滑动变阻器的分压和限流接法和电阻的测量

电阻的测量
(一)伏安法测电阻的两种电路
1、电流表接在电压表两接线柱
外侧，通常叫“外接法”
V
A R
2、电流表接在电压表两接线柱
内侧，通常叫“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,
因此两种方法测量电阻都有误差．
十、电阻的测量
(二)伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法
V
电压表示数 UV U
ຫໍສະໝຸດ Baidu
RX
电流表示数 I A IRX IV IRX
A
RX
R R R测
UV IA
<
R真
U RX IRX
测量值偏小，适合测量小电阻. X
V
说明：误差来源于电压表的分流，分流越小， 误差越小．所以该电路适合测量小电阻.
十、电阻的测量
(二)伏安法测电阻的误差分析
电流表内接法
电压表示数 UV URX RA URX
是2.9V、4.0mA,由此可知,用 (a) 图测 得Rx的误差较小,测量值Rx=1000Ω.
V
A Rx (a)
V
A
Rx
(b)
4．几点说明： ⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几 条主要原则： ①安全性原则 ②准确性原则 ③方便性原则 ④经济性原则 ⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小
于变阻器额定电流（或电压）的条件下， 尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压 电路使用。
分析：先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V≈2.8V，应选电压表V1
额定电流Im=
P Rx
1A 5
≈0.45A，应选电流表A1
由 RARV 24.5 Ω＜Rx知，应选外接法
再确定控制电路
由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路
有一个电阻Rx，其阻值大约是25 kΩ ，可供选择的 器材是： 电流表A1 (0----100μA, 2 kΩ) 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表V1 (0----10V, 100 kΩ） 电压表V2 (0----50V, 500 kΩ） 直流稳压电源 E （15V，1A） 滑动变阻器 R (1kΩ, 1W) 电键K和若干根导线．
三、滑动变阻器分压接法和限流接 法的选择
1．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连续调 节，只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足（如 测定导体的伏安特性）
三、滑动变阻器分压接法和限流接 法的选择
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(电压)都会超过电表量程 或电阻元件允许的最大电流(电压)，为了保证电表 和电阻元件免受损坏，必须采用滑动变阻器分压接 法连接电路．
三、滑动变阻器分压接法和限流接 法的选择
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（电压） 变化小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处 理数据，为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下 能大范围地调节待测电阻上的电流（电压），应选 择滑动变阻器的分压接法。
试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可 能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。
解答: 根据上述分析，选择电流表和电压表应为：
电流表 A1 (0----100μA, 2 kΩ) √电流表 A2 (0----500μA, 300Ω) √电压表 V1 (0----10V, 100 kΩ）
电压表 V2 (0----50V, 500 K Ω）
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
2、滑动变阻器的限流接法
如图2所示的电路输入电压为U0，滑动变阻器总阻 值为R0，滑动变阻器对负载R0电流的控制情况作 如下的讨论：
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
首先，电路中的电流：I=U0/(RaP+R0)，可见，I随 RaP的增大而减小，如图（b）所示。 当Rap=0时，电路中的最大电流Im= U0/R0 ，R两端 的电压最大Umax=U0。
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
由此可见，若滑动变阻器总电阻R0较小，它对整 个电路的电流控制能力就小，反之较大。但是，实 际选择滑动变阻器时，并不是R0越大越好。R0很 大，其单位长度的阻值越大，触头P处a点稍作移 动，整个电路总电阻迅速增大，通过电路的电流就 很小，要连续均匀地调节电流，负载R两端的电压， 滑动变阻器只能在极小的范围内调节，所以操作很 不方便。
选择接法：电流表用 内接法 ，变阻器用 分压电路 ，
画出实验电路图如下： 实物图连线如图示：
V1
25KΩ A2
RX
1KΩ
Ε=15V
－+
V
电流表示数 I A IRX
A
R测
UV IA
>
R真
U RX I RX
R
R R 测量值偏大,适合测量大电阻.
X
A
说明：误差来源于电流表的分压，分压越少， 误差越小．所以该电路适合测量大电阻.
小结：伏安法测电阻电路选择
Rx RA RV Rx RV RA
用内接法． 用外接法．
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
通过分析图线，可以得出结论：限流式接法要能在 调节过程中平缓控制电流（电压），滑动变器阻值 要稍大些。
二、分压接法和限流接法的比较
负载R上电压U 负载R上电流调节 相同条件下电路
调节范围
范围
消耗的总功率
限
流
接 法
R
R R0
U0
U
U0
U0 R R0
1、滑动变阻器的分压接法
如图1所示的电路中，滑动变阻器总电阻为R 0，输 入电压为U0，负载电阻R两端的电压U随变阻器调 节变化情况作如下的讨论：
一、滑动变阻器的分压接法和限流 接法的电路分析
可以得出结论：分压接法要能通过连续调节滑动变 阻器得到平缓变化的电压，负载阻值应该较大。换 言之，分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小 的。
例与练
用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如 下: A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻0.05Ω） D.电压表V1：量程0—3v（内阻3KΩ） E.电压表V2：量程0—15v（内阻15kΩ） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V H.导线，电键. 为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表 应选 ，电压表应选 ，并画出电路图。
例与练
用伏安法测某一电阻时，用电流
表外接法测得结果为R1，用电流 表内接法测得结果为R2，若电阻 的准确值为R,则 ( ) B
A.R1>R>R2 C.R>R1>R2
B.R1<R<R2 D.R<R1<R2
例与练
一个未知电阻,无法估计其电阻值, 某同学用伏安法测量此电阻,用如图 (a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数 据为3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据
IR
U0 R
分
压 接
0≤U≤U0
法
0
IR
U0 R
U0IR U0(IR+IaP)
比 分压电路调节范 分压电路调节范 限流电路能耗较
较
围大
围大
小
三、滑动变阻器分压接法和限流接 法的选择
滑动变阻器分压接法和限流接法都能调 节负载的电流（电压），但在相同条件下的 调节效果不同，实际应用要根据情况恰当地 选择适当的方法。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，优先考虑以限流接法为主。