滑动变阻器的使用

伏安法测电阻 滑动变阻器的接法

编制：何吉明 审核：高二物理备课组 2009-11-2

学习目标：

1.学会伏安法测电阻的接法选择，误差分析。

2.学会滑动变阻器的接法选择，电路分析。

重点：电流表内、外接法、滑动变阻器限流式、分压式的应用 难点：电流表内、外接法、滑动变阻器限流式、分压式的选择 知识链接：

（一）伏安法测电阻 一、电流表外接法

1.电路如图

2.误差分析

（1）误差来源：电压表的分流

（2）分析：

>I I U U R R U U I I ⎫⎪

=<=⎬=⎪⎭

测真

真测测真测真测真

（3）测量值的实质:

V V R R R R R =

+真

测真 即并联部分电阻

3.选择：R R V 远大于时，分流较小，选用外接法（一般用于测小电阻） 二、 电流表内接法 1.电路如图

2.误差分析

（1）误差来源：电流表的分压

（2）分析： U U U U R R I I I I >⎫⎪

=>=⎬=⎪⎭

测真真测测真测真测真

（3）测量值的实质

A R R R =+测真 A R R R =-测真

(4) 选择：A R R 远大于时，分压较小，选用内接法（一般用于测大电阻） 三、内接法与外接法的选择：

当

A

V R R R R >时，选外接法； 当A V R R

R R <时，选内接法。

（二）滑动变阻器的接法

滑动变阻器在物理实验中应用比较广泛，近几年高考中连续出现，基本上为必考内容。怎样选择和使用滑动变阻器？ 一、 限流式电路

1. 滑动变阻器接入电路的电阻R X 变则电流I 变，用电器R 0两端的电压和通过的电流

变化，达到控制R 0中电流和电压的目的。 2. 调节范围 （R 0上）

（1） 电压 000R X

U

U R R R =

+ 范围

00,UR U R R ⎡⎤

⎢⎥+⎣⎦

（2） 电流 0

X U

I R R =

+ 范围

讨论：

1.当定值电阻R 0比R （滑动变阻器最大值）大得多时，R 0上电压和电流的调节范围很小。

如05,1,1U V R K R ==Ω=Ω

电压最小值为

1001

5000

v ，最大值为5v 电流最小值为 10015A ，最大值为1000

5A 。定值电阻R 0上电压和电流的调节范围很小，不宜采用限流式接法。

2.当0R R 远大于时，R 0上电压和电流的调节范围大，可采用限流式接法。

二、分压式电路

1.接法： R 0与R X 并联。即R 0上电压等于R X 两端电压。调节R X ,其电压变化,导致用电器R 0上电压电流变化，以达到控制目的。

2.调节范围（R 0上）

（1）电压 ：当X R =0时，0R U =0。当X R =R 时，0R U =U 即范围 []0,U （2）电流： 范围 00,U R ⎡⎤

⎢⎥⎣⎦

三、 两种电路的选择

1.

若用电器电阻R 0比滑动变阻器电阻R 大时，由调节范围知，限流电路调节范围小，故一般采用分压电路。（R 0>R 滑）

2. 当用电器R 0与滑动变阻器全值电阻R 相差不多时，两电路均可明显调节R 0上的电

流电压，但限流式节能，连接简单，一般选限流式。

3. 若要求用电器R 0上的电压、电流从零调节，必须用分压式电路。

4. 若采用限流电路，电路最小电流依然大于用电器额定电流，则必须用分压电路。 例题分析：

例一：如图，电压表和电流表读数分别为10V 和0.1A ，待测电阻R x 的测量值是多少？ 它比真实值大还是小？真实值是多少？（表头内阻R A =0.1Ω） 例二：用伏安法测金属电阻R X （约为50Ω)的阻值。 已知：电流表（内阻为1Ω,量程为0.6A ） 电压表（内阻为5K Ω,量程为3V ）

电源电动势为9V,

滑动变阻器R（阻值为0~6Ω,额定电流为5A）导线、开关。

试画出测量R X的电路图

随堂检测

1、用伏安法测量一个电阻．器材有：待测电阻R X(约为15Ω);电流表(量程为25mA,内阻５０Ω）电压表（量程为３Ｖ，内阻５kΩ）电源（Ｅ＝４Ｖ，r=0),滑动变阻器Ｒ（最大值１00Ω，允许最大电流１Ａ）开关１个，导线若干，根据器材规格和实验要求画出测量R X的实验电路图

2、要用伏安法来测量一个电阻R X (约为25KΩ) 器材如下：直流电流表（0~50μA，内阻r=0.3kΩ)；直流电压表（０～１０Ｖ，内阻r=１００kΩ）；电源（１５Ｖ，额定交流１Ａ）滑动变阻器（０～１ＫΩ）导线，开关。为使测量的结果达到较高的准确度，

则：(1)控制电路应采用限流电路还是分压电路？(2)电流表应选择内接法,还是外接法?

画出电路图。

3、用伏安法测量某一电阻R x阻值，现有实验器材如下：待测电阻R x（阻值约5 Ω,额定电流为0.45A）；电流表A1（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R0（0~50 Ω）,蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.

为了较准确测量R x阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.

4.用伏安法较准确测量一个阻值约10欧的定值电阻．器材规格如下．

A．电池组(6伏．内阻很小)；

B．安培表(0—50毫安，内阻20欧)：

C．伏特表(0—3伏，内阻1千欧)；

D．滑动变阻器(0—10欧，1安)；

E．电键一个，导线若干条．

根据器材的规格和实验要求，在本题的方框内画出电路图，在实物图上连线，并用箭头标明变阻器的滑动触头在即将闭合开关前所处的位置．