电学实验基础(二):内接法、外接法,分压限流,仪器的选择讲义
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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
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 选修3-2 11、传感器的简单使用
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
◆实物连图
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
◆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
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
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源=EI )和电路简单考虑,选用限
流电路。
(2) 分压电路 负载RX的电压调节范围0---E
电路及仪器的选择
⑴安全性原则
要保证所用仪器的安全,电源最大允许通过的 电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通 过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电 源、电表和用电器时,保证其电流和电压均不超过 使用的量程。
R 当 Rx
RA(RV即
Rx RA
Rv )时用内接法 大
Rx
x
当 Rx
RA
RV(即
Rx RA
Rv Rx
)时用外接法Rx 小
当 Rx RARV时,用内、外接法均可
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 a A b P
V
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
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
· RX A 内接法
·R测=UI测测
=U
Rx
I
U
Rx
A
Rx
RA
Rx
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
若 RX>> R时A ,采用电流表内接法
V
·A RX 外接法
·R测=UI测测
=
I
U Rx Rx IV
Rx RV Rx RV
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差来源 测量结果 适用条件
电流表的分压
电压表的分流
R测=U/I>Rx 偏大 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
负载RX的电压调节范围
RX RX R
EE
RX
a Pb
E r=0 R
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.
2011 2010/2006 2007 2008
电学实验的实质:测量电阻
电学实验考查方式
电学实验基础:伏安法测电阻
◆ 实验电路的选择
◆实验仪器的选择
测量电路
测量电路
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 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。
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
三、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节的范围 电流调节的范围
若 RX >> RA时,采用电流表内接法。 若 R>V> R时X ,采用电流表外接法。
结论:RRxA与 RRxV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 解 析
1、采用电流表内接法的条件:Rx>>RA 采用电流表外接法的条件:Rv>>Rx
2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时
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.
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)
RX
a
Pb
R
E r=
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。
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
电能损耗 电路连接
EIR 电源负担轻
简便
E(IR+Iap) 电源负担重
复杂
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。
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。
Rx
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
Fra Baidu bibliotek
内接法与外接法的选择
V
V
· ·· A
RX
A
RX
·
内接法
外接法
① 比值法
a.条件:已给出R的估计阻值
b.选择方法:
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
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 选修3-2 11、传感器的简单使用
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
◆实物连图
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
◆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
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
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源=EI )和电路简单考虑,选用限
流电路。
(2) 分压电路 负载RX的电压调节范围0---E
电路及仪器的选择
⑴安全性原则
要保证所用仪器的安全,电源最大允许通过的 电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通 过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电 源、电表和用电器时,保证其电流和电压均不超过 使用的量程。
R 当 Rx
RA(RV即
Rx RA
Rv )时用内接法 大
Rx
x
当 Rx
RA
RV(即
Rx RA
Rv Rx
)时用外接法Rx 小
当 Rx RARV时,用内、外接法均可
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 a A b P
V
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
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
· RX A 内接法
·R测=UI测测
=U
Rx
I
U
Rx
A
Rx
RA
Rx
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
若 RX>> R时A ,采用电流表内接法
V
·A RX 外接法
·R测=UI测测
=
I
U Rx Rx IV
Rx RV Rx RV
比较项目
电流表内接法
电流表外接法
电路
误差来源 测量结果 适用条件
电流表的分压
电压表的分流
R测=U/I>Rx 偏大 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
负载RX的电压调节范围
RX RX R
EE
RX
a Pb
E r=0 R
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.
2011 2010/2006 2007 2008
电学实验的实质:测量电阻
电学实验考查方式
电学实验基础:伏安法测电阻
◆ 实验电路的选择
◆实验仪器的选择
测量电路
测量电路
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 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。
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
三、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:
比较项目
限流式接法
分压式接法
电路
电压调节的范围 电流调节的范围
若 RX >> RA时,采用电流表内接法。 若 R>V> R时X ,采用电流表外接法。
结论:RRxA与 RRxV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 解 析
1、采用电流表内接法的条件:Rx>>RA 采用电流表外接法的条件:Rv>>Rx
2、当不满足Rx>>RA和Rv>>Rx关系时
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.
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)
RX
a
Pb
R
E r=
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。
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
电能损耗 电路连接
EIR 电源负担轻
简便
E(IR+Iap) 电源负担重
复杂
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。
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。
Rx
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
Fra Baidu bibliotek
内接法与外接法的选择
V
V
· ·· A
RX
A
RX
·
内接法
外接法
① 比值法
a.条件:已给出R的估计阻值
b.选择方法: