内接外接分压和限流式

R＜10Rx，应选择分压式电路
两种电路的比较：
⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调 节范围。 ⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路 消耗的电能小于分压电路消耗的电能。 说明： 1、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先 考虑。 2、三种情况下必须采用分压接法： （1）要求电压从零开始连续变化；（2）电路允许的 最大电流很小；（3）滑动变阻器的电阻远小于待测电 阻。
1、用伏安法测未知电阻Rx时，若不知Rx的大约数值，为 了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示 接好，只空出一个电压表的一个接头K，然后将K分别与a， b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则 （ ） A.若电流表示数有显著变化，K应按a B.若电流表示数有显著变化，K应按b C.若电压表示数有显著变化，K应按a D.若电压表示数有显著变化，K应按b
125Ω
100Ω
c
A
R d V

练2.一个待测电阻,阻值约为100欧姆，某同 学用伏安法测量此电阻,现有实验器材如下:
电流表：量程0—0.6A（内阻0.2Ω） 电压表：量程0—15V（内阻15KΩ） 滑动变阻器R：0—100Ω 蓄电池：电动势12V 导线，电键. 为了较准确的测量，电流表应选 大于
（a）
1000Ω
V A
(a)
V
Rx
A
Rx
(b)
3、用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如下图所示， 分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a) 图时，电流表示数为4.60 mA，电压表示数为2.50 V；按 照(b)图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.40 V，比较这两次结果，正确的是( ) A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
V A
甲
V A
乙
Rx
Rx
3.伏安法测电阻电路选择
a.比阻法：若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当
Rx RV RA Rx Rx RV RA Rx
2
时，选用电流表内接法．
当
时，选用电流表外接法．
即
Rx RV RA Rx RV RA
2
用内接法． 用外接法．
规律口诀： 大内小外
0~ E
(不计电源内阻)
分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
限流和分压电路的选取
限流式 可调范围 变阻器 电能损耗
Rx E~E Rx R
分压式
0~ E
较小阻值 较大
较大阻值 较小
若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路 如无此要求，即 R＞10Rx，应选择限流式电路
A.保持R2不变,增大R1
B.增大R1 ,减小R2 C.保持R2不变,减小R1 D.增大R2 ,减小R1
a R1
R2
G
b
图7
如图8所示安培表指针位置，若用0-0.6A量程时， 读数为0.32A
图8
如图所示R1=6Ω, R2=3Ω R3=4Ω,A、B两点 电压UAB=12V,C1、C2的电容分别为2μF和1μF,则 它们带电荷量分别为 1.44X10-5C 和 4.8X10-6C .
A
R1
R2
C2
R3
B
C2
半偏法 如图所示，电流表G的内阻不可忽略不计， R1、R2是两个可变电阻，当a、b间的电压为4V 时，电流表的指针G刚好满偏，当a、b间的电压 为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列 方法中可行的是( AB )
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 1 A Rx 5
≈0.45A，应选电流表A1
由 RA RV 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 其电路图如图所示。
电流表和电压表的读数
必修3-1
电流表的内外接法 滑动变阻器限流式和分压式
伏安法测电阻
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分 电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，
U R I
1.伏安法测电阻的两种电路
a.电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
V
R
A
b.电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”
读数时应使视线垂直于刻度表面，并要估读. 具体估读 方法如下： (1) 量程为3 V和3 A的电压表和电流表，其最小分度为 0.1 V和0.1 A, 读数要估读到最小分度的十分之一. (2) 量程为0.6 A的电流表，其最小分度为0.02 A, 读 数要估读到最小分度的，即不足半格的略去，超过半格的要 按半格读出，因此最后读数如果以安培为单位，小数点后面 有两位，尾数可能为0、1、2、3… (3) 量程为15 V的电压表，其最小分度为0.5 V, 读数 要估读到最小分度的，因此最后读数如果以伏特为单位，小 数点后面只有一位，尾数为0、1、2、3、4…
限流和分压电路的选取
1.限流式
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围 Rx 限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
Rx R
E ~ E (不计电源内阻)
限流和分压电路的选取
2.分压式
图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的 电压可调范围
R R V
b.电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV U R U A U R
IA IR
A
V
R
UR U A R测 IA
>
UR R真 IR
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
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， 即
R R A
【例3】用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法， 下面说法中正确的是（ AC ） A．当Rx＜＜RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＞＞RA时， 用乙种接法误差较小 B．当Rx＞＞RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＜＜RA时， 用乙种接法误差较小 C．当Rx＜＜RA时，用甲种接法误差较小，当Rx＞＞Rv时， 用乙种接法误差较小 D．当Rx＞＞Rv时，用甲种接法误差较小，当Rx＜＜RA时， 用乙种接法误差较小
电路的连接
使用分压法实物连图步骤：
注意 1、表的正负勿接反；量程勿接错。 2、滑动变阻器在电路接通前应将滑 片滑在 位置，以保护电路。
器材的选择
器材种类 选取原则
唯一性器材
电源，导线，开关等
安全：电路电流不能超过其额定电流， 滑动变阻器 方便：电阻越小操作越方便。 安全：电路电流不能超过Ⓐ表量程，电 压不能超过Ⓥ表量程； 电流表、电 压表的选择 精确：电路电流、电压尽可能指Ⓐ、 Ⓥ表满量程的1/2到2/3；
如图7所示伏特表指针位置，若用0-3V量程时，
读数为2.50V 如图8所示安培表指针位置，若用0-3A量程时， 读数为1.60A
图7
图8
基本仪器的读数 4、电流表电压表的读数
原则：凡最小分度值是一个单位的，有 效数字的末位都在精度的下一位，即需 1 2 要估读，若无估读，则在精度的下一位 补“0”
0
3
A
读数：0.70A
基本仪器的读数
1
2
0
V
3
读数：2.40V
基本仪器的读数
凡最小分度值是2或5个单位的，有效数字的末位就是精度 的同一位（含估读数），若无估读不需补“0”。若用 0~0.6安量程，其精度为0.02安，说明测量时只能准确到 0.02安，不可能准确到0.01安，因此误差出现在安培的百 分位（0.01安），读数只能读到安培的百分位，以估读最 小分度半小格为宜，当指针指在小于半小格位置则舍去， 指针正对半小格则取为0.01安，指针超过半小格时则算一 小格即0.02安
含义: a:大电阻用内接法，小电阻用外接法。 b:内接法测量值偏大，外接法测量值偏 小。
即
Rx RV RA Rx RV RA
2
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用内接法．
用外接法．
练1.如图所示电流表和电压表的读数分别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那 么待测电阻R的测量值比真实值 ,测量值为 ,真实值为 .
小
2、额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的电灯两盏，若接在电压是 220 V的电路上，两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是下图中 的哪一个( )
2. C [根据P＝知R＝，按题目已知PA>PB，则RA<RB.对于A、B电路，B的电 压大于A的电压，B灯将烧毁，两灯不能正常发光，故本题A、B均错． C电路中通过变阻器调节，可使左右两部分电阻相等，即均在110 V额定电压下 工作而正常发光，P总＝2PA＝200 W. D电路中若通过变阻器调节，左右两部分电阻也可能相等，保证A、B两灯均在 110 V下工作而正常发光，易知P总＝2(PA＋PB)＝280 W，故C对，D错．]
法。且测量值
真实值 内接法
2、实验试探法：
若伏特表示数变化比例大，即
宜外接
若安培表示数变化比例大，即
宜内接
I U I U
I U I U
练3.一个未知电阻,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)图测得的数据是2.9V、 4.0mA,由此可知,用 图测得Rx的误差较小,测量值Rx= .
基本仪器的读数
0.2
0 4
.
0 A
0.6
读数：0.14A
基本仪器的读数
0.2
0 4
.
0 A
0.6
读数：0.37A
基本仪器的读数
5 10
0 V
15
读数：10.5V
基本仪器的读数
5 10
0 V
15
读数：9.5V
（3）当电压表在15伏档位，表盘的最小分度值为 0.5伏／格，虽能准确读到0.5伏，但误差仍出现在 最小分度值的同一数位上，即伏特的十分位。其估 读法则是：将最小分度分为五等分仍按不足半等分 舍去，等于或超过半等分算一个等分。 如图7所示伏特表指针位置，若用0-15V量程时， 读数为12.5V。
V A
电压表 电流表的选择：为减小读数误差，选择量程接近测量值的表
R
2.伏安法测电阻的误差分析 a.电流表外接法 电压表示数 电流表示数
UV U R
IA IR IV IR
V
A
R
UV R测 IA
<
UR R真 I A IV
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 .
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， 即
.
I max
E 15 A 600A Rx 25000
依据
RV 100000 RX 25000 83 4 RA 300 RX 25000
故：电流表应选择内接 滑动变阻器相对于待测电阻而言太小。若采用限流法，将无 法控制电路。故滑动变阻器采用分压式电路。
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V1：量程0—15V（内阻15Ω） 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。
1、滑动变阻器限流、分压接法的选择 2、电流表内、外接法的选择 3、电流表、电压表量程的选择
【例1】测一个阻值约为25 kΩ 的电阻,备有下列器材: A.电流表（量程100μ A,内阻2 kΩ ） B.电流表（量程700μ A,内阻300Ω ） C.电压表（量程15 V,内阻100 kΩ ） D.电压表（量程50 V,内阻500 kΩ ） E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A） F.滑动变阻器（最大电阻1 kΩ ,额定功率1 W） G.电键、导线若干 B C （1）电流表应选 ,电压表应选 （2）画出测量Rx的原理图. 解析：当滑动变阻器滑至0时，电路有最大的电流。