伏安法测电阻(含限流式与分压式详细解释)
高中物理伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)
可见，只有选用分压式接法。 ⑷线路连接如下：
(2)电表的读数一般不应小于量程的3. 2.电表的读数方法
最小分度是“1”的电表，测量误差出现在下一位，下一位 1
按10估读，如最小刻度是 1 mA 的电流表，测量误差出现在 毫安的十分位上，估读到十分之几毫安．
【例 2】 如图 5 甲是学生实验用的有两个量程的电 流表刻度盘，当用“＋”和“－0.6”两接线柱时， 能测量的最大电流是________ A，对应刻度盘上每 一小格代表________ A，图中表针示数为_____ A； 当使用电流表的“＋”和“－3”两接线柱时，对应 刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针示数 为________ A.
【例 3】 用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 Ω)的值，
已知电流表内阻为 1 Ω，量程为 0.6 A，电压表内 阻为几千欧，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑 动变阻器的阻值为 0～6 Ω，额定电流为 5 A，试
画出测量 Rx 的原理图．
解析 待测金属电阻 Rx≪ RA·RV.应采用电流表外接
< R测
UV IA
R真
UR IR IV
R测
R RV R RV
•误差原因：电压表的分流，分流越小， 误差越小．
•适合测量小电阻，即R<<RV.
电流表内接法
V
电压表示数 UV U R RA
AR
电流表示数 I A I R
R测 R RA
> R测
UV IA
R真
UV
UR IR
•误差原因：电流表的分压，分压越少， 误差越小．
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)的前提下，若
伏安法测电阻
伏安法测电阻一、滑动变阻器1、 限流电路和分压电路的接法（1）限流电路：滑动变阻器只有部分连入电路。
（2）分压电路：滑动变阻器全部连入电路。
（1）、以下三种情况必须采用分压电路：①、要求被测电压能从零开始连续可调，②、若待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的阻值，③、若采用限流电路，电路中的最小电流都大于待测电阻的额定电流时。
（2）、两种电路都可以用时，应优先采用限流电路。
4、滑动变阻器阻值的选择 （1）、采用限流电路时，应选用滑动变阻器总阻值与被测电阻阻值接近的滑动变阻器。
x R 与R 滑相差不多，或R 比R 滑还小一些采用分压电路时，应选用滑动变阻器总阻值较小的滑动变阻器 x R >R 滑 (2)、应使滑动变阻器在调节时，要用到大部分的电阻线，否则不便于操作。
（3）、如果两个滑动变阻器都可以用时，选阻值较小的那一个。
二、伏安法测电阻1、电流表的内、外接法2、误差分析（1） 内接法：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 x A R R（2） 外接法：说明：误差来源于电压表的分流，分流越少，误差越小，所以，该电路适合测量小电阻。
即 x v R R 3、电流表内外接法的判定方法（1）、若已知待测电阻x R 的粗略值，以及A v R R 和时，则x v A x R R R R >当时，选用电流表内接法 x v AxR R R R <当时，选用电流表外接法x x R R ⎧>⎪⎨<⎪⎩内接法即外接法（2）、若不知待测电阻x R 的粗略值，则采用试触法。
I U I U ∆∆>当时，即电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用强，所以用内接法。
I U I U∆∆<当时，即电压表示数有显著变化，说明电流表的分流作用强，所以用外接法。
4、 电流表和电压表量程选择时的原则（1）、所测电流表和电压表的最大值不能超出仪表的量程 （2）、在测量电流和电压时，电流表和电压表的指针偏转角不宜过小。
电阻的测量内外分压限流接法PPT课件
0 ~ U Rx的电压可调范围
分压式电路的特点:
0
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.
限流和分压电路的特点:
可调范围 变阻器 电能损耗
限流式
Rx U ~ U Rx R
较大阻值
较小
分压式
0~U
较小阻值 较大
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
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
测量结果 R真＞R测
R真＜R测
测量条件
R<<RV
R>>RA
伏安法测电阻电路选择
即
Rx RV RA 用内接法． Rx RV RA 用外接法．
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）
伏安法测电阻的误差分析
电流表内接法
V
电压表示数
UV
UR
RA
A
UR
R
电流表示数 IA IR
R测
UV IA
> R真
UR 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
伏安法测电阻
外接法
内接法
(完整版)伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)
. . . . +
C
E
_
A
R1
R2 D R3
R4 F
B
专题二、伏安法测电阻
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，
RU I
1、伏安法测电阻的两种电路
• 电流表接在电压表 两接线柱外侧，通常叫 “外接法”
2、在安全、便于调节等均满足的前提下应优先考虑 限流电路。限流电路耗能小，电路简单 。
【例 3】 用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 Ω)的伏安
特性曲线，已知电流表内阻为 1 Ω，量程为 0.6 A， 电压表内阻为几千欧，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑动变阻器的阻值为 0～6 Ω，额定电流为 5
1.限流式(一上一下)
Rx
图中变阻器AP部分串联接
入电路起限流作用
待测电阻Rx的电压可调范围
Rx E ~ E Rx R
限流式电路的特点:
P
E
s AR B
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.
注：要使限流电路的电压和电流调节范围变大，可适当增大R0.
当Rx与R0相差不多时便于调节
(b)
2.限流和分压电路的选取
滑动变阻器
C
D
P
AБайду номын сангаас
B
1、滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在绝缘桶上的两个端 点，C、D是金属杆的两个端点。电阻丝上能够与滑片P接触的地 方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起来。
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？
专题：伏安法测电阻
伏安法测电阻实验的问题可以分拆成三个问题：
电学仪器的选择 电流表内接外接的选择 控制电路的选择（限流式和分压式）
一、伏安法测电阻原理
由I U 得：R U
R
I
二、电流表的两种接法
IV
电压表分电流
小外偏小
IR
IA
外接法
UV
UR
UA
大内偏大
内接法
电RA 时，Rx 为大电阻，采用内接法误差较小，但测量值
比真实值偏大；
当 Rx≪RV 时，Rx 为小电阻，采用外接法误差较小，但测量值
比真实值偏小。 (2)公式计算法 当 Rx＞ RARV时，Rx 为大电阻，采用电流表内接法， 当 Rx＜ RARV时，Rx 为小电阻，采用电流表外接法， 当 Rx＝ RARV时，两种接法效果相同。
三、滑动变阻器的两种接法
滑动变阻器在物理实验中有两种接法，分别如图 所示，其中甲称为限流式接法，乙称为分压式接法。
限流式结构 简单、节能
分压式调 节范围大
三、滑动变阻器的两种接法
1．两种接法的特点： ①限流式接法，用以控制或调节电路中的电流； ②分压式接法，是从滑动变阻器上分出一部分电阻与待测电 阻电阻并联，使得待测电阻RL上可分得从零开始连续变化的 电压(限流式不能)，电压的调节范围是0～E，比用限流式调 节范围要大。
F．滑动变阻器 R：0～10 Ω
G．蓄电池：电动势 12 V H．导线，开关 为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选______， 电压表应选________，并画出电路图．
【解析】待测电阻 Rx 的额定电流为 0.45 A，应选电流表 A1；额定
电压
Umax＝0.45×8 V＝3.6 V，
伏安法测电阻、分压、限流电路选择知识点讲座及练习题(有答案123)
一、伏安法测电阻1．原理：根据欧姆定律R ＝U I，只要测量出待测电阻R x 两端的电压U 及流过的电流I 即可． 2．测量器材：电流表、电压表34、两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx 较小，宜采用电流表外接法；若Rx 较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．②临界值计算法：当R x <R V R A 时，用电流表外接法． 当R x >R V R A 时，用电流表内接法．③实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．二、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法RER ＋R0≤U≤E 0≤U≤E E R ＋R0≤I≤ER0≤I≤E2.两种接法的适用条件(1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)．因为Rx小，限流式中滑动变阻器分得电压大，移动滑动触头调节范围大．(2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)．因为Rx大，分压式中Rx几乎不影响电压的分配，移动滑动触头电压变化明显，便于调节3．两种接法的选择原则(1)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、耗能低．(2)若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法．(3)若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量求平均值，此时，应改用分压式接法．(4)若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法．4、典型题一、伏安法测电阻1、如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：待测电阻Rx阻值在900 Ω～1 000 Ω之间电源E 具有一定内阻，电动势约9.0 V电压表V1 量程2.0 V，内阻r1＝1 000 Ω电压表V2 量程5.0 V，内阻r2＝2 500 Ω电流表A 量程3.0 A，内阻r＝0.10 Ω滑动变阻器R 最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A开关S、导线若干（1）为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量选用哪些电表？（2）画出余下的电路连线1.【答案】测量Rx阻值的电路如图解析由于待测电阻约为1 000 Ω，滑动变阻器阻值为100 Ω，且要使电表读数有较明显的变化，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于加在待测电阻的最大电流约为10 mA，显然3 A的电流表不能用，因此将V1当作电流表使用．由于V1表的电压能够测量，故采用V1表内接法．时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．2、某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)F．滑动变阻器(最大值1 kΩ，额定功率1 W)G．电键和导线若干电流表应选____________，电压表应选____________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①____________________________________________；②_____________________________________________.2.【答案】B C①电流表应采用内接法．②滑动变阻器应采用分压式接法．（a PQ（b 解析 最大电流I m ＝E R x ＝2025×103 A ＝800 μA ，故电流表应选B.电源电动势20 V ，电压表D 的量程为50 V ，测量误差过大，故应选C.①R 0＝R A R V ＝0.3×500 kΩ＝150 kΩ<R x ，故电流表应采用内接法．②由于滑动变阻器最大阻值比被测电阻小很多，为了便于调节和为了保证电表的安全，滑动变阻器应采用分压式接法．3．太阳能是一种清洁、绿色能源。
伏安法测电阻PPT课件
接方式如图甲或图乙所示，计算结果由 Rx
=
U I
计算得出，式中
U
与
I 分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得
的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2，则 ① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待 测电阻的真实值，且测量值 Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”） 真实值，测量值 Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 例.用电流表和电压表测量电阻 Rx 的阻值．如图所示，分别将图甲和
U2 U1 U1 RV 2 RV1 Rx
U1 U2 U2
Rx
1R2V 2
4．“替代法”
原理：
①S接1，调节R2，读出电流表示数为I； ②S接2，保持R2不变，调节电阻箱R1，使电流表示数也为I。 由上可得：RX=R1
· S2 a
R0
· +
· · A
b
RX
· S1
V
+
R0
· S2 a
RX
I1RA
I1
R1Rx R1 Rx
U2
I 2 RA
I2
R2 Rx R2 Rx
调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1； 改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2
没有系统误差 10
2．“安安法”电流表的创新使用－－测电压．
Rx
I2 (R0 RA2 ) I1 I2
可见ΔI>ΔU，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影 IU
响比电流表内阻带来的影响大，故应采取内接法，
R
x
＝ 2.5 4.60×10－3
高中物理伏安法测电阻(1)讲解
※①在滑动变阻器作限流作用时，为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围， 又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻，R0大于RX，一般在 2—5倍为好。
※②在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1RX— 0.5RX之间为好。
(2) R' RA RV 500
RX=100Ω, ∵RX＜R’ ∴采用电流表外接法
例 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)
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。
1、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
P AR B
2、滑动变阻器的限流式和分压式
（1）.限流式
Rx
P
E
s AR B
图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的
电压可调范围
Rx E ~ E
限流式电路的特点: Rx R
通常叫“内接法”
V
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用, 因此两种方法测量电阻都有误差．
2、误差分析 （1）电流表外接法
电压表示数 UV U R即IV RV I R Rx
V
电流表示数 IA IR IV IR
R测
UV IA
<
R真
UR IR
学案伏安法测电阻（2）滑动变阻器的限流式和分压式接法
⑴限流式接法⑴限流式接法 ⑵分压式接法⑵分压式接法2．两种电路的比较：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。
3．选择原则：由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）。
但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式：①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大；②明确要求某部分电路的电压从零开始变化；例：测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例1：用伏安法测金属电阻R x（约为5Ω）的值，已知电流表内阻为1Ω，量程为0.6A，电压表内阻为几kΩ，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器的阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量R x的电路图。
4．几点说明：⑴对实验器材和装置的选择，应遵循的几条主要原则：①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中，在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流（或电压）的条件下，尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
例：在采用分压电路做实验，提供滑动变阻器有：滑动变阻器A，阻值范围0～20Ω，额定电流2.0A；滑动变阻器B，阻值范围0～200Ω,额定电流1.0A，根据其它实验仪器的规格和实验需要，若两个变阻器都满足电流要求，则以选滑动变阻器阻值较小的A为好。
（因为调节方便）例2、在做“描绘电灯泡的伏安特性曲线图”的实验当中，要通过滑动变阻器来改变灯泡两端的电压，那么滑动变阻器的连接是选择限流式还是分压式？（提示：在本实验当中，要求灯泡两端的电压从零开始逐渐增加）电灯泡和电流表的电阻都比较小，电压表的电阻较大，选择内接还是外接呢？画出电路图。
选择内接还是外接呢？画出电路图。
例3、用伏安法测量某电阻Rx 的阻值,现有实验器材: 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3K Ω）E.电流表V1：量程0—15A （内阻15Ω）F .滑动变阻器R ：0—100ΩG .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，电压表应选 ，并画出电路图。
8-4伏安法测电阻
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。
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 Rx
1A 5
≈0.45A，应选电流表A1
由 RARV 24.5Ω＜Rx知，应选外接法 再确定控制电路
R真＜R测
测量条件
R<<RV
R>>RA
V
V
A
A
RX
Rx
当 R x R V 时，选用电流表内接法．
RA Rx
当 R x R V 时，选用电流表外接法． RA 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
1-6 一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。现用右下
图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻 R1。 （滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内
阻为1Ω；电流表内阻为1Ω，电压表的内阻为10kΩ）。
（1）在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误
差，电流表应采用
（选填“内接”或“外接”）
由R=100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路 其电路图如图所示。
1-4 如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验 所需的器材实物图，器材规格如下：
①待测电阻丝Rx(约100). ②直流毫安表(量程0～10mA,内阻50). ③直流电压表(量程0～3A,内阻5k). ④直流电源(输出电压4V，内阻可不计). ⑤滑动变阻器(阻值范围0～15，允许最大电流1A). ⑥开关一个，导线若干.
伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)讲解
析：⑴ RX<R ， 因此采用限流式接法
(2) R' RA×RV 500W
RX=100Ω, ∵RX＜R’ ∴采用电流表外接法
RX
a
b
A
R。
V
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)
直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）
如右图所示． 答案 A1 V1 见解析图
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）
电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）
RX
a
b
A
R。
V
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，
根据器材规格和实验要求连接实物图
A 24mA10mA
可见，只有选用分压式接法。 ⑷线路连接如下：
R
cA
d
V
例、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 （a） 图测 得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω .
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
【例 3】 用伏安法测金属电阻 Rx(约为 5 Ω )的值，
已知电流表内阻为 1 Ω ，量程为 0.6 A，电压表内 阻为几千欧，量程为 3 V，电源电动势为 9 V，滑 动变阻器的阻值为 0～6 Ω ，额定电流为 5 A，试
画出测量 Rx 的原理图．
伏安法测电阻
开关S分别接到a、b时两表示数绝对变化分 别为： △U=|U1－U2|=0.1V，△I=|I1－I2|=1.0mA 两表示数的相对变化分别为：
U 1 U1 30
I 1 I1 3
，可见电流表示数的变化较电压表示数变化 明显，说明电压表在开关S接a时的分流作用 较大。为了减小误差，应采用电流表内接法， 即开关S应接到b。 其测量值为 R x U 2 3.0 1000
练习1：一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻 的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是2.8V、4.0mA, 按乙图测得数据是2.7V、5.0mA,由此可知按 甲 图所示的电路测量 的误差较小， Rx的真实值更接近于
700 A
Ω 。
A
V
甲
R
R V
乙
★：比较其相对变化量的倍数！
电路选（ B
）
三、 实验器材的选择 电源的选择： 根据电阻的额定电压和电表的量程确定。 电流表 电压表的选择： 根据电阻的额定电压，额定电流确定，或 根据电源的电动势确定电压。电表的变化范围 尽可能在满偏刻度的三分之一以上。 滑动变阻器： 限流接法：滑动变阻器的阻值在待测电阻 阻值的10倍以内；分压接法：滑动变阻器的阻 值小些好。
例优化P128考例
限流接法一般没有特殊要求，操作简单，能耗小。
基本电路图
A 甲 限流内接 V
RX
乙 b R a 限流外接
RX
A
V b R a E k RX A
E
A 丙 分压内接
k
RX V
丁
分压外接
V a R b E k
a R b E
k
题型一：电流表内外接、限流和分压接法的选 择、实物连接
“伏安法”测电阻详解(九年级物理)
伏安法测电阻详解一、要点精讲1．测量工具：电压表和电流表2．实验原理：用电压表测出待测电阻R x 两端电压U ，用电流表测出通过待测电阻R x 的电流I ，用公式R =U /I 求得待测电阻R x 。
3．实验电路：如图1所示。
4．滑动变阻器的作用：① 保护电路；②改变通过定值电阻（或 小灯泡）的电流及其两端电压，从而实现多次测量。
5．多次测量的目的：测量定值电阻的阻值时多次测量是为了通过求平均值的方法来减小实验误差；测量小灯泡的阻值时多次测量是为了探究温度对灯丝电阻的影响。
6．电路连接时应注意问题：①开关应该处于断开状态；②滑动变阻器连入最大阻值；③先连接电路中串联部分，再把电压表并接在待测电阻两端……7．电路两种解法：①电流表外接法，如图2所示，电流的测量值偏大，导致电阻的测量值偏小，适宜测阻值较小的电阻，实验室测电阻常用该法；②电流表内接法，如图3所示，电压的测量值偏大，导致电阻的测量值偏大，适宜测阻值较大的电阻。
二、典例精析例题 做“测量小灯泡的电阻”的实验。
（1）小华同学连接实物电路如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P ，发现 小灯泡不亮。
经检查，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打．．．．．．．．．．．．“×”．．．，并用笔画线代替导线将图甲电路连接正确，连线不能交叉。
（2）连接电路时，开关必须 （选填“断开”或“闭合”）。
电路连接完整后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移到 （选填“A ”或“B ”）端。
S VAR L R P 图1 R V A 图2 R V A图3（3）正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，当电流表的示数为0.2A时，电压表指针位置如图乙所示，则电压表读数为V，小灯泡的阻值为Ω。
解析（1）如图，小灯泡没有真正接入电路，闭合开关小灯泡也不会发光，修改如下图：（2）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开，电路连接完整后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处，即A端。
伏安法测电阻
大内偏大，小外偏小 • 3.试触法 • 2.临界值：
Rx RARV 时，用电流表外接法 Rx RARV 时，用电流表内接法
控制电路——滑动变阻器分压、限流
限流接法
分压接法
两种接法电路图
负载 R 上电压调节范围 RR＋ER0≤U≤E
表并联小电阻来代替电流表
安安法
• 已知内阻的电流表可做电压表使用， • 在缺少合适的电压表的情况下，常用电流
表串联大电阻来代替电压表
仪器的选取
• 1.安全：保证电流、电压值不超过仪表的量 程，又不超过变阻器、小灯泡、电阻箱等 器材所允许的最大值；
• 2.精确：不违反安全性原则的前提下，尽量 使测量结果更精确（电表满偏1/3——2/3）
伏安法测电阻
• 原理： R U I
测量电路——电流表内、外接法
内接法
外接法
电路图
误差 原因 电流表分压 U 测＝Ux＋UA 电压表分流 I 测＝Ix＋IV
电阻 R 测＝UI测测＝Rx＋RA>Rx，测 R 测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx，
测量值 量值大于真实值
测量值小于真实值
电流表两种接法选择
• 3.简便：不违反安全、精确的前提下，尽量 使测量电路简单好接。测量中的调节控制 操作方便。
滑动变阻器限流式接法
1.待测电阻接近或略小于滑动变阻 器的最大阻值时； 2.电源的放电电流或滑动变阻器的 额定电流太小，不能满足分压接法 的要求时； 3.没有很高的精确性要求，考虑安 装简捷和节能因素时。
内接法
分压电路
限流电路
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电学实验
仪器的选择的基本原则
（1）安全性原则 （2）精确性原则
即不超过电流表和电压表的量程， 和不超过用电器的额定电压和额定 电流 即在不超过量程的前提下，应使电 流表和电压表的偏转角尽量大 即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 即在同时满足以上三个条件的基 础上，应当尽量选用成本低廉， 能量消耗比较小的电路。
分压式电路，电流表外接法
测量电路（电流表的内接法和外接法）
电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫 “外接法” V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫 V “内接法”
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差．
伏安法测电阻的误差分析 电流表外接法
电压表示数 UV U R
A R V
电流表示数 I A I R I V I R
UV R测 IA
UR < R真 IR
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R R V
V
A R
R RV R测 R R RV
电流表内接法
Rx
1.限流式
P
E
s
A
R
B
图中变阻器起限流作用，可求得待测电阻Rx的
电压可调范围
电流可调范围
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 E~E Rx R E E ~ Rx R Rx
Rx
2.分压式
A
E
P R
B
s
0~ E E 电流可调范围 0~ Rx 分压式电路的特点:
收费说明：
本课件中有关于限流式电路和分压式电路 的区别与选择的详细解释， 解释来源于大学物理实验中关于限流式电 路和分压式电路的区别与选择， 这在之前的课件中是没有的！！！
伏安法测电阻
四川省万源中学 王锴
原理：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
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 是超过实验仪器的量程时，只能采用分压接法。
)时用外接法 Rx 小
R A RV 时，用内、外接法均可
当Rx、RA、Rv的阻值未知时
用试触法进行判断
实验试触法：
若伏特表示数有明显变化，即
I U 若安培表示数有明显变化，即 宜内接 I U
I U 宜外接 I U
测量电路（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
U R I
电路的选择
电流表的外接法
V A
测量电路
电流表的内接法
滑动变阻器的 限流式接法 滑动变阻器的 分压式接法
A
V
控制电路
电路连接方式： 两种测量电路和两种控制电路共有四种连接方式： V V A RX RX A
·
·
限流式电路，电流表内接法
限流式电路，电流表外接法
V A
RX
V A
RX
分压式电路，电流表内接法
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
电压表的分流 R测＝U/I＜Rx 偏小
控制电路（滑动变阻器的两种接法）
1）、限流式： V A
RX
R V S E, r A
优点：电路简单，省电 不足：电压不能从零开始
2）、分压式： V
RX
RL
A V
A
RL
A
C
B S
优点：电压能从零开始 不足：电路复杂，费电
电流表内、外接判断方法 当Ｒx<<Rv时，采用外接法 当Ｒx>>RA时，采用内接法 口诀：“大内小外”
A R V
A
V
R
当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时
当R x
当 Rx 当 Rx
Rx Rv )时用内接法 R 大 R A R（即 V x RA Rx
Rx Rv R A RV （即 R R A x
（3） 根据方便性原则，限流式适合测量阻值 较小的电阻（即当R0>Rx时应选限流式,且R0 是Rx的1-5倍 ）。分压式适合测量阻值较大 的电阻（ 即当R0<Rx时应选分压式,且R0是 Rx的1/2-1/10）。 （4）若待测电阻的阻值比滑动变阻器总 电阻大得多，以至在限流电路中，滑动变 阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待 测电阻上的电流或电压变化范围不够大， 此时，应改用分压电路。
电压表示数 UV U R U A U R
电流表示数
IA IR
V
A R
UV 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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，分压越少，误 差越小．所以该电路适合测量大电阻，即 R R A
V
A R
R测 R RA R
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
E（IR+Iap） 电源负担重 复杂
电路连接
（3）方便性原则
（4）经济性原则
对方便性的解释：
2
限流电路和分压电路选择
（1）根据电路特点，若实验中要求电压调节 从0开始连续可调，需要测出多组数据，则必 须采用分压式电路。
（2）根据安全性原则，若采用限流式不能控制电流满 足实验要求，即滑动变阻器阻值调至最大时（此时 电路中电流最小）。待测电阻上的电流（或电压） 仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电 阻的额定电流，则必须选择分压式。
电压可调范围
图中变阻器起分压作用，可求得待测电阻Rx的
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.
两种连接方式应注意的问题
• 1、用限流式电路时，开关闭合前应把滑动 变阻器的阻值调到最大，以避免因电流过 大而损坏用电器 • 2、用分压式电路时，开关闭合前应把滑动 变阻器的输出电压调到最小（即为零）， 以避免因电流过大而损坏用电器