伏安法测电阻例题解析

限流电路 电压范围
分压电路
电流范围
RX U U R RX U U R RX RX
0——U
U 0 RX
ห้องสมุดไป่ตู้ 伏安法测电阻的电路
V
V RX
A
A
RX
限流器电路， 安培表内接法 RX＞＞RA
V
限流器电路， 安培表外接法 RX＜＜RV
V
A
RX
A RX
分压器电路， 安培表内接法 RX＞＞RA
小结内接法：电流为真实值，电压偏大, 测量值大于真实值,
V
当RX ＞ ＞RA 时， R测≈RX 2. 电流表外接法： UV=UX
Rx IA=IX+IV ＞IX
A
R测= UV ／ IA = RX · RV ／ （RX+ RV ）＜ RX = UX / IX
小结外接法：电压为真实值，电流偏大, 测量值小于真实值
300Ω )
100 kΩ） 500 kΩ）
直流稳压电源 E （15V，1A） 1 W)
电键K和若干根导线．
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：1．电压表、电流表的选择
若滑动变阻器用限流接法， 电路中的最小电流为 Imin = 15V /26KΩ = 0.577mA=577μA， 超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。 若电压表选V2(50V),因为电源电压15V不足其量程 的1/3，所以电压表应选V1（10V）。
因为 RX = 25K Ω ＞＞ RA = 300 Ω
所以采用安培表内接法
例3
4．分压电路和限流电路的选择 分压电路可以使待测电阻上的电压从零调 到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外 功率大；限流电路对电压的调节范围较小．但 连线简单，限流电路消耗的额外功率小． 我们可根据这两种电路的特点，按照实验 要求进行选择。 在上面例题中，如果用限流电路，因待测 电阻值是滑动变阻器总阻值的25倍，所以变阻 器对电流、电压的的调节作用很小．这里我们 应该选用调节作用范围大的分压器电路．
分压器电路， 安培表外接法 RX＜＜RV
1996年高考17.在用伏安法测电阻的实验中,所用电 压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择 能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组 数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示). (1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻 的阻值Rx= 2.4×103 欧(保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图. 大电阻用 (2)答： 内接法，变阻器 用分压器接法， 电路图如图示.
P V 解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表 内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，P 应接在b 处。 而当伏特表示数变化显著，说明被测电阻较小可跟安培表 内阻相比。 因此采用外接法可以减小误差，P 应接在a 处。 A
三、滑动变阻器的使用
1. 滑动变阻器的 两种主要连接方式：
串联限流电路
伏安法测电阻
伏安法测电阻
（一）伏安法测电阻的原理 例1 例2
（二）滑动变阻器的使用
1. 滑动变阻器的两种主要连接方式
2. 滑动变阻器的作用
3. 分压接法和限流接法的比较：
（三）伏安法测电阻的电路 （四）例题 96年高考 例3 89年高考
伏安法测电阻的原理：RX=UX ／ IX .
注意U、 I、 R三个量必须是同一段电路中的量，由于 电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。 IA=IX UV=UX+UA＞ UX 1. 电流表内接法 R测= UV ／ IA = RX+ RA ＞ RX = UX / IX
RX
C
D
A
B
并联分压电路——分压器
RX
C (D)
R
A
B
R
2. 变阻器的作用—— （1）保护电表不受损坏；
（2）改变电流电压值，多测量几次，求R X 的 平均值，减少误差。
3.分压接法和限流接法的比较：
分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。 限流接法的优点是：电路连接简便， 附加功率损耗较小。 a..当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法． b. 当负载电阻Rx 较小，变阻器总阻值R 较大是Rx 的几倍时， 限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法 c. 当负载电阻Rx 较大是R 的几倍时，变阻器总阻值R 较小， 限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法． d. 当要求电压从0 变起，一定用分压接法．
V A
当RX ＜ ＜ RV 时， R测≈RX
Rx
例1. 用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表 测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是 60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为 300 Ω，真实值是 290 Ω，R2的测量值为 300 Ω，真实值是 333 Ω。
V A A V
Rx
mA
1.5
1.0
I(毫安)
v
0.5
0 1.0 2.0 3.0
U(伏)
例3：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
电压表V1 电压表V2 滑动变阻器 R
(0----500μA,
(0----10V, (0----50V, (1kΩ,
由于用分压器接法时，电阻RX 中的最大电流为 Imax′= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA， 所以电流表选A2（500 μA ）。 V
V
A
25KΩ
RX
A
25KΩ
RX
1KΩ 15V
15V
1KΩ
例3
2．滑动变阻器的选择 滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用， 为了使电流电压有较明显的变化， 在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值 R＞（3—5）RX 在分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值 R＜（1/3—1/5）RX 在本题中不要求选择滑动变阻器。 3.安培表内接法和外接法的选择
甲
R1
乙
R2
练习 . 用伏安法测电阻，采用电流表内接法和外接 法，测得某电阻Rx的阻值分别为 R1 和R2 ，则所测 的测量值和真实值Rx之间的关系是 （ A ） （A）R1＞ Rx＞R2 （B） R1＜ Rx＜R2 （C）R1＞R2＞Rx （D）R1＜R2＜Rx
例2、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可 采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器 按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别 与a，b 两点接触一下，如果安培表示数显著变化， b 处，如果伏特表示数显著变化， 则P 应接在———— a —处。 则P 应接在 a b R