内外接法和限流分压接法

三．实验仪器 小电珠（“4 V，0.7 A”或“3.8 V，0.3 A”）、4 V ～6 V学生
电源，滑动变阻器，电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、
试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）确定电流表、电压表的量程，采用电流
表
法，滑动变阻器采用
式
（2）把滑动变阻器的滑动片调节到使接入测量电路中的
最
(1)滑动变阻器应选用 (2)①开始实验前他的实物接线如下图甲所示，请指出该学生实
a．
b．
c．
d．
．
②请就此在下图乙中进行正确
的连接．
试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
解析：（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压，可得其额定电流 I=P/U≈0.26 A，故滑阻应选R1 （2）①a
b c d
答案 点评：本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验电路、实验器材 的选取，考查学生的分析能力和实验电路的设计能力．
2.电能损耗较小.
限流和分压电路的选取
2.分压式
Rx
P AR B
图中变阻器起分压作用
E
s
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E Rx
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
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？
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
E
s AR B
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
Rx E ~ E Rx R
EE ~
Rx R Rx
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.
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．
误差分析 电流表外接法
电压表示数 UV U R
电流表示数 IA IR IV IR
R测

UV IA
<
R真

UR IR
V
A R
A表不准，V表分流。
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
2、滑动变阻器在电路接通前应将滑片
滑在
位置，以保护电路。
步骤：1， 2， 3，
试验：利用“伏安法”测导体的电 4、电路的连接（2） 使用阻分压法实物连图步骤：
被测电路
步骤：1，2，3，
注意
1、表的正负勿接反；量程勿接错。
2、滑动变阻器在电路接通前应将滑
片滑在
位置，以保护电路。
试验：利用“伏安法”测导体的电 【考题举例】 伏安法测电阻阻实验举例
试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【考题举例】 描绘小灯泡的伏安特性曲线实验举例
例2、某学生用如下图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲 线”的实验，小灯泡标有 “3.8 V，1 W”的字样，电池组电动势为 4.5 V（内阻不计），滑动变阻器有两种规格：R1标有“10 Ω，2 A”，R2标有“100 Ω，20 mA”．测量时要求小灯泡两端的电压从
两种电路 外接法
内接法
电路图 误差来源 测量条件
V
A
R
< R测

UV IA
R真

UR IR
A表不准，V表分流
适合测量小电阻
V
A R
> R测

UV IA
R真

UR IR
V表不准，A表分压
适合测量大电阻
大小 已知安培表电阻RA
电阻 判断
已知伏特表电阻RV
依据 两表电阻均已知
依据： Rx 100 RA
误差分析 电流表内接法 电压表示数 UV U R U A U R 电流表示数 IA IR
V
A R
R测

UV IA
>
R真

UR IR
V表不准，A表分压。
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 外小内大
（4）在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系，在坐标系 内描出各组数据所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连结起来，
（5）拆除电路，整理仪器．
试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
五．注意事项 （1）本实验要作I-U图线，要求测出一组包括零在内的电压、电流 值，因此滑动变阻器应采用分压式接法． （2）由于小电珠电阻较小，当它与电流表0～0.6 A串联时，电流 表的分压影响很大，为准确描出小电珠的伏安特性曲线，即U、I 的值，故电流表采用外接法． （3）开关闭合前滑动变阻器滑片应移到使开关闭合时小电珠两端的
限流式
分压式
Rx
Rx
电压可调范围
E s AR B
Rx E ~ E Rx R
电流可调范围
EE ~
Rx R Rx
电能损耗
较小
AR B
E
s
0~E
0~ E Rx
较大
串、并联 关系不同
分压电 路调节 范围大 分压电 路调节 范围大
限流和分压电路的选取
限流式
Rx
电
分压式
Rx
路 E s AR B
AR B
【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100μA,内阻2 kΩ）
B.电流表（量程700μA,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）
依据：
Rx

1 100
RV
依据： Rx RARV
“大”即大 电阻；反 之为小电 阻
三、实验步骤 1、器材的选择
器材种类
试验：利用“伏安法”测体的电 阻
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
E
s
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：
说 （1）要求电压从零开始连续变化； 明 （2）电路允许的最大电流很小；
（3）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。
电阻的测量
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“内接法”
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。
Imax

E Rx
15 25000
A 600 A
试验：利用“伏安法”测导体的电 【考题举例】 伏安法测电阻阻实验举例
RARV 30010000 1732 25000
小的位置（图中最左端），接线经检查无误后，闭合开关S
（3）移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和
电流值I，并将测量数据填入如图所示的表格中，断开开关S ．
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U（V） 0 0．4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0 I（A）
依据 Rx RARV 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。
试验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1 （2
二．实验原理
用
测出流过小电珠的电流，用
测
出小电珠两端的电压，测出多组（U，I）值，在
坐标系中描出各对应点，用一条
将这些点连结起
安培表、伏
压不能超过Ⓥ表量程；
特表的选择 精确：电路电流、电压尽可能指Ⓐ、
Ⓥ表满量程的1/2到2/3；
2、试验电路的选择 “外小内大”
3、控制电路的选择 “能限则限，当限流法三个无法时选分压”
试验：利用“伏安法”测导体的电 4、电路的连接（1） 使用阻限流法实物连图步骤：
被测电路
注意
1、表的正负勿接反；量程勿接错。
（4）电流表选择0.6 A量程，实验过程中为了减小误差，电压表量 程需变换．当U≤3 V时，采用3 V量程；U>3 V时改用15 V （5）画I-U时纵轴和横轴的标度要适中，使所描图线占据整个坐标 为宜，不要画成折线，用平滑曲线连接时，如果有个别偏离较远的
（6）所画I-U图线为曲线的原因是金属的电阻率随温度的升高而增
限流和分压电路的选取
滑动变阻器
C
D
P
A
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？