高二物理限流电路和分压电路.
限流电路和分压电路
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需要注意的是,在设计和应用限流电路和分压电路时,要仔细考虑电路的要求和特性,并选择合适的元件和参数,以确保电路的正常运行和所需功能的实现。
分压电路(Voltage Divider Circuit)是一种用于将电压进行分压的电路。它由两个或多个电阻组成,将输入电压分成不同的输出电压。分压电路常用于测量、信号调节和电压适配等应用中。
分压电路的输出电压取决于电阻的比例关系。根据欧姆定律,当电流通过电阻时,电压将按照电阻的阻值比例分布。因此,通过选择适当的电阻值,可以实现所需的输出电压分压比。
限流电路(Current Limiting Circuit)是一种电路设计,用于限制电流的流动。它可以通过控制电流的大小,以保护电路中的元件免受过大电流的损害。限流电路常见的应用场景包括电源、电池充电器、电动机驱动器等。
限流电路通常采用电流感知器件(如电流传感器或电阻)来监测电流的大小。当电流超过设定的ห้องสมุดไป่ตู้值时,限流电路会触发并采取措施来限制电流的流动,如降低输出电压、调整电路参数或通过控制元件(如开关)来限制电流。
高二物理-分压法、限流法
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(3)【烧表必分】
若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过 RL 或电表的 额定值时,只能采用分压接法。
2.下列情况可选用限流式接法 (1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内 测量,且 RL 与 R0 相差不大或 RL 略小于 R0,采用限流式接法. (2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要 求时,采用限流式接法. (3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑 安装简便和节能因素优先采用限流式接法. 三、例题赏析 例 1:如图 10-3 所示,滑动变阻器电阻最大值为 R,负载电阻 R1=R, 电源电动势为 E,内阻不计. (1)当 K 断开,滑动头 c 移动时,R1 两端的电压范围是多少? (2)当 K 闭合,滑动头 c 移动时,R1 两端的电压范围是多少? (3)设 R 的长度 ab=L,R 上单位长度的电阻各处相同,a、c 间 长度为 x,当 K 接通后,加在 R1 上的电压 U1 与 x 的关系如何? 【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:限流和分压, 把握限流和分压电路的原理是关键
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择
滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,近几年高考电学设计性实验命题对其 应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考 生应考的难点. 一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:
如图 10-2 所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为 R0)对负载 RL 的 电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b) 电路称为分压接法.
(量程 0~15 V,内阻 15 kΩ);滑动变阻器 R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为 6 V)、 开关、导线.
限流和分压电路的选取[整理]
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限流和分压电路的选取[整理]
1.分压电路
分压电路通常用来将一个电压分成两个或更多个不同的电压值。
在选择分压电路时,需要考虑各个电阻器的参数,如电阻值、功率、精度、温度稳定性等,以及所需的输出电压和电流参数。
此外,还需要考虑电路的实际应用环境下所需的稳定性和可靠性等因素。
2.限流电路
限流电路通常用于保护电路和设备,以避免因过流而受到损坏。
在选择限流电路时,需要考虑所需的电流范围、保护时间、可靠性和成本等因素。
在实际应用中,还需要考虑电路的响应时间、功耗、分辨率和精度等因素。
此外,还需要注意电路的负载特性和可操作性,以便进行操作和维护。
3.综合因素
在选择分压电路或限流电路时,还需要考虑各种参数和指标的综合因素,以确保电路的性能和可靠性。
例如,如果想要实现高精度和高稳定性,需要选择高精度和高稳定性的分压电路或限流电路。
如果需要实现多电平输出,需要选择多输出的分压电路。
同时,还需要考虑其他因素,如安装空间、功耗、成本和可靠性等因素。
高二物理内外接法和限流分压接法
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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
(1)电流表应选
B
,电压表应选 C
.
(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。
19
试验:利用“伏安法”测导体的电阻
2、把A和C接线柱接入电路中,当滑片P由B向A移动时,接入电 路的电阻将由大变小。这是为什么?
3、你是否可以设计出另外几种连接方案,使滑片P移动时,接
入电路的电阻由大变小?
2
限流和分压电路的选取
Rx
1.限流式 图中变阻器起限流作用
P
A
B
E
s
R
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
限流式电路的特点:
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
9
伏安法测电阻 外小内大
两种电路
外接法
V
内接法
V
电路图 误差来源
A
R
<
AR
>
A表不准,V表分流 V表不准,A表分压
测量条件 适合测量小电阻 适合测量大电阻
选择依据
<
>
,
10
例、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:约55Ω, B.电流表A:量程0-3A (内阻0.1Ω)C. 电压表V:量程0-15V (内阻4KΩ) 确定电流表的内外接方式。
为了较准确的测量,并保证器材安全, 画出电路图。如果Rx= 5Ω呢?
限流和分压的原理
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限流和分压的原理
限流和分压是两种不同的电路原理。
限流是一种保护电路的方法,通过限制电流的大小,防止电路中的元器件过载或损坏。
限流电路根据需要对电流进行控制,可以采用电阻、可变电阻或其他电路元件来实现。
当电路中的电流超过设定的限制值时,限流电路会自动降低电流,保护电路元件。
分压电路则是将输入电压分成两个或多个较低的输出电压。
分压原理通常利用电阻串联或栅压分压等方法来实现。
通过选择合适的电阻比例,分压电路可以将输入电压按一定比例分配到输出端,以满足特定的电路需求。
分压电路常用于降低电压、调节电压等应用场合。
限流和分压的原理和应用有着不同的特点,但在电路中都发挥了重要的作用。
限流保护电路元件,防止过载损坏,而分压则能够将电压按需求进行调节,提供适合的电压供给。
【高中物理】滑动变阻器的分压接法与限流接法
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一、滑动变阻器的分压接法与限流接法滑动变阻器的分压接法与限流接法各有什么特点?如何选用?滑动变阻器是电学实验中较重要、较常用的仪器,它能够改变电压和电流的大小.滑动变阻器在电路中有两种连接方式,即分压式和限流式.(1)电路特点图甲为分压式电路,图乙为限流式电路其中R 为用电器电阻,R 0为滑动变阻器的电阻,A 、B 为两端接线柱,C 为滑动触头,E 、r 为电源电动势和内阻.由图可知,两种电路的电路结构性质大不相同.分压电路中,R 0全部接入电路,R 与R BC 并联后又与R AC 串联,组成混联电路•而在限流电路中R 0的一部分接入电路,并与R 串联组成简单的串联电路.一、分压式电路的特点:① 滑动触头必须从B 到A 调节,不致在接通电路时,因超过额定电压而烧坏用电器.② 电压可以从零开始变化。
当滑动触头C 由B 向A 滑动时,用电器上的电压由零逐渐变大。
上的电压变化范围是0〜E .④当R <<R 0时,C 由B 向A 滑动时,R 上电压变化缓慢,C 接近A 端时电压开始迅速增加,不利于电压调节;当R >>R 0时,电路外电阻主要由R 0决定•当C 由B 向A 滑动时,R 上的电压变化较快,容易达到所需电压,即R >>R 0时常釆用分压式电路.二、限流式电路的特点:① 使用限流式电路做实验时,开始滑动触头C 应在B 端,防止实验中电流过载而烧坏用电器.② 当滑动触头C 由B 向A 滑动时,外电路电阻变小,电流由小变大,通过R 上的电流始终不为零,电流I 在—到-一之间变化.R +r R +R 。
+r ③ 当R»R 0时,电流可调范围较小;当R <<R 0时,电流可调范围较大,这时经常采用限流式电路.由以上分析得出:当R»R 0时,常采用分压式电路;当R <<R 0时,常采用限流式电路.关于限流接法和分压接法的一些理论分析③R 上的电压变化范围是零到 E ~RR —+rR +RRR 0— R +R0 当电源的内阻r 可以忽略时,R 甲在限流接法中,如电路负载电阻为R,滑动变阻器总电阻为r,电源的电动势为E,电源的内电阻忽略不计,则电路中电流的变动范围为E/R2l2E/(R+r)。
高二物理限流电路和分压电路
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图3 限流电路和分压电路1. 限流和分压接法的比较(1)限流电路:如图2所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围:U ≥U 用≥UR 用/(R 0+R 用),电流调节范围:U /R 用≥I 用≥U /(R 0+R 用 )。
即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小。
要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R 0。
另外,使用该电路时,在接通电前,R 0 应调到最大。
(2)分压电路:如图3所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。
注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且不相同。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围为U ≥U 用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大。
电流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。
使用分压电路,在当R 0<R 用时,调节性能好。
通电前,滑片P 置于A 端,使U 用 =0。
2两种用法的选择A 优先选用限流式,从电能损耗方面分析消耗电能少。
用限流式具有电源负担轻,电路连接简便等优点。
B 如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:① 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。
例1、1993年全国高考题)将量程为100μA 的电流表改装成量程为1 mA 的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1 mA ,试按实验要求画出电路图.例2、(1999广东卷)用图3中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A 、0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V 、3V 两档,内阻很大。
测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。
⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。
⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b )所示,其读数为 A②要求电器的电压或电流变化范围大,负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。
高中物理课件-6、分压式与限流式
![高中物理课件-6、分压式与限流式](https://img.taocdn.com/s3/m/ec8e4a9cdc88d0d233d4b14e852458fb770b383c.png)
解析 Rx 的阻值大约为 10 Ω,与电流表内阻接近,因此用电 流表外接法,同时 Rx 的大约值小于滑动变阻器的总阻值,因 而采用限流接法,故选用甲电路;电源电动势 E=4.5 V,E=
Im(Rx+RA),Im=41.45 A=0.321 A=321 mA 或 Im=41.25 A=
0.375 A=375 mA,电流表选 D。U=ImRx=0.321×10 V=3.21 V,因而电压表选 C,变阻器 R2 最大值为 500 Ω,与 Rx 偏差 太大,因此变阻器选 F。
电 路 图
电压可 调范围
分压式
V
A
RX
aRb Ek
0~E
限流式
V
A
RX
a
R
b
Ek
Rx E ~ E Rx R
已知电源电动势为10V,R=10Ω,RX=5Ω,不 考虑电源及电流表内阻,求上述两种情况下,
RX两端电压的取值范围
说明:限流、分压接法的选取原则:
①、若实验要求Rx的电压从零开始连续可调,则必须
答案 甲 A、C、D、F、H
RX>R滑分压式 RX<R滑限流式
大控小,小控大
采用分压式电路
② 、若R<<Rx, 应选用分压电路.
高二理科物理内外接法和限流分压接法
![高二理科物理内外接法和限流分压接法](https://img.taocdn.com/s3/m/b0e472b44793daef5ef7ba0d4a7302768e996fc4.png)
控制系统:利用内外接法实现控制系统中的信号采集和处理,提高控 制精度和响应速度
医疗设备:利用内外接法实现医疗设备中的生理信号采集和处理, 提高医疗设备的准确性和可靠性
06
内外接法和限流分压接法的拓展知识
相关物理量的测量原理和方法
电压表和电流表的测量原 理
稳压电源:通过内外接法和限流分压接法的结合使用,可以实现稳压电源 的设计。
控制系统:在控制系统中,内外接法和限流分压接法可以用于调节系统的 输出和输入信号。
信号放大:内外接法和限流分压接法可以用于信号的放大和传输,提高信 号的稳定性和可靠性。
在生产实践中的应用
测量电阻:利用内外接法和限流分压接法测量电阻,提高测量精度和 稳定性
实验结束后应按照规定正确 处理废弃物,保护环境。
数据处理方法:掌 握常用的数据处理 方法,如平均值、 中位数、极差等, 以便更好地分析实 验结果。
实验误差的分析与减小方法
测量工具的精 度限制:选用 高精度的测量 工具,如更精 确的电流表和
电压表
实验操作误差: 严格按照实验 步骤进行操作, 避免操作失误
导致误差
读数误差:多 次测量取平均 值,提高读数
精度
环境因素影响: 控制实验环境, 减少环境变化 对实验结果的
影响
05
内外接法和限流分压接法的应用实例
在电学实验中的应用
测量电源电动势 和内阻
测量电阻箱的电 阻值
测量电流表或电 压表的准确值
精确控制电路中 的电流或电压
在电学测量中的应用
电压表和电流表的测量:内外接法适用于小电阻的测量,限流分压接法适用于大电阻的测 量
内外接分压与限流.ppt
![内外接分压与限流.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/a91888643b3567ec102d8a8f.png)
(2)分压式:二下一上,从零调起
恒定电流(选修)
高二物理组
内接,分压
恒定电流(选修)
内接,限流
高二物理组
外接,分压
恒定电流(选修)
外接,限流
高二物理组
分压
限流
RL R U
0 UL U
恒定电流(选修)
RL R
U
RL RL
R
U
UL
U
高二物理组
d
D
S
D
d
2
D
2
2 2
D d d
若膜为很薄,即d D
则S Dd
恒定电流(选修)
若膜为很薄, 即d D
则S 2 D d
2
Dd
高二物理组
8. 伏安特性曲线:I-U图像
切线
a
割线
b
恒定电流(选修)
高二物理组
恒定电流(选修)
R1 R2
高二物理组
恒定电流(选修)
高二物理组
1. 螺旋测微器(千分尺):
恒定电流(选修)
高二物理组
2. 实验:测金属丝电阻率
恒定电流(选修)
高二物理组
3.
伏安法测电阻:R测
U I
电流表内接法
U I Rx RA
Rx
恒定电流(选修)
电流表外接法
U RV Rx I RV Rx
Rx
高二物理组
4. 滑动变阻器:限流式
高二物理组
7. 滑动变阻器:分压式
恒定电流(选修)
UБайду номын сангаас
高二物理-分压法、限流法
![高二物理-分压法、限流法](https://img.taocdn.com/s3/m/6fd8e8475fbfc77da269b1b3.png)
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法. 负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法E U E R R R L L L 0L L L R E I R R E 0L EI 分压接法E U L 0L L R E I 0)(ap L I I E 比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小①限流法:如图(a )所示,待测电阻上电压调节范围为E E R R R L L~0.显然,当R 0<<R L 时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,U L 也几乎不变,无法读取数据;当R 0>>R L 时,滑动触头在从b 向a 滑动的过程中,先是电流表、电压表的示数变化不大,后来在很小的电阻变化范围内,电流表、电压表的读数变化很快,也不方便读数,只有当R L 与R 0差不多大小时,才能对电流、电压有明显的调控作用。
在同样能达到目的的前提下,限流法较为省电,电路连接也较为简单。
②分压法:如图(b )所示,待测电阻上电压调节范围为0~E ,且R 0相对于R L 越小,R 上的电压变化的线性就越好.当R 0>>R L 时,尽管U L 变化范围仍是0~E ,但数据几乎没有可记录性,因为在这种情况下,滑片从左端滑起,要一直快到右端时,电压表上示数一直几乎为零,然后突然上升到E ,对测量几乎没有用处。
因此,分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。
专题+实验电路的基础设计——内外接、限流分压等+课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
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A
RX
当
>
(即 >
•
)时用内接法
(即 <
•
)时用外接法
内接法
V
A
RX
外接法
当
<
内接法与外接法
2.“内外接”方法的选择判据
2.选用方法——试探法
a.若电压表示数有明显变化,即电
流表的分压作用明显,为了减少电
流表分压带来的影响,用外接;
U2的改变量远小于U
D.若R1比R2小很多,开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2的改变量远小于U
瓜葛相连
(2021·云南·罗平县第二中学高二月考)某同学用伏安法测量导体的电阻
率,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的
电流表。采用分压电路接线,待测电阻丝Rx阻值约为5Ω。
V
A
N
瓜葛相连
(2021·北京·高三期末)如图所示,滑动变阻器的最大阻值是R1,定值电阻的阻值是
R2,A、B两端的电压恒定为U,R2两端的电压用U2表示,则( C )
A.开关S断开时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
B.开关S闭合时,滑片P从a移动到b,U2从0变化到U
C.若R1比R2小很多,开关S断开时,滑片P从a移动到b,
的那一个。
实验电路的连接
三、实验电路的连接
1. 实验仪器的选择
a.选择电压表电流表看实验中量程要符合待测范围。
b. 选择内接法外接法看待测电阻与临界值关系。
c. 选择分压式限流式看实验要求。
d. 滑动变阻器的选择分压和限流的选择。
实验电路的连接
高中物理第二章 3 课时1 串联、并联电路 限流和分压电路
![高中物理第二章 3 课时1 串联、并联电路 限流和分压电路](https://img.taocdn.com/s3/m/305c0e04b42acfc789eb172ded630b1c59ee9bf1.png)
A.一直为U
B.一直为0
√C.逐渐增大到U
D.先逐渐增大到U再逐渐减小到0
图12
解析 滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压在0~U范围内变化, 选项C正确.
1234
4.(串、并联电路分析)如图13所示的电路中,U=24 V,
滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1=50 Ω.当滑片P
滑至R2的中点时,电压表的示数为
图10
解析 S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R1的下部不接入电路中,当滑
片P在最上端时,R1接入电路的电阻为零,R2获得最大电压,为8 V;当滑片P
在最下端时,R1与R2串联,此时R2两端的电压最小,UR2=
R2 R1+R2
UAB=4.8
V,
所以R2两端的电压变化范围为4.8~8 V.
(2)当S闭合时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化 范围是多少? 答案 0~8 V
相等 . (3)电阻关系:1 =
R11+R12+R13+…+R1n
,并联电路的总电阻的倒数等于各
R
局部电路电阻的倒数 之和 .
(4)电流分配规律关系:IR=I1R1=I2R2=…=InRn =U,并联电路中通过
各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比 .
三 限流电路和分压电路
1.限流电路:如图2甲所示限流电路中,器件D(电阻为R)两端电压的变化范围
图1
二 电阻的串联和并联
1.串联电路的特点:
(1)电流关系:I= I1=I2=I3=…=In ,串联电路各处的电流 相等 .
(2)电压关系:U= U1+U2+U3+…+Un ,串联电路两端的总电压等于各
局部电路电压 之和 .
(3)电阻关系:R= R1+R2+R3+…+Rn ,串联电路的总电阻等于各局部电
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图3
限流电路和分压电路
1. 限流和分压接法的比较
(1)限流电路:如图2所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R
用
两端的
电压调节范围:U ≥U
用
≥UR
用
/(R 0+R 用),电流调节范围:
U/R 用≥I
用
≥U /(R 0+R 用)。
即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小。
要使
限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R 0。
另外,使用该电路时,在接通电前,
R 0应调到最大。
(2)分压电路:如图3所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R 用
并联后再与滑动变阻器的右边串联。
注意滑动变阻器的两端都有电流流
过,且不相同。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,
R
用
两端
的电压调节范围为U ≥U 用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大。
电
流调节范围为E/R 用≥I 用≥0。
使用分压电路,在当
R 0<R 用时,调节性能好。
通电前,滑片
P 置
于A 端,使U
用
=0。
2两种用法的选择
A 优先选用限流式,从电能损耗方面分析消耗电能少。
用限流式具有电源负担轻,电路连接简便等优点。
B 如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:
①用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。
例1、1993年全国高考题)将量程为100μA 的电流表改装成量程为 1 mA 的电流表,并用一标
准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到
1 mA ,试按实验要求画出电路图.
例2、(1999广东卷)用图
3中所给的实验器材测量一
个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A 、0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V 、
3V 两档,内阻很大。
测量时要求加在灯泡两端的电压
可连续地从0V 调到12V 。
⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。
⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b )所示,其
读数为
A
②要求电器的电压或电流变化范围大,负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。
若接成限流式,当改变滑动变阻器的阻值时,电路中电流变化不明显,测得的电压和电流取值范围小。
图3
S
R 0 R 用
E
A B 图2
S
R 0 R 用
U
图8
例3、为了测定一个“6.3V 、1W ”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值,可供选择的器材有:
A.电流表(0~3A ,内阻约0.04Ω)
B.毫安表(0~300mA ,内阻约4Ω)
C.电压表(0~10V ,
内阻10K Ω)D.电压表(0~3V ,内阻10K Ω)E.电源(额定电压6V ,最大允许电流
2A )F.
电源(额定电压9V ,最大允许电流
1A )G.可变电阻(阻值范围
0~10Ω,额定电流1A )H.可
变电阻(阻值范围
0~50Ω,额定功率0.5W )I.导线若干根,电键一个。
⑴为使测量安全和尽可能准确,应选用的器材是。
(用字母代号填写)
⑵在右边虚线框内画出电路图,并把图6所示实物图用线连接起来。
分析:①表及内外解法的选取小电珠的额定电流
额I =
U
P =
A 3.61≈0.16A=16mA <300mA ,电流表应选
B 。
额U =6.3V <10V ,
电压表选C ,电源选F 。
珠R =1
3.62
2
P
U
Ω≈40Ω比10K Ω小得多,仅比毫安表内阻大10倍,
故选用安培表外接法。
②滑动变阻器及连接方法的选取
将可变电阻H 接到电源两端,其上电流大若致为I=
50
9A=0.18A ,而H 的
额定电流
H I =
50
5
.0=0.1A <0.18A ,而G 的额定电流为1A ,故从安全性上考虑不宜选用
H 。
由于40Ω是可变电阻G 的中值的8倍,故选用分压式连接方式。
若使用限
流式,则在灯泡额定电压下,额I =
63
10A ,具体操作
时
额I ≈0.16A 应体现在安培表上,故滑动变阻器此时
大约分压为
滑U =9V -6.3V=2.7V 。
故此时滑动变阻器
调节的阻值
R=
63
107.2≈17Ω>10Ω,因此G 不可能用
限流法,必须使用分压式。
答案:⑴BCFGI ;⑵电路图如图7所示,实物连接如图
8所示
解法指导
本题的关键是在“额定电压下”较准确测量这一要求使得变阻器
G 无法使用限流式,
一般来说,若待测电阻比滑动变阻器阻值大得多时,一般采用分压式。
例4、(97年高考)某电压表的内阻在20K Ω--50 K Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列
可选用的器材:
A 、待测电压表V (量程3V );
B 、电流表(量程);
C 、电流表(量程);
D 、电流表(量程)
E 、滑动变阻器R (最大阻值);
F 、电源(电动势4V );
G 、电键K 。
(1)所提供的电流表中,应选用____________。
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。
试画出符合要求的实验电路图。
分析:将电流表、电压表串联,只要读出两表读数,即可用公式I=U/R 求得电压表的内阻。
通
过电压表的最大电流值
故电流表应选
A 1。
由于变阻器的阻值远小于电压表的内阻,且要求测多组数据,故变阻器用分压式连接,如图
3所示。
例5. 已知某电阻丝的电阻约为
10Ω,现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用;
A. 量程为0.6A ,内阻是0.5Ω的电流表。
B. 量程为3V ,内阻是6K Ω的电压表。
C. 阻值是0--20Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器。
D. 蓄电池(6V )。
E. 开关一个,导线若干。
要求:画出用伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图,测量数据要尽量多。
分析:若采用限流式接法,由于电阻丝阻值为10Ω,在3V 电压(电
压表的量程)下工作,则流过它的最大电流为,改变滑动变阻器
的阻值(0~20Ω),电路中电流变化范围约为,电流取值范围比较小,故采用分压式接法比较好。
电路图如图
4所示。
③采用限流接法时限制不住,电表总超量程,用电器总超额定值。
在安全(I
滑额
够大,仪表不超量程,用电器上的电流、电压不超
额定值,电源不过载)、有效(调节范围够用)的前题下,若R 用< R 0,原则上两种电路均可采用,但考虑省电、电路结构简单,可先采用限流接法;而若R 用>>R 0,则只能采用分压电路
. 例6、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下:待测电阻R x (约100 Ω);直流电流表(量
程0~10 mA 、内阻50 Ω);直流电压表(量程0~3 V 、内阻 5 k Ω);直流电源(输出电压
4 V 、
内阻不计);滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流
1 A );开关1个,导线若干.根据器材的规格
和实验要求画出实验电路图
.
用伏安法测量电阻有两种连接方式,
即电流表的内接法和外接法,
由于
R x <,故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流
接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I
min
=
=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.
图3
图4
④当负载电阻的阻值小于变阻器总电阻R或相差不多时,若两种电路都可以对负载的电流
和电压有明显的调节,或两种电路都满足实验要求,且电压、电流变化不要求从零调起,则多
采用限流式接法,这样的接法电源负担轻,能耗小。
例4. 在一次实验中需要较准确地测量某一个金属丝的电阻,已知金属丝的电阻,约为;电流表量程3A,内电阻约;电压表量程3V,内电阻约;电源电动势6V;滑动变阻器R的总电阻,额定电流。
试画出测量金属丝电阻的电路图。
分析:电源电动势为,
流过金属丝的电流约
可采用限流接法,电路如图6所示。
图6。