电阻的测量和滑动变阻器的使用

阻值也相应发生变化。
2、滑动变阻器在电路中的两种接法
• ①限流电路 A.接法：如图4所示，把滑动变阻器的
两个固定端（A和B）中的任何一个和滑动 端（C和D）中的任何一个接入电路，与用 电器串联起来；当移动滑键P时，可以改变 电路中的总电阻，从而控制用电器上的电 压和电流，滑动变阻器的这种接法称为限 流电路。
由②式可以看出，用电器上的电压调节 范围和电流调节范围均与R0无关。
③两种电路的选择
A.当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻，一般选 择分压电路。
B.当用电器电阻比滑动变阻器全值电阻小或差不多， 一般选择限流电路。
C.实验要求电压从零开始连续变化时，必须选用分压 电路。
D.若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器 的额定电流时，必须选用分压电路。
E.当题目中有下列暗示语言时，一般采用分压接法， 如：要求多测几次取平均值或要求测量结果较准确等。
F.当两种电路都能满足实验要求时，从减小电能损耗 考虑，应优先选用限流电路。
三、伏安法测电阻的电路与器材的选择
1、基本原则： ①安全：保证不损坏实验器材。 ②精确：尽可能减小实验误差。 ③省电：在同时满足以上两个原则的前
式中R0＝RAC＋RBC，是滑 动变阻器的全值电阻。当P滑 到A端时，RAC＝0， RBC＝R0，用电器上的电压 和电流均为最大，其最大值分 别为 Umax＝U，Imax＝U/Rf
当P滑到B时，RAC＝R0，RBC＝0，用电器上 的电压和电流均为最小，其最小值分别为
Umin＝0，Umin＝0
综上所述，分压电路的电压调节范围 和电流调节范围分别为
由①式可以看出，限流电路的调节范围与滑动 变阻器的全值电阻R0有关。在电源电压U和用 电器电阻Rf一定的条件下，R0越大，用电器上 的电压和电流的调节范围也越大；当R0比Rf小 得多时，用电器上的电压和电流的调节范围都 很小。
②分压电路
A.接法：如图5所示，滑动 变阻器的两个固定端分别
与电源的两极相连接，用
分流作用较强，应选用电流表内接法，S应 接b测量。 2、若电压表示数有显著变化，说明电流表的 分压作用较强，应选用电流表外接法，S应 接a测量。
例1、某同学用伏安法测一个未知电阻Rx， 用图2所示甲、乙各试测一次，依图甲测 得数据U1=3.0V，I1＝3.0mA，依图乙测 得数据U2＝2.9V，I2＝4.0mA， 由此可 知图＿＿＿所示的电路测量误差小些，
解析：(1)因为只有一个4V电压，故电流表
应选用
的A2，电流表应选0～3V
的V1，因V2量程0～15V远大于4V，读数不准。
(2)如图6采用分压电路可使电压范围调整
在0～3V之间，而此时
，所以
采用电流表外接法测量较精确。
答案：(1)C、D (2)见图6
对于上个例子的点评
• 由以上例子可以看出，用伏安法测电阻的实验中， 在设计电路及实物连线时，要特别注意两点：一 是电流表应内接还是外接；二是滑动变阻器采用 限流还是分压。对前者应着重从减小误差的角度 去考虑；既要考虑减小误差(使待测电阻上I、U 的变化范围大些，以便多测几组数据)，又要考 虑采用限流式时能否控制电流满足实验要求(如 不超过电流表量程或电压不超过电压表量程等)， 同时，在有些问题中还要考虑到题目的特殊要求 (如要求从零开始连续调节，就必须用分压式)。
滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可
变电阻，用它可以调节电路中电流的大小及两点
间的电压，滑动变阻器结构如图3所示，表面涂有
氧化绝缘层的电阻丝AB密绕在瓷管上，滑动触片
P与电阻丝紧密接触（接触部分的氧化层已刮
掉），且能在滑杆CD上左右滑动，根据
，
粗细均匀的电阻丝，电阻的大小与长度成正比，
随着滑动触片位置的变化，变阻器连入电路的电
提下，应使电源的功率尽可能小，以减少 电能损耗。
④方便：在保证实验正常进行的前提下， 选用的电路和器材应便于操作，读取的实 验数据便于处理。
2、测试电路和控制电路的选择见上一、二部分
3、实验器材的选择
• ①电源的允许最大电流不能小于电路中的实 际最大电流。
• ②用电器的额定电流不能小于通过该用电器 的实际最大电流。
电器的一端与滑动变阻器
的两个固定端（A和B）中
的任何一个相连接，用电器的另一端与滑动 变阻器的滑动端（C和D）中的任何一个相 连接时，A、B两端的电压始终等于电源电 压U，用电器上的电压Uf＝UCB，Uf只是 UAB的一部分，滑动变阻器的这种接法称为 分压电路。
B.调节范围：
在图5所示的电路中，用电器上的电压和电流 分别为：
例2、用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下： A.待测电阻Rx（约100Ω）
B.直流毫安表A1（量程0～10mA，内阻约100Ω） C.直流毫安表A2（量程0～40mA，内阻约40Ω） D.直流电压表V1（量程0～3V，内阻约为5kΩ） E.直流电压表V2（量程0～15V，内阻约为15kΩ） F.直流电源（输出电压4V，内阻不计） G.滑动变阻器R（阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A） H.开关一个，导线若干 (1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确， 直流毫安表应选___，直流电压表应选____。 (2)在方框画出实验电路图，要求电压和电流的变化范围 尽可能大。
• ③电压表或电流表的量程不能小于被测电压 或电流的最大值。
• ④电压表或电流表的指针应偏转到满刻度的 2/3以上。
• ⑤滑动变阻器的选择原则第一是能用，第二 是方便。
关于第⑤点说明
• 所有滑动变阻器的铭牌上都标明该滑动变阻器的 最大阻值和允许通过的最大电流，因此，滑动变 阻器的选择首先看实验时滑动变阻器的电流是否 在其允许范围之内，然后看滑动变阻器的电阻和 电路中其它总电阻是否相当，例如电路总电阻约 为300Ω，选择滑动变阻器连接限流电路，可供 选择的滑动变阻器的最大电阻有20Ω、200Ω、 20kΩ，则应选择200Ω，因为20Ω太小，可调范 围小，20kΩ太大，调节极不方便，滑动触头稍 稍一动，电阻变化就是几百上千欧，连接成分压 电路时原则也是一样。
电阻的测量和滑动变阻 器的使用
学习目标： 1、掌握伏安法测电阻的原理和方法。 2、理解内接法与外接法能造成测量
误差的原因。 3、掌握滑动变阻器在电路中的使用。
重点： 1、掌握伏安法测电阻的原理、 方法和误差分析。 2、根据提供的器材规格，如何 选择合适的测试电路和实验器材
难点： 根ຫໍສະໝຸດ Baidu提供的器材规格，如何
选择合适的测试电路和实验器材。
知识精讲
一、伏安法测电阻
• 1、测量原理： 根据欧姆定律I＝U/R，得
到R＝U/I，用电压表测出电阻 两端的电压和通过电阻的电流， 就可以求出电阻，这种测量电 阻的方法叫伏安法。
2、两种测量电路的比较
3、电流表内、外接法与电路选择的方法
(1)：定量判断法: 适用于RA、RV、Rx的值已粗略知道。 Rx>>RA, Rx为大电阻，电流表内接法 Rx<<RV, Rx为小电阻，电流表外接法
口诀：“大内小外”
(2) 当 当 当
法都可以。
口诀：
时,选用电流表内接法
时,选用电流表外接法
时，电流表两种接
(2)试接法：无须粗略知道相关值。
将电路如图1所示连接，只空出电压表的 一个接头S，然后将S分别与a、b接触一 下，观察电压表和电流表的示数变化情况。
1、若电流表示数有显著变化，说明电压表 的
B.调节范围：在图4所 示电路中，用电器上 的电压和电流分别为：
当P滑到A端时，RAC＝0，用电器上的电 压和电流均为最大，其最大值分别为 Umax＝U，Imax＝U/Rf
当P滑到B端时， RAC＝R0（R0 为滑动变阻器的 全值电阻），用 电器上的电压和 电流均为最小， 最小值分别为：
综上所述，限流电路的电压调节范围和电 流调节范围分别为
测得的Rx为＿＿＿Ω。
解析：甲、乙图比较
由甲、乙图比较可知，引起的电流相对变 化量为1/3，引起的电压相对变化量为1/30， 说明从内接改成外接引起的电流变化大， 说明电压表分流作用较强，故采用甲图电 流表内接方式，测量误差小，即
答案：甲
1000
二、滑动变阻器在电路中的控制作用
• 1、滑动变阻器：