伏安法测电阻时两种电路图的差异.pdf
伏安法测电阻 1伏安法测电阻的两种电路接法 2.两种控制电路 (1)两种控制电路比较 分压接法 的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大 限流接法 的优点是：电路连接简便，附加功率损耗较小 3.分压接法和限流接法的比较： a当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法 b. 当负载电阻 Rx 较小，变阻器总阻值R 较大是 Rx 的 几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用 限流接法 （ R（35）RX ） c. 当负载电阻 Rx 较大是 R 的几倍时，变阻器总阻值R 较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般 选分压接法 （ RX （35） R ） d. 当要求电压从 0 变起，一定用分压接法 e若采用限流接法，电路中实际电压(或电流 )的最小 值仍超过 RL 的额定值时，只能采用分压接法 经验总结： 1、关于电流表内外接： 大内大，小外小。 2、关于分压与限流： 考试多数考分压； 实验要求电压从零开始取的。 3、关于滑动电阻器的选择： 分压时选小的；限流时选大的。 4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置 分压打到最小；限流打到最大值。 限流器电路， 安培表内接法 RXRA RX A V 限流器电路 ， 安培表外接法 RXRV RX A V 分压器电路 ， 安培表内接法 RXRA A V RX 分压器电路 ， 安培表外接法 RXRV V A RX 伏安法测电阻的电路 1996年高考 17.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= 欧(保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图. 2.4×103 mA v Rx 大电阻用 内接法，变阻器 用分压器接法， 电路图如图示 . (2)答： 0 1.0 2.0 3.0 1.0 0.5 1.5 U(伏) I(毫安) 例： 有一个电阻 Rx，其阻值大约是 25 k ，可供选择 的器材是： 电流表 A1 (0- 100A, 2 k ) 电流表 A2 (0- 500A, 300 ) 电压表 V1 (0- 10V, 100 k） 电压表 V2 (0- 50V, 500 k） 直流稳压电源E （15V，1A） 滑动变阻器R (1k, 1W) 电键 K和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可 能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。 解：1电压表、电流表的选择 例3 若滑动变阻器用限流接法， 电路中的最小电流为 I min = 15V /26K = 0.577mA=577A， RX V A 25K 15V 1K 超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。 V A RX 25K 15V 1K 若电压表选 V 2(50V),因为电源电压 15V不足其量程 的1/3，所以 电压表应选 V 1（10V）。 由于用分压器接法时，电阻RX 中的最大电流为 I max= 10V /25K = 0.4mA = 400A， 所以 电流表选 A 2（500 A ）。 解答 : 根据上述分析，选择电流表和电压表应为： 电流表 A1 (0-100A, 2 k) 电流表 A2 (0-500A, 300 ) 电压表 V1(0-10V, 100 k） 电压表 V2 (0-50V, 500 K ） 选择接法：电流表用，变阻器用， 内接法分压器接法 画出实验电路图如下： A2 V1 RX 25K =15V 1K 实物图连线如图示： + 要测定一个 5左右的电阻，手头备有的器材 有几种： A电池组 (E=3V ，r1) B电流表（量程 03A，内阻 00125） C电流表 (量程00.6A，内阻 0.125) D电压表 (量程03V，内阻 3K) E电压表 (量程015V；电阻 15k) F滑动变阻器 (最大值 20，限制电流 1A) G滑动变阻器 (最大值 2000，限流 0.3A) H电键，导线若干 试选定一个较合宜的实验方案，把选用器材代 号写在括号内（）并画出原理图，同 时把所附实物图用线连成所确定的实验电路来 【例 】 解析： 1估计电流： 电流表宜选 C项 2根据电源电压为 3V电压表选 D项， 3经检验 C、D应用外接法 (或者由 判定宜用外接法） 4.滑动变阻器 F为20 是Rx的4倍，用作限流已满足需要 ，故取 F项。 说明：本题变阻器用G理论上也可，但大约二三十欧即可 使线路电流从 0.1调到0.6A，G阻值过大，可用部分较短，可 操作性较差，故而不用。 5.实验原理图如下： A R E X 6. 0 5 3 5 3 125.0 5K 5200.125×3000 0 R A V RX Rx 例2电路实物连接 A V RX 答题技巧仪器选择的基本思路 在高考实验题中，仪器的选择是一种重要题型，通过合理 选择实验仪器能够考查学生的实验能力仪器选择的基本 原则是：安全可行、精确合理、操作方便选择仪表时， 要先对电路中的最大值和最小值进行估算，使最大值与仪 表量程接近，最小值在仪表量程的25%左右，若实验中要 测量物理量的多个值，则两值之间必须存在明显的差别， 否则误差会大在给定电源的仪器选择中，一般先根据电 动势的大小选择电压表，然后根据欧姆定律选择电流表， 对于滑动变阻器，若实验使用分压电路，在满足额定电流 情况下，选择阻值较小的；若使用限流电路，应选择和测 量电路电阻阻值差不多的变阻器本题中电压表V 2、电流 表A1即按此方法选出 06-07 学年度南京市金陵中学一模12 12（ 14分）有一根细长而均匀的金属材料样品，截 面为外方内圆，如图所示此金属材料重约12N，长 约为 30cm，电阻约为 10已知这种金属的电阻率为 ， 密度为 0因管线内径太小，无法直接测量，请设计 一个实验方案测量其内径d，现有如下器材可选： A毫米刻度尺B螺旋测微器 C电流表（ 600mA1.0） D电流表（ 3A0.1） E电压表（ 3V 6k） F滑动变阻器（ 2k 0.5A） G滑动变阻器（ 10 2A） H蓄电池（ 6V 0.05） I开关一个，带夹子的导线若干 （ 1） 除 待 测 金 属 材 料 外 ， 应 选 用 的 实 验 器 材 有 （只填代号字母）A、B、C、E、G、H、I （2）画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪 器连成实际测量电路 （3）用已知的物理常数和测得的物理量，推导 计算金属管线内径d的表达式 A V V A （2）解： A V R R0 P 解： 设长度为 l，截面外边长为a，电压为 U， 电流强度为 I。 电阻 I U S l R 截面积 U Il S 故有 U Il d a 4 2 2 解得 U U-Il a U U-Il a d 22 2 4 题目 ? 有一待测电阻 Rx，阻值约为 5，允许最大功率为 1.25W，现欲比较精确的测定其阻值, 要求待测电阻 Rx中电流从零开始连续可调。除待测电阻外，备用 器材及规格如下： ? 电压表（ 03V15V）3V量程内阻约为 3k； 15V 量程内阻为 15 k ； ? 电流表（ 00.6A3A）0.6A量程内阻为 1； 3A 量程内阻为 0.25； ? 滑动变阻器（ 20， 1A）； ? 滑动变阻器（ 2k， 1.5A）； ? 蓄电池组（ 6V，内阻不计）； ? 电键、导线。 题型二：电压表和电流表量程的选择、滑动变 阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择 要求待测 电阻Rx中 电流从零 开始连续 可调 电流表 A 1(量程 00.6 A，内阻 0.2 ) ； 电流表 A 2(量程 03 A，内阻 0.05 ) ； 电压表 V 1(量程 03 V，内阻 3 k ) ； 电压表 V 2(量程 015 V，内阻 15 k ) ； 滑动变阻器R0(050) ，蓄电池 (电动势为 6 V)、开关、 导线 为 了 较 准 确 测 量 Rx阻 值 ， 电 压 表 、 电 流 表 应 选 _，并在下面画出实验电路图 3用伏安法测量某一电阻Rx的阻值，现有实验器材如下： 待测电阻 R x(阻值约 5 ，额定功率为1 W)； 答案： V1、A1电路如图 28 所示 解析：待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为 UPR1× 5 V2.2 V IP/R1/5 A0.45 A 则电流表应选A1，电压表应选V1. 又因RARV0.2 × 3 000 24.5 Rx， 则电流表必须外接 因为滑动变阻器的总阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑滑 动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻Rx上的最小 电流为 Imin E RxR 6 550 A0.11 A I 额， 故可用限流电路 电 路如图 28 所示. 图28 A电流表 A 1(量程 300 mA，内阻约 1 ) B电流表 A 2(量程 0.6 A，内阻约 0.3 ) C电压表 V 1(量程 3.0 V，内阻约 3 k ) D电压表 V 2(量程 5.0 V，内阻约 5 k ) E滑动变阻器R1(最大阻值为50 ) F滑动变阻器R2(最大阻值为500 ) G电源 E(电动势 4 V，内阻可忽略 ) H开关、导线若干 4某电阻额定电压为3 V(阻值大约为10 )为测量其 阻值，实验室提供了下列可选用的器材： 动变阻器 _ (2)应采用的电路图为下列图中的_ (1)为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为(只需填 器材前面的字母即可)：电流表 _电压表 _滑 答案： (1)ACE(2)B 解析： 额定电压为 3 V(阻值大约为 10 ) ，由I， 电流约为 300 mA，电流表选 A.额定电压为 3 V，所以 电压表选择 C.电源的电动势 (4 V)略大于额定电压，所 以采用分压接法，使电压调节范围大，易判断R x ，用外接法，所以电路选B，滑动变阻器要选 电阻小的 E，调节电压更容易 U R RARV A2 V1 RX 25K =15V 1K + A V RX Rx
