分压和限流式

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 )
• 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
求回路中某部分电路的电流或电压从零开始 可连续变化时； • （2）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或电流表量程时； • （3）当待测元件的电阻远大于滑动变阻器 的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较 大（或要求测量多组实验数据）时．
.
I max
E 15 A 600 A 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。
伏安法测电阻电路选择
１、直接比较法：当Ｒx《Ｒv时，采用外接法 当Ｒx》Ｒv时，采用内接法 ２、比值法
Rx RV 当RA<<Rx 即 时，选用电流表内接法． RA Rx
Rx RV 当Rv>>Rx 即 时，选用电流表外接法． RA Rx
结论：内大外小
３、实验试探法：试触法 “安内伏外”
I U 若伏特表示数有明显变化，即 宜外接 I U
分析：
先确定测量电路
额定电压Um= PR x 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 R A 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
分压式
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；
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
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
分压式
例4.用伏安法测金属电阻 (约为5 )的阻值，已知电 流表内阻为1 量程为 0.6 ，电压表内阻为几千欧，量 程为3V，电源电动势为 9V ，滑动变阻器的阻值为0 6 额定电流为 5 ，试分析滑动变阻器的接法。
分压式
例3.（上海高考题） 一个电灯，电阻为4 Ｒ，试设计一个电路，使电灯两端的电压 调节范围尽可能大．可利用的器材有：一 个电动势为、内阻为Ｒ／5的电源；一个最 大阻值为R的滑动变阻器；1个开关，导线 若干． 根据器材的规格滑动变阻器应采用何种接 法．
【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Hale Waihona Puke Baidu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。
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
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
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…
分压式
例2.（全国高考题）用伏安法测量一个定 值电阻的器材规格如下：待测电阻Ｒｘ （约100Ω）；直流电流表（量程0～10ｍ Ａ、内阻50Ω）；直流电压表（量程0～3 Ｖ、内阻5ｋΩ）；直流电源（输出电压4 Ｖ、内阻不计）；滑动变阻器（0～15Ω、 允许最大电流1Ａ）；开关1个，导线若 干．根据器材的规格滑动变阻器应采用何 种接法．
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
I U 若安培表示数有明显变化，即 宜内接 I U
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 E ~ E (不计电源内阻) Rx R 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.
限流和分压电路的选取
例1.测定小灯泡“6V，3W”的伏安特性曲线， 要求实验中灯泡两端的电压从零开始连续可 调。供选择的器材有：电压表V，(量程6V， 内阻20kΩ,)，电流表A，(量程0．6A，内阻 lΩ)，变阻器R(0～100Ω，0．5A)，变阻器 R(0～20Ω，0．2A)，学生电源E(6—8v)、 开关及导线若干．根据器材的规格滑动变阻 器应采用何种接法．
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”
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。
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
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。