伏安法测电阻与滑动变阻器的连接方式器材选择
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蓄电池(电动势为6V); 开关、导线。
为了较准确测量RX阻值,保证器材的安全,以及操作方便,
电流表、电压表应选择
A1, 。V1
选择原则:①测量值小于电表的量程或待测电阻的额值; ②测量值应使表针有较大的偏转范围,一般在 1/3量程以上。
四.器材的选择
例3.欲用伏安法测定一个阻值约12欧的电阻,要求测量
ΔU/U<ΔI/I 电流表示数 显著变化,电流表内接
R
a
b
A
P
V
例2、利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。可
采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器
按下图接好,并空出伏特表的一个接头P,将P分别
与a,b 两点接触一下,如果安培表示数显著变化,
则P 应接在——a——处,如果伏特表示数显著变化,
则P 应接在
5.伏安法测电阻的电路
V
V
A
RX
A
RX
限流器电路, 安培表内接法
RX>>RA
V
A RX
限流器电路, 安培表外接法 RX<<RV
V
A RX
分压器电路, 安培表内接法 RX>>RA
分压器电路, 安培表外接法
RX<<RV
.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为
20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误
误差,P 应接在a 处。
C
D
二、滑动变阻器的使用
1. 滑动变阻器的
两种主要连接方式:
A
B
串联限流电路
并联分压电路——分压器
RX
R
K闭合前R置于最大
RX C (D)
K闭合前
A
B R置于输
R
出最小
2. 变阻器的作用—— (1)保护电表不受损坏;
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(2)改变电流电压值,多测量几次,求R X 的 平均值,减少误差。
结果尽量准确,下列器材中应选用的是__A C__E_F__H__,
画出应采用的电路图。 A、电池组(6伏,内阻很小) B、电流表(0—3安,内阻0.0125欧) C、电流表(0—0.6安,内阻0.125欧) D、电压表(0—3伏,内阻3千欧) E、电压表(0—6伏,内阻6千欧) F、滑动变阻器(0—20欧,1安) G、滑动变阻器(0—200欧,0.3安) H、电键、导线.
差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点
标于坐标图上(如右图所示).
(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻
的阻值Rx= 2.4×103 欧(保留两位有效数字).
(2)画出此实验的电路原理图.
(2)答:大电阻用 内接法,变阻器
用分压器接法, 电路图如图示.
mA
Rx
v
I(毫安)
1.5
a. 当要求电压从0 变起,或问题中要求得到较多组数据, 用分压接法.
b.当滑动变阻器的阻值R滑<(1/3—1/5)RX时,限流接法 对电流,电压的调控作用不明显,一般选分压接法.
c.电流表、电压表、或电阻元件允许最大电流较小,采用 限流接法时电路中的最小电流(压)都会超过电表量程或 电阻元件允许最大电流,则一定用分压接法.
伏安法测电阻
一.伏安法测电阻:RX=UX / IX .
注意U、 I、 R三个量必须是同一段电路中的量,由于 电流表和电压表都有内阻,因此,一定产生误差。
1. 电流表内接法
IA=IX UV=UX+UA> UX
R测= UV / IA = RX+ RA > RX = UX / IX
电流表分压引起误差, 测量值大于真实值,
3.如何选择内接和外接
①阻值判断法: 当RX<< RV,采用外接法误差较小。 当Rx>>RA,采用内接法误差较小。
②倍率比较法: 如果RV/Rx>Rx/RA时,采用外接法误差小。 如果RV/Rx<Rx/RA时,采用内接法误差小。
③实验探测法: 比较ΔU/U与ΔI/I的大小
ΔU/U>ΔI/I 伏特表示数 显著变化,电流表外接
1.0
0.5
U(伏)
0 1.0 2.0 3.0
三、如何选择电压表和电流表?
问题三:用伏安法测量某电阻的阻值,现有实验器材如下:
待测电阻RX(阻值大约为5Ω,额定功率为1W);
电流表A1 (量程0~0.6A,内阻0.2 Ω ); 电流表A2(量程0~3A,内阻0.05Ω); 电压表V1(量程0~3V,电阻3kΩ); 电压表V2(量程0~15V,内阻15kΩ); 滑动变阻器R(0~50Ω);
b —处。
R
b
A
a
P
V
解:安培表示数变化显著,说明被测电阻较大,可跟伏特表 内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差,P 应接在a 处。
而当伏特表示数变化显著,说明被测电阻较小可跟安培表 内阻相比。 因此采用外接法可以减小误差,P 应接在b 处。
练习:某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接a 点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA,然后将电压
a 表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9V,I2=4.0mA,
如图所示,由此可知电压表应接到 点误差较小,测得Rx
值应为 1000 Ω (设电源电压不变)
R
b
a
A
P
V
解: ΔU/U1 =1/30.,ΔI/I=1/3安培表示数变化显著,说明被测
电阻较大,可跟伏特表内阻相比。 因此采用内接法可以减小
3.分压接法和限流接法的比较:
(1)限流接法的优点是:电路连接简便, 附加功率损耗较小
(2)分压接法的优点是:电压变化范围大,附加功率损耗较大
电压范围 电流范围
限流电路
RX U U R RX
U U RRX RX
分压电路
0——U
0 U RX
4.分压接法和限流接法的选择
(1).当R滑>RX时,选限流接法.一般R滑>(3—5)RX (2). 下列三种情况下,必须用分压接法:
适用于RX > >RA 情形
2. 电流表外接法:
UV=UX
V
A
Rx IA=IX+IV >IX
R测= UV / IA = RX ·RV / (RX+ RV )< RX = UX / IX
电压表分流引起误差,测量值小于真实值适
V
用于RX < < RV 情形
A
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30是00.2A,Ω,则真R1实的值测是量值为290 Ω,R2的测量值为 300 Ω,真实值是 333 Ω。
V
A
甲 R1
V
乙
A
R2
练习. 用伏安法测电阻,采用电流表内接法和外接法,测得 某电阻Rx的阻值分别为 R1 和R2 ,则所测的测量值和真实值
Rx之间的关系是 ( A )
(A)R1> Rx>R2 (B) R1< Rx<R2 (C)R1>R2>Rx (D)R1<R2<Rx