伏安法及其应用

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第一,将滑动变阻器的滑片移到最大值处, 读出此时电流表的示数,记为I1;
第二,将滑动变阻器的滑片移到最小值处, 读出此时电流表的示数,记为I2;
缺电压表时——有一个滑动变阻器
d、推导及结论,
由于电源电压不变,列出电压方 程为:I1(RX+RP)=I2RX , 所以:RX=I1RP/(I2—I1) 。 故:用RX= I1·RP/(I2—I1)
缺电流表时——有一个定值电阻
c、步骤:
第一,先用电压表测出待测电阻RX两端 的电压,记作UX;
第二,再用电压表测出定值电阻R0两端 的电压,记作U0;
缺电流表时——有一个定值电阻
d、推导及结论,
由于RX与R0串联,则:IX=I0 , 所以:UX/RX=U0/R0 , 推得:RX= UX·R0/U0。 故:用RX= UX·R0/U0
a、方法:将滑动变阻器RP当定值电阻 使用:利用滑动变阻器滑片的移动,使滑 动变阻器的电阻线有被全部连入电路(最 大值)或不连入电路(最小值,且为零) 的特点,造成电路的两种状态,实现对未 知电阻值的测定。
缺电压表时——有一个滑动变阻器
b、电路图:要将RX与滑动变阻器RP串联,
列电压方程 也必须串联 c、测量步骤是:
缺电流表时
4、有一个滑动变阻器RP;
a、方法:将滑动变阻器RP当定值 电阻使用:利用滑动变阻器滑片的移 动,使滑动变阻器的电阻线有被全部 连入电路(最大值)或不连入电路 (最小值,且为零)的特点,造成电 路的两种状态,实现对未知电阻值的 测定。
缺电流表时——有一个滑动变阻器 b、电路图:要将RX与滑动变阻器RP串联,
缺电流表时
3、已知一个电压表的电阻RV a、电路图如图所示
b、电压表V1、V2的示数分 别记作U1、U2,
c、根据(U1-U2)/RX=U2/RV得到的结论 显然是:RX=(U1-U2)RV/U2 。
课堂训练1:现准备用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小 灯泡的电阻,实验室能提供的实验器材有:
求得RX即为所测。
二、缺电压表时
充分利用并联电压相等的特点
1、有一个定值电阻R0; a、方法:将待测RX与定值电阻R0并联; b、电路图:
缺电压表时——有一个定值电阻
c、步骤:
第一,先用电流表测出通过测电阻RX的 电流,记作IX;
第二,再用电流表测出通过定值电阻R0 的电流,记作I0;
缺电压表时——有一个定值电阻 d、推导及结论, 根据电压相等列方程
列电压方程:当P移至a端时U=4.2+0.4×12=9V; 当P移至ab中点时U=4.2+12·I2 ,I=0.5A, 则:P=UI2=0.5W。
显然电流表不能使用,必须将滑动变阻器 当定值电阻使用,方能达成目的。
a、简述主要的实验步骤:
第一步:闭合开关S,保持滑动片P在b端,
记下电压表的示数为U1;
第二步:把滑动片P滑到a端,记下电压
表的示数为U2。

b、写出待测电阻的表达式(用实验步骤和题
中的相关字母表示):
Rx=U1Ro/(U2—U1)
2、变形的伏安法:对于缺一个电表,再给 一些其他元件,根据欧姆定律和串并联电 路的规律来测定未知电阻的方法,我们称 之为“变形的伏安法”。
3、串并联规律:串联电流等、并联电压等; 其余是相加、但电阻并联要倒数;串联电 压与电阻正比、并联电流与电阻反比。
把握要点 1、明确两个原则:安全性原则、精确性原则。
求得RX即为所测。
缺电流表时
2、有一个定值电阻R0,再给一个开关
————短路法
a、方法:将待测RX与定值电阻R0串联, 再把开关并联在R0两端;利用此开关 的断开与闭合,造成R0与RX串联或R0被 短路的两种状态,实现对未知电阻值 的测定。
b、电路图:
缺电流表时——有一个定值电阻(短路法)
c、步骤:
求得RX即为所测。
小结:
1、伏安法的优点:可以实现多次测 量,取平均值减小误差。
2、变形的伏安法:
a、除读数所带来的误差外,没有其 他误差。
b、只能实现一次性测量。
c、多采用串联电路,便于使用电压 方程。
验器材有:
A、待测电阻Rx(阻值约为200Ω); B、二节干电池(每节干电池的电压约为1.5V); C、电压表一个(量程0~3V,0~15V); D、电流表一个(量程0~0.6A,0~3A); E、滑动变阻器Ro(规格为100Ω,2A); F、开关S一个,导线若干。则:
电表不超量程 电表指针要达到满偏
刻度的1/3或1/2以上
2、抓住两个不变:电源电压不变,定值电阻 阻值不变。
3、列出一个方程:电压方程。
根据电压相等列方程: 俗称:电压方程
一、缺电流表时
充分利用串联电流相等的特点分析处理。
1、有一个定值电阻R0; a、方法:将待测RX与定值电阻R0串联; b、电路图:
求得RX即为所测。
缺电压表时
3、已知一个电流表的电阻RA和定值电阻R0。 a、电路如图所示, b、电流表A1、A2的示数分 别记作I1、I2, c、根据并联电路的规律: 这也是电压方程
有:I2(R0+RA)=(I1-I2)RX, 得:RX=(R0+RA)I2/(I1-I2)。
缺电压表时
4、有一个滑动变阻器RP;
(1)如果使用上述器材来测量小灯泡的电 阻,那么,当小灯泡正常工作时,该电路中 的电流约为 0.25 A,因此,电流表的量程 应选0~ 0.6 A。 (2)由于电流表和电压表都有一定的电阻, 严格来说将它们接入电路后,对电路都要产 生一定的影响。那么,为了减少误差,在甲、 乙所示的电路图中,最好选 甲 (选填 “甲”或“乙”)。 (3)若要考虑电表的电阻的影响而采用乙 图测量时,两表示数分别为2.9V、0.20A, 则RX的准确值为: 9.5 Ω。
例题2:利用如图甲所示的实验器材,测定额定电 压为6V的小灯泡的电功率。已知滑动变阻器上 标有“l2Ω 1A”的字样,电源电压保持不变。请 完成下列相关问题:
(1)、该实验的原理是 P=UI 。 (2)、在甲图上补画一根导线,使得测定小灯泡 电功率的电路完整,要求滑片P向右移动时,小灯 泡变暗。 将滑动变阻器的a端与开关的左端相连 (3)、连好电路后,要使滑动变阻器的电阻丝全 部接入电路,应先将滑片P移至 a (“a”“b”) 端,再闭合开关S,此时电压表示数为4.2 V,对应 的电流表示数如图乙所示,是 0.40 A。 (4)、调节滑片P,当P移至ab中点时,小灯泡恰 好正常发光,则此时电流表的示数为 0.50 A,小 灯泡的额定功率为 3.00 W。
伏安法及其应用
——变形的伏安法
学习要求
1、熟练运用欧姆定律和串并联 规律分析解决实际问题;
2、理解用伏安法测量导体电阻 和用电器电功率的原理;
3、学会使用变形的伏安法测量 导体的电阻和用电器的电功率。
知识回顾 1、伏安法:根据欧姆定律,同时使用电流
表、电压表和滑动变阻器(即 “两表一 器”)测量未知电阻的值的方法叫伏安法。
电压表只能并联在RX两端
第一,把电压表并联在电阻RX两端,闭
合开关S2读出此时电压表的示数,记 作U;
第二,再断开开关S2读出此时电压表的 示数记作UX;
缺电流表时——有一个定值电阻(短路法)
d、推导及结论, 数 R因X与就为R是0:串电当联源开,电关压S2U闭,而合开时关电S压2断表开的时示 则由:IX=I0 得, 所以:UX/RX=(U-UX)/R0 , 推得:RX= UX·R0/(U-UX)。 故:用RX= UX·R0/(U-U0) 求得RX即为所测。
①小明用如图所示的电路来测量待测电阻Rx 的阻值,则该电路中电流表所选用的量程
对应的分度值为 0.02A ;电路中的最大电
流约为
A。
0.015
②小明同学在实验过程中发现该实验不能较 精确地测量出待测电阻Rx的阻值。那么, 为了能较精确的测出电阻Rx的阻值,请你 只利用提供的部分器材重新设计一种可行 的实验方案;
且电压表只能并联在RX两端
c、测量步骤是: 第一,将滑动变阻器的滑片移到最大值处,
读出此时电压表的示数,记为U1; 第二,将滑动变阻器的滑片移到最小值处,
读出此时电压表的示数,记为U2;
缺电流表时——有一个滑动变阻器
d、推导及结论,
由于RX与RP串联,则:IX=IP , 所以:U1/RX=(U2—U1)/RP , 推得:RX= U1·RP/(U2—U1)。 故:用RX= U1·RP/(U2—U1)
A、待测小灯光L(其正常工作时的电阻值约为10Ω); B、二节新的干电池串联(每节干电池的电压为1.5V); C、电压表一个(量程为0~3V,0~15V,电阻为5KΩ); D、电流表一个(量程为0~0.6A,0~3A,电阻为5Ω); E、滑动变阻器R0(阻值为0~50Ω,额定电流为1A); F、开关S一个,导线若干。则:
的测定。
b、电路图:
缺电压表时——有一个定值电阻(短路法)
c、步骤:
第一,把电流表串联在电路中,闭合开 关S2读出此时电流表的示数,记作I;
第二,再断开开关S2读出此时电流表的 示数记作IX;
缺电流表时——有一个定值电阻(短路法)
d、推导及结论,
因为:当开关S2闭合时,R0被短路,于 是有:U=IRX 则而有::当U开=I关X (SR2断X+R开0)时得R,X这与也R是0串电联压方,程 所以:IRX=IX(RX+R0) , 推得:RX= IX·R0/(I-IX)。 故:用RX= IX·R0/(I-IX)
俗称:电压方程
由于RX与R0并联,则:UX=U0 , 所以:IXRX=I0R0 , 推得:RX= I0·R0/IX。 故:用RX= I0·R0/IX
求得RX即为所测。
缺电压表时
2、有也一列个电定压值方电程 阻R0,再给一个开关
所以要串联
————短路法
a、方法:将待测RX与定值电阻R0串联, 再把开关并联在R0两端;利用此开关 的断开与闭合,造成R0与RX串联或R0被 短路的两种状态,实现对未知电阻值
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