分压还是限流,内接还是外接,方法选择我做主

方法选择我做主

一、伏安法测电阻

伏安法测电阻是物理课本中介绍的基本方法，其基本的原理图如1、2所示：

其中图1是安培表的外接

法，适合测小电阻，R X 的测得值小于其真实值，实际测量的是R X 与R V 的并联值，原因是电压表示数等于R X 两端电压，电流表示数大于流过R X 中的电流。

图2是安培表内接法，适合测大电阻，R X 的测得值大于其真实值，实际测量的是R X 与R A 的串联值，原因是电压表示数大于R X 两端电压，电流表示数等于流过R X 中的电流。

结论“大内偏大，小内偏小”即测大电阻用内接法，测量值比真实值偏大；测小电阻用内接法，测量值比真实值偏小。 选择电流表内接和外接的方法

①如果x R 、A R 、v R 大约阻值知道时，在满足x v R R <<满足时，采用外接法；当x A R R >>时，采用内接法。

②临界电阻法判断 先算出临界电阻值0A v R R R =

，若0x R R <采用电流表外接法；若

0x R R >采用电流表内接法。

③试触法 即通过改变电表的连接方式，电表示数变化情况确定内接还是外接。具体判断时

可采用比较

I I ∆和U U ∆大小的方法来判断采用内接法还是外接法。若I I ∆>U U ∆，应采用内接法；若I I ∆

U

∆，应采用外接法。

二、滑动变阻器的限流接法与分压接法

两种电路的比较 图1限流法 图2分压法

两种电路的选择

通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑以限流法为主。

在下面三种情况下必须选择分压接法

a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节，只有分压电路才能满足。

b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保持电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压接法

c.伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，若采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，为了能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择分压接法。 易错点

(1)实物连接易错：滑动变阻器的接线易混（滑动变阻器应接三条线，两下一上）；开关应控制全电路；电流表，电压表的量程以及正负接线柱应接对。

(2)仪器的选择：电流表，电压表应不超过量程，且读数时应超过量程的1/3；滑动变阻器一般选择阻值小而额定电流大的。 高考题剖析与展望

例1.[2006 全国卷II .22] 现要测定一个额定电压4V 、额定功率为1.6W 的小灯泡（图中作○×表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1～4V 。

现有器材：直流电源E （电动势4V 、内阻不计），电压表○V （量程4.5V ，内阻约为4×104

Ω，电流表○A1（量程250mA ，内阻约为2Ω），电流表○A2（量程为500mA ，内阻约为1Ω），滑动变阻器R （最大阻值约为30Ω），电键S ，导线若干。

如果既要满足要求，又要测量误差小，应该选用的电流表是＿＿＿＿，下面两个电路应该选用的是＿＿＿。

【答案】：○A2 甲

【剖析】：（1）小灯泡的额定电流I ＝

U

P

＝0.4A ，故电流表选用A 2；小灯泡的电阻R ＝P

U 2

＝10Ω，由于R =R V ，故应先电流表外

接法，即电路图甲。

【展望】：第（1）题中对器材和电路的选取，应以电表的量程为依据；它实际是由课本实验

延伸而来的，但高于课本中的实验，也考查了 创新实验能力。

例2 [2006北京卷.21] 某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V ”的小灯泡的灯丝电

E

E

甲

乙

阻R随电压U变化的图象.

①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:

电流表：A1（量程100 mA，内阻约2Ω）；

A2（量程0.6 A，内阻约0.3Ω)；

电压表：V1(量程5 V，内阻约5kΩ )；

V2（量程15 V，内阻约15Ω )；

电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω）；

E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）。

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___________，电压表______________,滑动变阻器________________，电源___________________.(填器材的符号)

②根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，

灯丝电阻为___________；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为____________,灯泡实际消耗的电功率为___________W.

③根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图

是下列图中的__________．

【答案】 ① A 2 V 2 R 1 R 2 ② 1.5 11.5 0.78 ③ A 【剖析】： ①对器材的选用应以安全、实用为原则。小灯泡的额定电压和额定电流分别为

3.8V 和0.3A ，故电压表应选V 1，电流表A 2；由于是分压接法，故滑动变阻器应选R 1，便于调节，电源应选E 2。

②由图象可看出：U ＝0时，小灯泡不工作，对应电阻为1.5Ω，当U ＝3.0V 时，

对应的电阻为11.5Ω。此时，灯泡实际消耗的功率P ＝R U 2

＝0.78W 。

③由R －U 图线可看出，随U 的增大，电阻的变化越来越小，而P ＝R

U 2

，随U

的变化，功率P 的变化将更加明显，故选A 。

【展望】：本实验涉及器材的选择及实验数据的处理，主要考查对实验技能的迁移能力。 例11[2006 上海物理卷.17] 表格中所列数据是测量小灯泡 U-I 关系的实验数据：

U /(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I /(A )

0.000

0.050

0.100

0.150

0.180

0.195

0.205

0.215

(1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）；

（2）在方格纸内画出小灯泡的U-I 曲线．分析曲线可知小灯泡的电阻随I 变大而 （填“变大”、“变小”或“不 变”）；

（3）如图丙所示，用一个定值电阻R 和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V 的电源上．已知流过电阻R 的电流是流过灯泡b 电流的两倍，则流 过灯泡b 的电流约为 A ．

A

V S

图甲

A

V

S

图乙

R

b a

图丙