器材種類選取原則唯一性器材電源，導(dǎo)線，開關(guān)等滑動變阻器安全：電路電流不能超過其額定電流，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?表量程，電壓不能超過?表量程；精確：電路電流、電壓盡可能指?、?表滿量程的1/3到2/3；2、試驗電路的選擇“外小內(nèi)大”3、控制電路的選擇“能限則限，當(dāng)限流法三個無法時選分壓”17第17頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月四、練習(xí)：

1、用伏安法測定一個定值電阻的器材規(guī)格如下：待測電阻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；滑動變阻器：0~15Ω，允許最大電流1A；電鍵一個，導(dǎo)線若干。根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求作出實驗電路圖。VARX第18頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月2、用伏安法測定一個定值電阻的器材規(guī)格如下：待測電阻：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；滑動變阻器：0~200Ω；電鍵一個，導(dǎo)線若干。為了減小實驗誤差，應(yīng)采用的電路圖是（）VAVAVAVA（A）（B）（C）（D）第19頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月3、測一阻值約為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（電動勢6V，內(nèi)阻很?。?；

F滑動變阻器（0~20Ω，額定電流1A）；

G滑動變阻器（0~200Ω，額定功率0.3A）；

H導(dǎo)線若干，電鍵一個。①電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選，變阻器為。②畫出測量電路原理圖。AVRxKrER0第20頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月高中物理選修3—1試驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線21第21頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線一．實驗?zāi)康模?）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．實驗儀器小電珠（“4V，0.7A”或“3.8V，0.3A”）、4V～6V學(xué)生電源，滑動變阻器，電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆．二．實驗原理用

測出流過小電珠的電流，用

測出小電珠兩端的電壓，測出多組（U，I）值，在

坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條

將這些點連結(jié)起來，就得到小電珠的伏安特性曲線．22第22頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線四．實驗步驟（1）確定電流表、電壓表的量程，采用電流表

法，滑動變阻器采用

式接法，按右圖的原理圖連接好實驗電路．（2）把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入測量電路中的

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）移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入如圖所示的表格中，斷開開關(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)所對應(yīng)的點，將描出的點用平滑的曲線連結(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第23頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗：描繪小燈泡的伏安特性曲線五．注意事項（1）本實驗要作I-U圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此滑動變阻器應(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，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)閉合前滑動變阻器滑片應(yīng)移到使開關(guān)閉合時小電珠兩端的電壓為零處．（4）電流表選擇0.6A量程，實驗過程中為了減小誤差，電壓表量程需變換．當(dāng)U≤3V時，采用3V量程；U>3V時改用15V量程．（5）畫I-U時縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，使所描圖線占據(jù)整個坐標(biāo)為宜，不要畫成折線，用平滑曲線連接時，如果有個別偏離較遠(yuǎn)的點應(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第24頁，課件共25頁，創(chuàng)作于2023年2月試驗：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”的實驗，小燈泡標(biāo)有“3.8V，1W”的字樣，電池組電動勢為4.5V（內(nèi)阻不計），滑動變阻器有兩種規(guī)格：R1標(biāo)有“10Ω，2A”，R2標(biāo)有“100Ω，20mA”．測量時要求小燈泡兩端的電壓從零開始，并測多組數(shù)據(jù)．(1)滑動變阻器應(yīng)選用

．【考題舉例】