电学实验基础(二):内接法、外接法,分压限流,仪器的选择
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当 Rx 当 Rx
Rx (即 RA RV
RA
RA
Rv Rx
Rx
Rx大
Rx 小 )时用外接法
时,用内、外接法均可 RA RV
3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时
用试触法进行判断
② 试触法
a.条件:未给出RX的估计阻值
·
RX P
a
A
b
V
·
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
如果电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强, 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法.应用电流表的内接 法.
(2) 分压电路
RX
负载RX的电压调节范围0---E
滑动变阻器的总阻值R越小,越 便于调节用电器两端电压. 一般选 用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
a E
P b
R
r= 0
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端.以使负载上的电压和电流最小.(均为零)
要求测量结果尽量准确,需要多测几组数据;要 求待测电阻两端电压变化范围较大;或要求从零开始 连读可调,应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值 比待测电阻的阻值小得多,为了能使待测电阻两端电 压有较大变化,应选分压电路。如果采用限流电路时, 电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电 流表的量程,应选分压电路
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础(二):伏安法测电阻
高考版
电学实验基础:伏安法测电阻
广东高考电 学 实 验考情
所属模块 电学实验 历年考试情况
选修3-1
7、测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
2009/2007/ 2012
2011 2010/2006 2007
8、描绘小电珠的伏安特性曲线 9、测定电源的电动势和内阻 10、练习使用多用电表
E
a Pb r=0 R
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大.
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始 连续可调,也没有要求多测几组数据,而且滑动变阻 器的阻值比待测电阻的阻值大,并且在滑动变阻器连 成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作,这时 应从节省电能( P =EI )和电路简单考虑,选用限 源 流电路。
b.选择方法:
若 RX >> RA 时,采用电流表内接法。 若R >> R时,采用电流表外接法。 V X
Rx 结论: 与 RA RV Rx
哪个比值大Rx就与对应表“近接”
例 电流表内、外接判断方法 题 1、采用电流表内接法的条件:Rx>>RA 解 采用电流表外接法的条件:Rv>>Rx 析 2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时 Rx Rv 当 Rx RA(即 )时用内接法 RV
选修3-2
11、传感器的简单使用
2008
电学实验的实质:测量电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验考查方式
◆ 实验电路的选择 ◆实验仪器的选择 ①安全性:不能超出量程等 ②精确性:电表偏转1/3刻度以上
测量电路 测量电路
③可行性:尽可能减少误差
◆关键的实验步骤 ①掌握正确的实验步骤; ②给步骤排序或改错; ③补漏或删除多余的步骤。
◆实物连图
◆数据处理与误差分析 ①计算法:多次测量求平均值 ②图像法:斜率、截距等物理意义 ③误差:测量值偏大或偏小
◆读取数据
①注意电表正负连接、量程的选择 ②线要连在接线柱上,不能交叉
电表,游标卡尺,螺旋测微器读 数,注意有效数字
电学实验基础:伏安法测电阻
一、原理:部分电路的欧姆定律
内接法
外接法
三、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:
比较项目 电路 限流式接法 分压式接法
电压调节的范围
电流调节的范围
电能损耗
EIR 电源负担轻 简便
Fra Baidu bibliotek
E(IR+Iap) 电源负担重 复杂
电路连接
⑵、选择方法
① 限流接法( 通常情况 )
电流、电压能达到要求的调节范围;
不超过测量仪表的量程, 不超过各元件允许的最大电流。
电压表的分流 R测=U/I<Rx 偏小
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路:限流法与分压法
(1) 限流电路
RX
RX 负载RX的电压调节范围 R R E E X
可见滑动变阻器的总阻值R越大, 电阻RX两端电压的变化范围越大。变 阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时,限流 接法对电流、电压控制作用显著,这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.
外接法 误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
若 RV >> RX 时,采用电流表外接法。
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
A
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
内接法与外接法的选择 V
·
A
RX
① 比值法
内接法
··
V
A
RX
·
外接法
a.条件:已给出R的估计阻值
从另一个角度来看,电压表的示数没有显著变化,说明电 流表的分压作用很弱,满足RX>>RA,应选用内接法.P 应接在b 处。 安培表和伏特表示数变化显著(明显)的标志是它们的 示数的变化量(绝对误差)占原来值的百分比大.(相对误 差)
结论:两次接触,那个表示数变化明显 , Rx就与那 个表“近接”
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
甲
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
20
20.08
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
实验电路(电流表内外接法)选择的依据
比较项目 电路 电流表内接法 电流表外接法
误差来源
测量结果 适用条件
电流表的分压 R测=U/I>Rx 偏大
② 分压接法 : (三种特殊条件)
a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。 b、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器,电路中 的电流(电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流。 c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻,不利于测量获得 多组数据。
电路及仪器的选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种测量电路:内接法与外接法
内接法
外接法
V
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测= = Rx RA Rx I测 I Rx
由于电流表分压引起的。
误差产生的原因:
若 RX>> R时,采用电流表内接法 A
·
V
A
RX
·
U测 U Rx Rx RV R测= = Rx I 测 I Rx IV Rx RV
Rx (即 RA RV
RA
RA
Rv Rx
Rx
Rx大
Rx 小 )时用外接法
时,用内、外接法均可 RA RV
3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时
用试触法进行判断
② 试触法
a.条件:未给出RX的估计阻值
·
RX P
a
A
b
V
·
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
如果电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强, 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法.应用电流表的内接 法.
(2) 分压电路
RX
负载RX的电压调节范围0---E
滑动变阻器的总阻值R越小,越 便于调节用电器两端电压. 一般选 用滑动变阻器的全电阻小于用电器 的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
a E
P b
R
r= 0
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端.以使负载上的电压和电流最小.(均为零)
要求测量结果尽量准确,需要多测几组数据;要 求待测电阻两端电压变化范围较大;或要求从零开始 连读可调,应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值 比待测电阻的阻值小得多,为了能使待测电阻两端电 压有较大变化,应选分压电路。如果采用限流电路时, 电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电 流表的量程,应选分压电路
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验基础(二):伏安法测电阻
高考版
电学实验基础:伏安法测电阻
广东高考电 学 实 验考情
所属模块 电学实验 历年考试情况
选修3-1
7、测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
2009/2007/ 2012
2011 2010/2006 2007
8、描绘小电珠的伏安特性曲线 9、测定电源的电动势和内阻 10、练习使用多用电表
E
a Pb r=0 R
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大.
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始 连续可调,也没有要求多测几组数据,而且滑动变阻 器的阻值比待测电阻的阻值大,并且在滑动变阻器连 成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作,这时 应从节省电能( P =EI )和电路简单考虑,选用限 源 流电路。
b.选择方法:
若 RX >> RA 时,采用电流表内接法。 若R >> R时,采用电流表外接法。 V X
Rx 结论: 与 RA RV Rx
哪个比值大Rx就与对应表“近接”
例 电流表内、外接判断方法 题 1、采用电流表内接法的条件:Rx>>RA 解 采用电流表外接法的条件:Rv>>Rx 析 2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时 Rx Rv 当 Rx RA(即 )时用内接法 RV
选修3-2
11、传感器的简单使用
2008
电学实验的实质:测量电阻
电学实验基础:伏安法测电阻
电学实验考查方式
◆ 实验电路的选择 ◆实验仪器的选择 ①安全性:不能超出量程等 ②精确性:电表偏转1/3刻度以上
测量电路 测量电路
③可行性:尽可能减少误差
◆关键的实验步骤 ①掌握正确的实验步骤; ②给步骤排序或改错; ③补漏或删除多余的步骤。
◆实物连图
◆数据处理与误差分析 ①计算法:多次测量求平均值 ②图像法:斜率、截距等物理意义 ③误差:测量值偏大或偏小
◆读取数据
①注意电表正负连接、量程的选择 ②线要连在接线柱上,不能交叉
电表,游标卡尺,螺旋测微器读 数,注意有效数字
电学实验基础:伏安法测电阻
一、原理:部分电路的欧姆定律
内接法
外接法
三、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:
比较项目 电路 限流式接法 分压式接法
电压调节的范围
电流调节的范围
电能损耗
EIR 电源负担轻 简便
Fra Baidu bibliotek
E(IR+Iap) 电源负担重 复杂
电路连接
⑵、选择方法
① 限流接法( 通常情况 )
电流、电压能达到要求的调节范围;
不超过测量仪表的量程, 不超过各元件允许的最大电流。
电压表的分流 R测=U/I<Rx 偏小
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种控制电路:限流法与分压法
(1) 限流电路
RX
RX 负载RX的电压调节范围 R R E E X
可见滑动变阻器的总阻值R越大, 电阻RX两端电压的变化范围越大。变 阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时,限流 接法对电流、电压控制作用显著,这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.
外接法 误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
若 RV >> RX 时,采用电流表外接法。
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
A
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法误差分析
内接法与外接法的选择 V
·
A
RX
① 比值法
内接法
··
V
A
RX
·
外接法
a.条件:已给出R的估计阻值
从另一个角度来看,电压表的示数没有显著变化,说明电 流表的分压作用很弱,满足RX>>RA,应选用内接法.P 应接在b 处。 安培表和伏特表示数变化显著(明显)的标志是它们的 示数的变化量(绝对误差)占原来值的百分比大.(相对误 差)
结论:两次接触,那个表示数变化明显 , Rx就与那 个表“近接”
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
甲
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
20
20.08
电学实验基础:伏安法测电阻
二、内接法与外接法选择
实验电路(电流表内外接法)选择的依据
比较项目 电路 电流表内接法 电流表外接法
误差来源
测量结果 适用条件
电流表的分压 R测=U/I>Rx 偏大
② 分压接法 : (三种特殊条件)
a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。 b、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器,电路中 的电流(电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流。 c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻,不利于测量获得 多组数据。
电路及仪器的选择
电学实验基础:伏安法测电阻
二、两种测量电路:内接法与外接法
内接法
外接法
V
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测= = Rx RA Rx I测 I Rx
由于电流表分压引起的。
误差产生的原因:
若 RX>> R时,采用电流表内接法 A
·
V
A
RX
·
U测 U Rx Rx RV R测= = Rx I 测 I Rx IV Rx RV