电流表内接外接和滑动变阻器的分压限流讲解

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*小灯泡的灯丝的电阻率随温度的升高而增大,故小 灯泡的伏安特性曲线应为斜率 渐小 曲线。
*画U—I曲线时不要画成折线,而应当画成平滑的曲 线,对误差较大的点应当舍弃为。
例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到如下一组 U 和I的数据
编号
1
U/V
0.20
I /A
0.020
发光情况
2 0.60 0.060
待测电阻Rx的电压可调范围:
0~E
RX R
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. 适用于待测电阻Rx远大于滑动变阻器总阻值R的情况。
实验原理
据部分电路的欧姆定律知,电阻 R两端的电压U与电流I 成正比,即U=IR,其I—U图线是一条过原点的直线。由于小
阻值
U Rx ? I
这种测量电阻的方法称为伏安法。用伏安法测电阻, 通常要测多组数据.
【实验原理】
一、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,这种
测量电阻的方法称为伏安法。
R? U I
二、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表ຫໍສະໝຸດ Baidu接线柱 内 侧,通常叫“内接法”
Rx ?? RA
2.电流表外接法
电压表示数:
UV ? U Rx
电流表示数: I A ? I Rx ? IV
R测
?
UV IA
?
UV I Rx ? IV
<
V
A RX
误差原因:A表不准,V表分流。
R真
结论: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
Rx ?? RV
两种电路 电路图 误差来源 测量条件
编号
1
U/V
0.20
I /A
0.020
发光情况
2 0.60 0.060
不亮
3 1.00 0.100
4 1.40 0.140 微亮
5
6
1.80
2.20
0.170
0.190
逐渐变亮
7
8
2.60
3.00
0.200
0.205
正常发光
(1)在下图中画出I—U图线.
(2)从图线上可以看出,当小灯泡的 电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情 况是 逐渐增大 。 (3)这表明导体的电阻随着温度的升 高而 增大 。
(4) 拆除电路,整理仪器。
注意事项
*小灯泡的电阻很小。当它与电流表串联时,电流表
的分压影响很大,故为了准确测出小灯泡的伏安特 性曲线,故电流表应采用 外 接法。
*为使小灯泡上的电压能零开始连续变化,滑动变
阻器应采用 分压式 连接。
*本实验中,开关 S闭合前应把滑动变阻器的滑动触 头置于 电压表读数为零 的位置。
实验步骤
(1) 按 照 如 图 所 示 的 电 路图连接成实验电路(安 培表外接,变阻器用分压 式,开关处于断开状态 , 变阻器触头位于电压表读 数为零处 )。
(2)闭合开关 S,移动滑 动变阻器触头位置,测出 12组不同的电压值 U和电流值 I。并将测量数据填入 表格。
U 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8
不亮
3 1.00 0.100
4 1.40 0.140 微亮
5
6
1.80
2.20
0.170
0.190
逐渐变亮
7
8
2.60
3.00
0.200
0.205
正常发光
(1)在下图中画出I—U图线.
(2)从图线上可以看出,当小灯泡的
电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情
况是

(3)这表明导体的电阻随着温度的升
高而

例1、某同学在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中得到如下一组 U 和I的数据
例2、请按电路图连接好实物图。
例3、某同学研究三种导电元件的伏安特性,他根据实
验中所测得的数据,分别绘制了 I-U图线,如图所示,下列
说法正确的是 A.图(1)的元件可以作为标准电阻使用 B.图(2)的阻值随电压升高而增大 C.图(3)的阻值随电压升高而增大 D.只有图(2)才是可能的
四、滑动变阻器的限流式和分压式接法的选取
1.限流式 :变阻器起限流作用
待测电阻Rx的电压可调范围:
Rx E ~ E Rx ? R
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. 适用于待测电阻Rx与滑动变阻器总阻值R相差不多的情况。
2.分压式 :变阻器起分压作用
I
实验步骤
(3) 在坐标纸上以 U为横轴,以 I为纵轴建立坐标系。在 坐标系上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。就得小灯泡的伏安特性曲线。
I/A
0.25 0.20 0.15 0.10 0.05
0
..
.
..
....
...
..
U/V
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8
选择依据
伏安法测电阻
外小内大
内接法
外接法
VV
VV
AA RRx
R测 ? Rx ? RA > R真
A表分压 适合测量大电阻
AA RRX
R测
?
UV I Rx ? I A
V表分流
< R真
适合测量小电阻
Rx RA
>
RV Rx
Rx < RA
RV Rx
,
中值电阻 Rx ? RAR,V 当Rx ? RARV外接A;当Rx ? RARV 内接A。
电流表接在电压表两接线柱 外侧, 通常叫“外接法”
V
A R V
A R
三、误差分析
V
1.电流表内接法
电压表示数: UV ? U Rx ? U A
A Rx
电流表示数: I A ? I Rx
误差原因:V表不准,A表分压。
> R测 ?
UV IA
?
Rx ?
RA
R真
结论: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
灯泡灯丝的电阻率随着温度的升高而增大,其电阻也随着温 度的升高而增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。
I/A
O
U/V
实验电路
安培表采用“外接法”. 可使测出的小灯泡的电压、电 流更准确。
滑动变阻器采用“分压式 接法”.可使小灯泡两端的电 压从零开始连续变化。
实验器材
小灯泡、电流表、 电压表、滑动变阻器、 电源、电键、导线
【实验原理】
电学元件的伏安特性是指该元件两端电压与通过 它的电流之间的关系特性。
这种关系既可以用它的 I ~ U 曲线表示,也可 以用该元件在某种条件下具有多大的电阻来表示。
在一定温度下,在待测电阻 Rx 两端加上直流电
压,即会有直流电流通过。用电压表和电流表测量出
电压 U 和电流 I 的数值则可由欧姆定律计算出其电
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