伏安法测电阻(内接法、外接法)

滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的 可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及 两点间电压高低的作用。
电阻箱
与滑动变阻器一样提供可变电阻，但电阻箱 的电阻可以直接读出，电阻的变化是不连续的。
3.伏安法的测量电路
（1） 两种电路-----电流表的内接法和外接法
内接法 外接法
电路图
选用条件
RA≪Rx
伏安法的应用
------电学设计性实验的处理方法
一、伏安法测电阻 1．原理：根据欧姆 定律R＝U/I，只要测 量出待测电阻两端的 电压U及流过的电流I 即可求出Rx的阻值．
2．实验器材 （1）测量器材： 电流表
主要用来测量电 路电流.
电压表 主要用来 测量电路中 两端电压。
（2）调节器材：
滑动变阻器
RV≫Rx
适用于测量 大电阻（测量结果偏大） 小电阻（测量结果偏小）
（2） 两种测量电路的选择方法（电阻大小的比较）
①绝对阻值比较法： 若已知待测电阻估计值，先将待测电阻值与电压表、电流 表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大， 宜采用电流表内接法． ②相对阻值比较法： 当 Rx RA RV 时，Rx为小电阻，采用外接法；
wenku.baidu.com当 Rx
RA RV 时，Rx为大电阻，采用内接法.
③实验试探法：按图所示接好电路，让 电压表的一根接线柱P先后与a、b处接 触一下，如果电压表的示数有较大的变 化，而电流表的示数变化不大，则采用 电流表外接法；如果电流表的示数有较 大的变化，而电压表的示数变化不大， 则采用电流表内接法．
4、（控制）供电电路 两种供电电路------滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
• （2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不 高，又从实验室找来Ig=100μA，Rg=1000Ω 的灵敏电流计和电阻箱（0-99999.9Ω），想 把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表， 需要把电阻箱调成______Ω的阻值，并与灵 敏电流计______（填“串”或“并”）联在电路 中来替代实验中的电压表。 • （3）乙同学用改装的电压表实验得到数据 ，现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I， 横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG，画出 I-IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请 帮他把图线画好。
方式内容 两种接法 电路图 负载 R 上电 压调节范围
限流式接法
分压式接法
对比说明
RE ≤ U≤ E R＋ R0 E E ≤ I≤ R R＋ R0
0≤ U≤ E E 0≤ I≤ R
分压电 路电流、 电压调节 范围大
【题后小结】
1.测量电路选择:要用比较阻值法确定， 当 Rx RA RV 时采取外接法，反之采取内接法。 2.控制电路的选择；根据电路调节要求选择适当电路。 3.电学仪器的选择 首先遵循安全性原则；其次，电表还要遵循精确性原则， 仪表指针偏角要在满偏的1/3到满偏 ；变阻器的要便于控制---方便性原则． 4.实物图连接 ① 分析各器件连接方式，明确电表量程。 ② 从电源开始，按顺序以单线连接方式将各串联器件依次连 接，然后再将并联器件并到电路中。“先串联后并联” ③ 连线中尽量不交叉线，所有线必须连接到接线柱上，不能 线上接线。
【例1】某同学为探究小灯泡电阻R与两端电压U的关系，描绘 R随电压U变化的图象.实验室备有：除“3.8 V，0.3 A”的待测 小灯泡；导线和开关外，还有以下一些器材可供选择 ： 电流表：A1(量程100 mA,内阻约2 ) A2(量程0.6 A，内阻约0.3) 电压表：V1(量程5 V，内阻约5 k) V2(量程15 V，内阻约15 k） 滑动变阻器：R1(阻值范围0～10 ) R2(阻值范围0～2 k) 电源：E1(电动势为1.5 V，内阻约为0.2 ) E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 ) （1) 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____， 电压表 ______，电源 填器材 A2 ______，滑动变阻器 R1 ______。 E( V1 2 的符号),
（2）画出实验电路图。
(3)根据实验数据，计算并 描绘出R-U的图象如图所 示，由图象可知，此灯泡 在不工作时，灯丝电阻为 1.5 ______ ；当所加电压 为3.00 V时，灯丝电阻为 ______ 11.5 ，灯泡实际消耗 0.78 的电功率为_______W 。
例2.某同学使用了如下器材,测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1 所示，已知小灯泡的额定电压为12 V. A.电源E(电动势15 V)； B.电压表V1(量程为15 V，内阻约15 kΩ)； C.电压表V2(量程为5 V，内阻约5 kΩ) D.电流表A1(量程100 mA，内阻约10 Ω) E.电流表A2(量程3A，内阻约0.010 Ω) F.滑动变阻器R1(最大电阻为50 Ω)； G.滑动变阻器R2(最大电阻为1K Ω) H.单刀单掷开关；导线若干．
①5（3分）； ②4（3分）； ③
说明：画出答图1给4分，只画出答图2给2分。
• 练习2、 • （2013•浙江模拟）某校物理课外研究小组 的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可 供选用的器材如下： 小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”； • 电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω； • 电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2Ω； • 电压表V，量程3V，内阻rV=9kΩ； • 标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻 值3kΩ； • 滑动变阻器R3，阻值范围0～10Ω； • 滑动变阻器R4，阻值范围0～1kΩ； • 学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S
• （4）乙同学通过查找资料发现同等型号的 小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω，并且小 灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为：R=k （273+t），k为比例常数．请估算灵敏电流 表的电流IG=60μA时该灯泡灯丝的温度约为 ______℃．
• 答案： • （1）连接如图： •
• （2）设改装后的电压表为R总，则R总 =50000Ω，故R串=R总-Rg=49000Ω． • （3）连成光滑曲线如图：
• 练习3、某学习小组的同学拟探究小灯泡L的 伏安特性曲线，可供选用的器材如下： • ①小灯泡L，规格“4.5V．0.5A”； • ②电流表A，量程0.6A，内阻r约为0.2Ω； • ③电压表V，量程15V，内阻约为15kΩ； • ④滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω； • ⑤学生电源E，电压6V，内阻不计；⑥开关 S及导线若干． • 甲同学设计了如图1所示的电路进行测量 ，请按照图1电路图把图2实物图中未完成 的连线补充完整．
• 说明：连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分 • (4）840～870均可
(1)选择合理器材，在虚线框中 画出实验电路．
(2)根据设计的电路图在下图中的实物上连线．
(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率 1.14～1.16 为P额＝______________W.
答案
(1)实验电路如图所示
(2)实物连线如图所示
(3)1.14～ 1.16
练习
①5（3分）； ②4（3分）；
• ②乙同学又设计了如图3所示的电路来进行 测量，当小灯泡L正常发光时，电压表指针 指在表盘( )的位置上． ③研究小组认为要想更准确地描绘出灯泡L 电压从0开始变化的伏安特性曲线，需要重 新设计电路．电流表应该选择 ( )，滑动 变阻器应选择( )， • 在图4所示的虚线框内画出实验电路图， 并在图上标明所选器材代号．