高中物理伏安法测电阻
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高中物理伏安法测电阻
下列三种情况必须选用分压接法
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从 零开始可连续调节时必须采用分压接法。
(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值 R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组
数据)时，必须采用分压接法。 (3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是
⑵从方便调节的角度来看 分压式接法以RL＞R尤其以RL＞＞R为优；而限流式
接法应以RL＜R或跟R相当，即RL≤R为宜。
⑶从节能方面来看
在满足负载需要的情况下，限流式电路消耗的总功 率小，电源负担轻；而分压式电路消耗的总功率大， 电源负担重。
⑷从电路结构上看 限流式电路简单，而分压式电路比限流式要复杂得
一般用来测阻值较小的电阻两端电压(小电压)， 已知内阻的电压表也可以当电流表使用，一般用 来测小电流。
A1
Rx
或
A2
A1
Rx A2
v2
Rx
或
v1
v1
Rx v2
高中物理伏安法测电阻
(3) 两只同种电表，内阻都未知，需要一 个电阻箱或一定值电阻就能测量电表的内阻
A1
Rx A2
v2
Rx v1
高中物理伏安法测电阻
1．测量电路的选择
(1)电流表和电压表各一个，知道其内阻的大约值
①内接法
V
Rx A
若 R x RV
时，选用电流表内接法。由于该电
RA
Rx
路中电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的
总电压，电流表的读数 I 表示通过Rx的电流，所以使用
该电路所测电R测阻UI Rx RA高中物理伏，安法比测电真阻 实值Rx大了RA
②外接法
V Rx
A
若 R x RV
时，选用电流表的外接法，如
RA
Rx
上图所示。由于该电路中电压表的读数U表示 Rx 两
端电压，电流表的读数 I 表示通过 Rx 与 RV 并联电
路的总电流，所以使用该电路所测电R测 阻UI
比真实值 Rx 略小些。
RV Rx RV Rx
，
高中物理伏安法测电阻
(2) 两只同种电表，已知其内阻 已知内阻的电流表可以当电压表使用，
多。
高中物理伏安法测电阻
两种接法的选择原则
⑴从实验的目的和要求上看
若需要大范围调压或需小电流调节，尤其是要求含0值 的电流、电压调节，那就非分压式接法莫属了。若仅仅是为了 电路的 安全，而对电压、电流的调节又没有特殊要求时，则选 择限流式接法还更简便、更节能一些。
⑵从方便调节的角度来看
通常对小阻值滑动变阻器或大阻值负载（RL 与R相比 较），以分压式接法为优；相反对大阻值滑动变阻器或小阻值 负载则以限流式为宜。
伏安法测电阻
高中物理伏安法测电阻
一、实验原理
根据部分电路欧姆定律 R = U可知，只要测出
I
被测电阻两端的电压 U 和流过该电阻的电流I ， 就可求出电阻 R 的大小。
高中物理伏安法测电阻
二、实验电路
测量电路 控制电路
高中物理伏安法测电阻
三、实验器材
高中物理伏安法测电阻
伏安法测电阻的电路选择
根据器材规格和实验要求连接实物图
析：⑴ RX<R ， 因此采用限流式接法
(2) R' RARV 50 0
RX=100Ω, ∵RX＜R’ ∴采用电流表外接法
高中物理伏安法测电阻
RX
a
b
A
R。
V
高中物理伏安法测电阻
2、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ) 。器材如下： 直流电流表（0~50μA，内阻r=0.3kΩ)
超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法。
高中物理伏安法测电阻
1、用伏安法测量一个电阻．器材有：
待测电阻RX(约为15Ω); 电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）
RX
a
b
A
R。
V
电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）
电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0)
滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）
开关１个，导线若干，
开关Ｓ及导线若干．
实验中要求多测几组电流、电压值，为使实验正
A
(2) R 'R AR V0 .3 10 5 .0 5 K V
RX=25KΩ ∴RX>R’
因此采用安培表内接法高中物理伏安法测电阻
R A
V
高中物理伏安法测电阻
四、选择器材和电路的一般原则
1．安全性原则：实验中要保证电流、电压值既不 超过仪表的量程，又不能超过变阻器、小灯泡、电阻 箱等器材所允许的最大值．
例1.有一电阻R,其阻值大约在40Ω至50Ω之间,
需进一步测定其阻值,现有下列器材：
电池组ε,电动势为9V,内阻忽略不计；
电压表Ｖ,量程为0至10Ｖ,内阻20Ω；
电流表A1,量程为0至50ｍＡ,内阻约20Ω； 电流表A2,量程为0至300mＡ,内阻约4Ω； 滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A； 滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3Ａ;
U0
b.电流的调节范围
分压：
IL
0 U0 RL
限流： IL
U0 U0 R R R L 高中物理伏安法L 测电阻
可见：分压式 接法的最大优点是 它的调压（或调流） 范围宽，其次是它 的电压、电流范围 都包含0值且跟R无 关：而限流式接法 不仅调压（或调流） 范围较窄，而且其 电压、电流范围都 不含0值还跟R有关。
直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）
电源（１５Ｖ，额定交流１Ａ）
滑动变阻器（０～１ＫΩ，额定功率１Ｗ）导线，开关。
为使测量的结果达到较高的准确度，
则： (1)控制电路应采用限流电路还是分压电路?
(2)电流表应选择内接法,还是外接法?
⑶画出实验电路图
分析：
R
(1) RX>R ，因此采用分压式接法
2．精确性原则：在不违反安全性原则的前提下， 尽量使测量结果更精确（减小误差）．
3．简便性原则：在不违反前两个原则的前提下，尽 量使测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便 ．
本着这三个原则，一般按照如下顺序选择电路和器材： 1、滑动变阻器的接法和选择（控制电路）---简便性、安全性 2、电流表和电压表的选择（电表）---安全性、精确性 3、电流表的内外接 （测高中量物理电伏路安法）测电--阻-精确性
2．控制电路的选择
控制电路分为限流式和分压式两种
变阻器的常规处理
将变阻器从滑动触点P分成两个部分，把一个完整的变阻器看 成是由两部分串联组成的，如下图所示。
P AR
B
高中物理伏安法测电阻
P AR B
两种接法的比较
⑴从调节范围来看
a.电压的调节范围
分压：U来自百度文库=0→U0
限流：
UL
U 0RL R RL
下列三种情况必须选用分压接法
(1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从 零开始可连续调节时必须采用分压接法。
(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值 R，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组
数据)时，必须采用分压接法。 (3)若采用限流接法，电路中实际电压(电流)总是
⑵从方便调节的角度来看 分压式接法以RL＞R尤其以RL＞＞R为优；而限流式
接法应以RL＜R或跟R相当，即RL≤R为宜。
⑶从节能方面来看
在满足负载需要的情况下，限流式电路消耗的总功 率小，电源负担轻；而分压式电路消耗的总功率大， 电源负担重。
⑷从电路结构上看 限流式电路简单，而分压式电路比限流式要复杂得
一般用来测阻值较小的电阻两端电压(小电压)， 已知内阻的电压表也可以当电流表使用，一般用 来测小电流。
A1
Rx
或
A2
A1
Rx A2
v2
Rx
或
v1
v1
Rx v2
高中物理伏安法测电阻
(3) 两只同种电表，内阻都未知，需要一 个电阻箱或一定值电阻就能测量电表的内阻
A1
Rx A2
v2
Rx v1
高中物理伏安法测电阻
1．测量电路的选择
(1)电流表和电压表各一个，知道其内阻的大约值
①内接法
V
Rx A
若 R x RV
时，选用电流表内接法。由于该电
RA
Rx
路中电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的
总电压，电流表的读数 I 表示通过Rx的电流，所以使用
该电路所测电R测阻UI Rx RA高中物理伏，安法比测电真阻 实值Rx大了RA
②外接法
V Rx
A
若 R x RV
时，选用电流表的外接法，如
RA
Rx
上图所示。由于该电路中电压表的读数U表示 Rx 两
端电压，电流表的读数 I 表示通过 Rx 与 RV 并联电
路的总电流，所以使用该电路所测电R测 阻UI
比真实值 Rx 略小些。
RV Rx RV Rx
，
高中物理伏安法测电阻
(2) 两只同种电表，已知其内阻 已知内阻的电流表可以当电压表使用，
多。
高中物理伏安法测电阻
两种接法的选择原则
⑴从实验的目的和要求上看
若需要大范围调压或需小电流调节，尤其是要求含0值 的电流、电压调节，那就非分压式接法莫属了。若仅仅是为了 电路的 安全，而对电压、电流的调节又没有特殊要求时，则选 择限流式接法还更简便、更节能一些。
⑵从方便调节的角度来看
通常对小阻值滑动变阻器或大阻值负载（RL 与R相比 较），以分压式接法为优；相反对大阻值滑动变阻器或小阻值 负载则以限流式为宜。
伏安法测电阻
高中物理伏安法测电阻
一、实验原理
根据部分电路欧姆定律 R = U可知，只要测出
I
被测电阻两端的电压 U 和流过该电阻的电流I ， 就可求出电阻 R 的大小。
高中物理伏安法测电阻
二、实验电路
测量电路 控制电路
高中物理伏安法测电阻
三、实验器材
高中物理伏安法测电阻
伏安法测电阻的电路选择
根据器材规格和实验要求连接实物图
析：⑴ RX<R ， 因此采用限流式接法
(2) R' RARV 50 0
RX=100Ω, ∵RX＜R’ ∴采用电流表外接法
高中物理伏安法测电阻
RX
a
b
A
R。
V
高中物理伏安法测电阻
2、要用伏安法来测量一个电阻RX(约为25KΩ) 。器材如下： 直流电流表（0~50μA，内阻r=0.3kΩ)
超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法。
高中物理伏安法测电阻
1、用伏安法测量一个电阻．器材有：
待测电阻RX(约为15Ω); 电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）
RX
a
b
A
R。
V
电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）
电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0)
滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）
开关１个，导线若干，
开关Ｓ及导线若干．
实验中要求多测几组电流、电压值，为使实验正
A
(2) R 'R AR V0 .3 10 5 .0 5 K V
RX=25KΩ ∴RX>R’
因此采用安培表内接法高中物理伏安法测电阻
R A
V
高中物理伏安法测电阻
四、选择器材和电路的一般原则
1．安全性原则：实验中要保证电流、电压值既不 超过仪表的量程，又不能超过变阻器、小灯泡、电阻 箱等器材所允许的最大值．
例1.有一电阻R,其阻值大约在40Ω至50Ω之间,
需进一步测定其阻值,现有下列器材：
电池组ε,电动势为9V,内阻忽略不计；
电压表Ｖ,量程为0至10Ｖ,内阻20Ω；
电流表A1,量程为0至50ｍＡ,内阻约20Ω； 电流表A2,量程为0至300mＡ,内阻约4Ω； 滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A； 滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3Ａ;
U0
b.电流的调节范围
分压：
IL
0 U0 RL
限流： IL
U0 U0 R R R L 高中物理伏安法L 测电阻
可见：分压式 接法的最大优点是 它的调压（或调流） 范围宽，其次是它 的电压、电流范围 都包含0值且跟R无 关：而限流式接法 不仅调压（或调流） 范围较窄，而且其 电压、电流范围都 不含0值还跟R有关。
直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）
电源（１５Ｖ，额定交流１Ａ）
滑动变阻器（０～１ＫΩ，额定功率１Ｗ）导线，开关。
为使测量的结果达到较高的准确度，
则： (1)控制电路应采用限流电路还是分压电路?
(2)电流表应选择内接法,还是外接法?
⑶画出实验电路图
分析：
R
(1) RX>R ，因此采用分压式接法
2．精确性原则：在不违反安全性原则的前提下， 尽量使测量结果更精确（减小误差）．
3．简便性原则：在不违反前两个原则的前提下，尽 量使测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便 ．
本着这三个原则，一般按照如下顺序选择电路和器材： 1、滑动变阻器的接法和选择（控制电路）---简便性、安全性 2、电流表和电压表的选择（电表）---安全性、精确性 3、电流表的内外接 （测高中量物理电伏路安法）测电--阻-精确性
2．控制电路的选择
控制电路分为限流式和分压式两种
变阻器的常规处理
将变阻器从滑动触点P分成两个部分，把一个完整的变阻器看 成是由两部分串联组成的，如下图所示。
P AR
B
高中物理伏安法测电阻
P AR B
两种接法的比较
⑴从调节范围来看
a.电压的调节范围
分压：U来自百度文库=0→U0
限流：
UL
U 0RL R RL