2伏安法測(cè)電阻專題(保存)

1、伏安法測(cè)電阻專題一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本思路二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用到的要點(diǎn)知識(shí)三、定值電阻的測(cè)量方法四、電表內(nèi)阻的測(cè)量方法一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本思路電學(xué)實(shí)驗(yàn)只要按照 “儀器選擇-測(cè)量電路選擇-控制電路選擇 這樣的順序逐個(gè)突破，將復(fù)雜的過程逐 一分解，遵循前面所提出的各種選擇方法，題目也就迎刃而解了，因此說，根底知識(shí)是關(guān)鍵。復(fù)雜題目只 是根底知識(shí)的合成。電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路：明確目的選擇方案選定器材f擬定步驟f數(shù)據(jù)處理T 誤差分析二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用到的要點(diǎn)知識(shí)1電路設(shè)計(jì)原那么2電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇3 .測(cè)量電路的選擇4、控制電路選擇5. 實(shí)物圖的連接在近年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電阻的測(cè)量包括變形如電表內(nèi)阻的測(cè)量、

2、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻是考查頻率較高的實(shí)驗(yàn)。它們所用到的原理公式為：R U ,E U lr。I由此可見，對(duì)于電路中電壓 U及電流I的測(cè)量是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在，但這兩個(gè)量的直接測(cè)量和間接測(cè)量 的方法卻多種多樣，在此往往也是高考試題的著力點(diǎn)之處。因此復(fù)習(xí)中應(yīng)熟練掌握根本實(shí)驗(yàn)知識(shí)及方法， 做到以不變應(yīng)萬變。1電路設(shè)計(jì)原那么正確地選擇儀器和設(shè)計(jì)電路的問題，有一定的靈活性，解決時(shí)應(yīng)掌握和遵循一些根本的原那么，即“安 全性、“方便性、“精確性原那么，兼顧“誤差小、“儀器少、“耗電少等各方面因素綜合考 慮，靈活運(yùn)用。正確性：實(shí)驗(yàn)原理所依據(jù)的原理應(yīng)當(dāng)符合物理學(xué)的根本原理。平安性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要平安可靠，實(shí)施過程

3、中不應(yīng)對(duì)儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允許電流，不能燒壞 儀器。方便性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)便于操作，便于讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。精確性：在實(shí)驗(yàn)方案、儀器、儀器量程的選擇上，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能的小。電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原那么選擇電表。首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務(wù)必使指 針有較大偏轉(zhuǎn)(一般要大于滿偏度的1/3)，以減少測(cè)讀誤差。根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇滑動(dòng)變阻器注意流過滑動(dòng)變阻器的電流不超過它的額定值。對(duì)大阻值的變阻器，如果是滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流、電

4、壓有很大變化的，不宜采用。應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的根本要求來選擇儀器對(duì)于這種情況，只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇。最優(yōu)選擇的原那么是：方法誤差盡可能??；間接測(cè)定值盡可能有較多的有效數(shù)字位數(shù)，直接測(cè)定值的測(cè) 量使誤差盡可能小，且不超過儀表的量程；實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié)；在大功率裝置(電路)中盡可能節(jié)省能量；在小功率電路里，在不超過用電器額定值的前提下，適當(dāng)提高電流、電壓值，以提高測(cè)試的準(zhǔn)確度。3.測(cè)量電路的選擇1伏安法測(cè)電阻(1 )原理：局部電路的歐姆定律。(2)電流表外接法，如圖4所示。尺那么=UvIa旦玄R直=£ R/ Rx真 Ia Iv誤差分析產(chǎn)生誤差的原因：電壓表 適用于測(cè)小阻值電阻

5、，即(3)電流表內(nèi)接法 如圖5所示。V分流。Rx遠(yuǎn)小于Rv時(shí)。產(chǎn)生誤差的原因：電流表 A分壓。誤差分析:陽(yáng)=UvIa適用于測(cè)大阻值電阻，即Rx遠(yuǎn)大于Ra時(shí)。4 內(nèi)、外接法的選用原那么1直接比擬法：當(dāng)待測(cè)電阻阻值 Rx<<Rv時(shí)，伏特表分流很小，選擇安培表外接電路； 當(dāng)待測(cè)電阻阻值時(shí)，安培表分壓很小，選擇安培表內(nèi)接電路。2臨界值計(jì)算比擬法：當(dāng)待測(cè)電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時(shí)，如何確定被測(cè)電阻R是較大還是較小呢?我們要計(jì)算兩種接法的相對(duì)誤差，可用Rv與R相比擬.RRaRR當(dāng)時(shí)，即R%Ra時(shí)，宜采用電流表外接法;RRa.rvr.當(dāng)一， 即RRvRa時(shí)，宜采用電流表內(nèi)接法;RR

6、a當(dāng)RRv Ra時(shí)，電流表內(nèi)外接法效果是一樣的此時(shí)的被測(cè)電阻值 R我們稱為臨界電阻。3測(cè)試判斷法試觸法假設(shè)Rx、Ra、Rv的大小關(guān)系事先沒有給定，可借助試觸法確定內(nèi)、外接法 具體做法是：_V11圖 10-6如圖10-6所示組成電路，其中電流表事先已經(jīng)接好，拿電壓表的一個(gè)接線柱去分別試觸M、N兩點(diǎn),觀察先后兩次試觸時(shí)兩電表的示數(shù)變化情況。如果電流表的示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化明顯，即丄 UI U誤差，大于接 N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的誤差。這時(shí)應(yīng)采用內(nèi)接法如果電壓表的示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化明顯，即丄 UI U誤差大于接M點(diǎn)時(shí)電壓表分流作用引起的誤差，這時(shí)應(yīng)采用外接法，說明接M點(diǎn)時(shí)電壓表分流作用引

7、起的即電壓表接N點(diǎn)。，說明接N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的即電壓表接M點(diǎn).、滑動(dòng)變阻器的分壓、限流接法的選擇滑動(dòng)變阻器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，近幾年高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)命題對(duì)其應(yīng)用屢次直接或滲透考查 如何選擇滑動(dòng)變阻器的接法，去設(shè)計(jì)控制電路仍是歷屆考生應(yīng)考的難點(diǎn)如圖10-2所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器最大阻值為F0對(duì)負(fù)載FL的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用兩種控制電路：通常把圖a電路稱為限流接法圖b電路稱為分壓接法.i.d圖 10-2-；兩種控制電路的比照:負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍忽略電源內(nèi)阻負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍忽略電源內(nèi)阻相同條件下電路消耗 的總功率限流接法RlEw UL< ERlRoE_ w

8、|lw ERlRoRlEIl分壓接法0 w IL w E0w Ilw 旦RlE ( I L+Iap)比擬分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大限流電路能耗較小為了改變待測(cè)電阻兩端的電壓或電流，常使滑動(dòng)變阻器與電源連接作為控制電路分壓式接法的選擇方法： 要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。女口：測(cè)定導(dǎo)體的伏安特性、校對(duì)改裝后的電表等電路 負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻 R時(shí)，須用分壓式接法，因?yàn)榇藭r(shí)假設(shè)采用限流式接法對(duì)電路基 本起不到調(diào)節(jié)作用。分析：按圖b連接時(shí)，因R»RRap,所以R-與Rp的并聯(lián)值R并 Rp，整個(gè)電路的總阻值約為

9、 F0,那么R-兩端電壓 U=IR并=U Rap,顯然UxRap,且Rap越小，這種線性關(guān)系越好，此時(shí)，電表的變化越平穩(wěn)均勻，Ro越便于觀察和操作. 采用限流電路時(shí)，電路中的最小電流電壓仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流電壓 時(shí)，應(yīng)采用變阻器的分壓式接法。限流式接法的選擇方法： 負(fù)載電阻的阻值 Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻 R或相差不大，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從 零開始起調(diào)，可用限流式接法。 兩種電路均可使用時(shí)應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因?yàn)橄蘖麟娐方Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總功率較小。 電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時(shí)，采用限流式接法小結(jié)：電學(xué)儀器的選擇的建議1電源

10、的選擇一一 應(yīng)根據(jù)用電器的需要來確定。一般考慮用電器所需的電壓、電路中的電流、電源電動(dòng)勢(shì)和允許電流等在不超過待測(cè)器材所允許的最大電壓值的情況下，選擇電動(dòng)勢(shì)較大的電源 以獲得更多的測(cè)量數(shù)據(jù)。在相同電動(dòng)勢(shì)情況下，通常 選擇內(nèi)電阻較小的電源，以獲得較穩(wěn)定的路端電壓 ，測(cè)電源內(nèi)阻除外。2電表的選擇：在不超過電表量程的條件下，選擇量程較小的電表，以便測(cè)量時(shí)示數(shù)能在滿刻度的1/3左右。3滑動(dòng)變阻器的選擇：要由電路中所要求或可能出現(xiàn)的電流、電壓的范圍來選定變阻器。大多數(shù)考題需要估算電流和電壓實(shí)際流過變阻器的電流不得超過其額定值；否那么，燒壞變阻器。在通過變阻器的電阻改變來讀取不同的電流、電壓值時(shí)，要注意防止

11、變阻器滑片稍有移動(dòng)，電路電流 或電壓就會(huì)有很大變化的出現(xiàn)。也要防止出現(xiàn)滑片從一頭滑到另一頭，電流或電壓幾乎沒有變化的情況假設(shè)控制電路確定為限流接法，那么滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用與實(shí)驗(yàn)電路中其它電阻的總阻值相差不大的；假設(shè)控制電路確定為分壓接法，那么應(yīng)選用在額定電流允許的條件下阻值較小的滑動(dòng)變阻器。例1、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻Rx 約100 Q ;直流電流表量程 010 mA、內(nèi)阻50 Q;直流電壓表量程 03 V、內(nèi)阻5 k Q;直流電源輸出電壓 4 V、內(nèi)阻不計(jì)；滑動(dòng)變阻器015 Q、允許最大電流1 A;開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線假設(shè)干根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖【審題】 此

12、題只需要判斷測(cè)量電路、控制電路的接法，各儀器的量程和電阻都已經(jīng)給出，只需計(jì)算兩種接 法哪種適宜?！窘馕觥坑梅卜y(cè)量電阻有兩種連接方式，即電流表的內(nèi)接法和外接法，由于RvRARv，故電流表應(yīng)采用外接法min=RERA在控制電路中，假設(shè)采用變阻器的限流接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至最大，通過負(fù)載的電流最小，=24 mA> 10 mA,此時(shí)電流仍超過電流表的量程，故滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法Rx如圖10-5所示.圖 10-5【總結(jié)】任一種控制電路必須能保證電路的平安，這是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的首要原那么，限流接法雖然簡(jiǎn)潔方便，但必須要能夠控制電路不超過電流的額定值，同時(shí)，能夠保證可獲取一定的電壓、電流范圍，

13、該題中，即便 控制電流最小值不超過電流表的量程，因滑動(dòng)變阻器全阻值相對(duì)電路其它電阻過小，電流、電壓變化范圍 太小，仍不能用限流接法。例2:用伏安法測(cè)量某一電阻 R阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：待測(cè)電阻R 阻值約5 Q ,額定功率為1 W;電流表 A 量程00.6 A,內(nèi)阻0.2 Q;電流表A 量程03 A，內(nèi)阻0.05 Q;電壓表V 量程03 V,內(nèi)阻3 k Q;電壓表V2 量程015 V，內(nèi)阻15 k Q;滑動(dòng)變阻器 R050 Q,蓄電池電動(dòng)勢(shì)為 6V 、開關(guān)、導(dǎo)線為了較準(zhǔn)確測(cè)量 Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選 ，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖分析：該題要求選擇實(shí)驗(yàn)儀器、測(cè)量電路及控制電路，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值

14、大于被測(cè)電阻R,故首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法【解】由待測(cè)電阻R額定功率和阻值的大約值，可以計(jì)算待測(cè)電阻R的額定電壓、額定電流的值約為U= PR .1 5V 22 V, l=_P/R . 1/5A=0.45 A.那么電流表應(yīng)選 A，電壓表應(yīng)選 V.又因 Ra R/、0.2 3000 =24.5 Q> R,那么電流表必須外接因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測(cè)電阻R,故首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法假設(shè)用限流接法，那么被測(cè)電阻R上的最小電流為I min=Ex=0.11 A v I 額,5 50因該實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍作特殊要求，故用限流電路 電路如圖10-4所示.圖 10-4【總結(jié)】 滑

15、動(dòng)變阻器全阻值比待測(cè)電阻較大，用分壓接法不便于調(diào)節(jié)，故限流接法是首選，只要能保證安 全且有一定的調(diào)節(jié)范圍即可。例3:圖10-7為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：1 待測(cè)電阻R 約100Q2直流電源輸出電壓 4V,內(nèi)阻可不計(jì)3直流毫安表量程 010mA內(nèi)阻50Q4直流電壓表量程 03V,內(nèi)阻5KQ5滑動(dòng)變阻器阻值范圍 015Q，允許最大電流1A6 電鍵一個(gè)，導(dǎo)線假設(shè)干條根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)物圖上連線。并用標(biāo)出在閉合電鍵前，變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處的正確位置。分析：此題不要求選擇儀器，只是對(duì)已有的儀器進(jìn)行電路的組合，從一圖 10-7定程度上降低了難度，由條件，

16、待測(cè)電阻與電壓表阻值相差較多，滑動(dòng)變阻器阻值相對(duì)較小。解析：因滑動(dòng)變阻器阻值小于待測(cè)電阻R的阻值，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓接法；待測(cè)電阻與電表相比，R的阻值和電壓表的阻值相差較多，所以應(yīng)選用安培表外接電路。實(shí)物連接如圖10-8所示。滑動(dòng)變阻器分壓接法時(shí)，在閉合電鍵前，變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)置 于使負(fù)載電壓為零處，如圖箭頭所示。例4：某電壓表的內(nèi)阻在 20K Q50K Q之間，要測(cè)量其內(nèi)阻，可選用 的器材：待測(cè)電壓表V量程3V 電流表A 1量程200訓(xùn)圖 10-8電流表A 2量程5mA電流表A 3量程0. 6A滑動(dòng)變阻器R最大阻值1kQ電源E電源電壓為4V，開關(guān)S.1所提供的電流表中應(yīng)選用 填字母代

17、號(hào).2為了盡量減小誤差， 要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)， 試在圖10-9方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路其中電源和開關(guān)及連線已畫出.【分析】 測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，從條件看，需測(cè)量通過電壓表的電流，因此，需估算通過電壓表的最大 電流來判斷所用電流表的量程。同時(shí)，滑動(dòng)變阻器的全阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，控制電路應(yīng)采用分壓接法。解析：電壓表的示數(shù)等于通過電壓表的電流與本身內(nèi)阻的乘積，估算電路中的最大電流為U3RV Ea 150 a 從局部電路開始估算分析所以應(yīng)選電流表 Ai，與電壓表串聯(lián)在電路中.滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻如果用滑動(dòng)變阻器連成限流電路，一那么它對(duì)電路的調(diào)控作用很不明顯，二那么是待測(cè)電壓表分得的最小電

18、壓約為U'亠UR Rv20 1033310 20 104V3.8V大于電壓表的量程，變阻器明顯不能組成限流電路， 這樣變阻器應(yīng)作為分壓器接在電路中，就不會(huì)出現(xiàn)上 述問題，電路如圖10-10 所示.【總結(jié)】E 圖 10-10T-©_©1丘焉£ £圖 10-110.1A起對(duì)每條刻線一一進(jìn)行核對(duì)，為此從對(duì)于電表的選擇，必須先根據(jù)條件估算電路中的最大電壓或電流值，以此確定選用量程略大該值 的電表，而且在各個(gè)備選電表中，該電表的量程是最小的。例5：有一改裝的電流表 A需要與一標(biāo)準(zhǔn)電流表 A進(jìn)行校對(duì)，采用如下圖 10-11的電路，其中E為電源, R為一限流電

19、阻，R為一可變電阻，S為電鍵，限流電阻能夠限制電路中的最大電流，使之不超出電流表的 量程過多，從而對(duì)電流表起保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)中已有的器材及其規(guī)格如下：蓄電池E 電動(dòng)勢(shì)6v,內(nèi)阻約為0.3 Q,改裝電流表 A 量程00.6A,內(nèi)阻約為0.1 Q 標(biāo)準(zhǔn)電流表 Aa 量程00.6A3A,內(nèi)阻不超過0.04 Q 可選用的電阻器規(guī)格如下：A .固定電阻阻值 8 Q,額定電流2A B .固定電阻阻值15Q，額定電流2AC .滑動(dòng)變阻器阻值范圍 020Q，額定電流2AD，滑動(dòng)變阻器阻值范圍 0200 Q,額定電流2A 兩個(gè)表的刻度盤上都將量程均勻分為6大格，要求丿備用的電阻器中，R應(yīng)選用, R應(yīng)選用 。用字母

20、代號(hào)填寫分析：此題中給出了固定限流電阻的選擇，首先要明確其作用，實(shí)驗(yàn)要求電流范圍在0.1 0.6A之間，即電路中僅有限流電阻時(shí)的電流要略大于 0.6A，同時(shí)要配合滑動(dòng)變阻器，保證電路中的最小電流不超過0.1A。解析：改裝表量程為 00.6A，要求從0.1A起對(duì)每條刻線進(jìn)行核對(duì)，所以，電路中最大電流不能小于0.6A，最小電流不能大于0.1A。電源電動(dòng)勢(shì)為6v,根據(jù)歐姆定律 R總 ，電路中最小總電阻不能大于10Q，電路中除固定電阻和滑動(dòng)變阻器外，其它電阻總阻值等于0.44 Q,所以固定電阻 R應(yīng)選用A 8Q;又因最大總電阻不能小于60Q,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 D 200Qo【總結(jié)】1要正確理解限流電阻

21、的限流作用一-使電路中的電流不超過.電流表的量程過多.，應(yīng)理解為：在保證電流表能到達(dá)滿量程的條件下，通過電流表的電流不過大。所以限流電阻的阻值不能大于使電流表到達(dá) 滿偏時(shí)的阻值。2注意區(qū)分限流電阻與滑動(dòng)變阻器的作用。40 k Q .現(xiàn)有以下儀表、元件，請(qǐng)l|lQ1圖 10-19例6: 一電阻的額定功率為0.01 W，阻值不詳.用歐姆表粗測(cè)其阻值約為設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐罚x擇適宜的元件，精確地測(cè)定其阻值 電流表，量程 0300 口 A,內(nèi)阻150 Q; 電流表，量程 01000 口 A,內(nèi)阻45 Q; 電壓表，量程03 V，內(nèi)阻6 k Q; 電壓表，量程 015 V，內(nèi)阻30 k Q; 電壓表，量程

22、050 V，內(nèi)阻100 k Q; 干電池兩節(jié)，每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5 V ; 直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6V，額定電流3 A ; 直流電源，輸出電壓 24 V,額定電流0.5 A ; 直流電源，輸出電壓 100 V,額定電流0.1 A ; 滑動(dòng)變阻器，050 Q, 3 W;0滑動(dòng)變阻器，02 k Q, 1 W;電鍵一只，連接導(dǎo)線足量.【分析】考查綜合分析能力、推理能力及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力?！窘狻坑捎诂F(xiàn)有器材中有電流表和電壓表，故初步確定用伏安法測(cè)定此電阻的阻值因待測(cè)電阻為一大電阻，其估計(jì)阻值比現(xiàn)有電壓表的內(nèi)阻大或相近，故應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法 由于現(xiàn)有滑動(dòng)變阻器最大阻值比待測(cè)電阻小得多，因此，假設(shè)用滑動(dòng)

23、變阻器調(diào)節(jié)待測(cè)電阻的電流和電壓, 只能采用分壓接法。否那么，變阻器不能實(shí)現(xiàn)靈敏調(diào)節(jié) .如圖10-19為了確定各儀表、元件的量程和規(guī)格，首先對(duì)待測(cè)電阻的額定電壓和電流作出估算：最大電流為'0.01- 4I m=、P / RA= 5X 10 A 一 500 口 A; 4000最大電壓Un= 20 V.由于實(shí)驗(yàn)中的電流和電壓不能超過待測(cè)電阻的額定電流和額定電壓，現(xiàn)有兩個(gè)電流表內(nèi)阻相近，由內(nèi) 阻所引起的系統(tǒng)誤差相近，而量程 01000 口A接入電路時(shí)，只能在指針半偏轉(zhuǎn)以下讀數(shù)，引起的偶然誤差 較大，應(yīng)選用量程為 0300 口 A的電流表.這樣選用電流表后，待測(cè)電阻上的最大實(shí)際電壓約為3X 10

24、_4X40X 103 V= 12 V，故應(yīng)選用量程為 15 V的電壓表。由于在如下圖的電路中，要實(shí)現(xiàn)變阻器在較大范圍內(nèi)靈敏調(diào)節(jié)，電源電壓應(yīng)比待測(cè)電阻的最大實(shí)際 電壓高，故電源應(yīng)選輸出電壓為24 V 一種其額定電流也遠(yuǎn)大于電路中的最大實(shí)際電流，故可用關(guān)于變阻器的選擇，由于采用分壓接法，全部電源電壓加在變阻器上假設(shè)是把050 Q的變阻器接入電路，通過它的最小電流對(duì)應(yīng)于待測(cè)電路斷開約為24/ 50 A = 0.5 A，最小功率約為 0.25 X 50 W= 12.5 W，遠(yuǎn)大于其額定功率；把02 k Q的變阻器接入電路，其最大電流(對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)鍵靠近圖13-4中變阻器A端)約為并聯(lián)電路總電流0.013

25、6 A，小于其額定電流 0.2024 A.故應(yīng)選02 k Q的變阻器.5.實(shí)物圖的連接方法實(shí)物圖連線應(yīng)掌握根本方法和考前須知。一般先從電源正極開始，到電鍵，再到滑動(dòng)變阻器等。按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到 電路中去。連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。考前須知：電鍵必須控制全電路 連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。 各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。 對(duì)于滑動(dòng)變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一局部電阻，在接線時(shí)要特別注意不能將線接到 滑動(dòng)觸頭上。根本方法： 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 分析各元

26、件連接方式，明確電流表與電壓表的量程。 畫線連接各元件。(用鉛筆畫線，以便改錯(cuò))連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫 并聯(lián)電路。(1) 設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路必須考慮兩個(gè)方面：首先要確定滑動(dòng)變阻器是分壓電路還是限流電路，再考慮是安培表外接電路還是安培表內(nèi)接電路。(2) 連接實(shí)物圖時(shí)，應(yīng)該先干路，再支路?；瑒?dòng)變阻器分壓接法時(shí)，要注意電鍵能控制全電路電流，即斷開電鍵后，電路中無電流。假設(shè)斷開電鍵， 儀器仍處于通電狀態(tài)，電鍵對(duì)支路不起作用，是滑動(dòng)變阻器分壓接法時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。三、定值電阻的測(cè)量方法1歐姆表測(cè)量2替代法3伏安法4.伏安法拓展(1)利用內(nèi)阻的電壓表(2 )利用內(nèi)阻的電流表1歐

27、姆表測(cè)量側(cè)電阻歐姆表(多用電表的歐姆檔)結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路:(3) 電壓表、電流表混合用表頭參數(shù)滿偏電流lg、內(nèi)阻Rg公共多用電衷電烙它是最直接測(cè)電阻的儀表。 但是一般用歐姆表測(cè)量只能進(jìn)行粗測(cè)，為下一步的測(cè)量提供一個(gè)參考依據(jù)。用歐姆表可以測(cè)量白熾燈泡的冷電阻。要求：畫出選擇開關(guān)分別接 1、2、3、4、5檔位時(shí)的等效電路計(jì)算各檔位的電流或電壓量程寫出電阻檔的調(diào)零和測(cè)量的閉合電路歐姆定律的表達(dá)式2 替代法測(cè)電阻替代法的測(cè)量思路是等效的思想，可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效。替代法測(cè)量電阻精度高，不需要計(jì)算，方法簡(jiǎn)單，但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻一般給定的儀器中要有電阻箱。例7、在某校開展的科技活動(dòng)中

28、，為了要測(cè)出一個(gè)未知電阻的阻值 讀數(shù)不準(zhǔn)的電流表 A定值電阻Ro電阻箱Ri滑動(dòng)變阻器R2單刀單擲開關(guān)S單刀雙擲開關(guān)電源和導(dǎo)線。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖上標(biāo)出你所選用器材的代碼。寫出主要的實(shí)驗(yàn)操作步驟?！窘馕觥繉?shí)驗(yàn)電路如右圖所示。將S2與Rx相接，記下電流表指針?biāo)肝恢?。Rx，現(xiàn)有如下器材:將S2與R1相接，保持R2不變，調(diào)節(jié)Ri的阻值，使電流表的指針指在原位置上，記下Ri的值，貝U Rx=3 伏安法測(cè)電阻伏安法的測(cè)量依據(jù)是歐姆定律包括局部電路歐姆定律和全電路歐姆定律，需要的根本測(cè)量?jī)x器是電壓表和電流表，當(dāng)只有一個(gè)電表或給定的電表不能滿足要求時(shí)，可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻箱或一個(gè)定值電阻代替；當(dāng)電表的內(nèi)阻

29、時(shí)，根據(jù)歐姆定律l=U/R,電壓表同時(shí)可以當(dāng)電流表使用。同樣電流表也可以當(dāng)電壓表用。4 伏安法測(cè)電阻的拓展某些問題中，因?qū)嶒?yàn)器材不具備缺電流表或電壓表，或因?qū)嶒?yàn)條件限制，或因?qū)嶒?yàn)精度不允許而不能用“伏安法。這時(shí)我們就得依據(jù)問題的具體條件和要求重新選擇實(shí)驗(yàn)原理，用“伏安法的替代形式一 “比擬法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。1 禾9用內(nèi)阻的電壓表即利用“伏-伏法測(cè)定值電阻的阻值例8、用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值9001000Q:電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表Vi,量程為1.5V，內(nèi)阻 門=750 Q;電壓表V2,量程為5V，內(nèi)阻2 = 2500 Q;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值約為100Q;單

30、刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線假設(shè)干。要求測(cè)量中電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測(cè)量電阻 Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖?！窘馕觥咳缦聢D2 利用內(nèi)阻的電流表禾U用“安-安法測(cè)定值電阻的阻值例9、用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值。器材代號(hào)與規(guī)格如下:待測(cè)電阻Ri 阻值約為100 Q;電流表Ai 量程250mA,內(nèi)阻ri為5Q;標(biāo)準(zhǔn)電流表 A2 量程300mA ,內(nèi)阻r2約為5 Q;滑動(dòng)變阻器R2 最大阻值10 Q；電源E 電動(dòng)勢(shì)約為10V，內(nèi)阻r約為1Q;單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線假設(shè)干。要求方法簡(jiǎn)捷，并能測(cè)多組數(shù)據(jù)，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào)需要直接測(cè)量的物理量是 ,用測(cè)的量表示待測(cè)電阻 R1的計(jì)

31、算公式是R1 =?！窘馕觥繉?shí)驗(yàn)電路圖如下圖。兩電流表 A1、A2的讀數(shù)為11、12和電流表A1的內(nèi)阻為1,待測(cè)電阻 的阻值的計(jì)算公式是：R1' r1I2 I1電壓表、電流表混合用 例10有一電阻Rx,其阻值在100200 Q之間，額定功率為 0.25W。要用伏安法較準(zhǔn)確地測(cè)量它的阻值，實(shí)驗(yàn)器材有: 安培表A1,量程為50mA, Ra1=100Q 安培表A2,量程為1A, Ra2=20 Q 電壓表V1,量程為5V, RV1=10k Q 電壓表V2，量程為15V , RV2=30k Q變阻器R1，變阻范圍020 Q , 2A 變阻器R2,變阻范圍01000 Q, 1A 電源9V電鍵，導(dǎo)線。

32、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電流表、電壓表、變阻器分別是:畫出所用實(shí)驗(yàn)電路圖?！窘馕觥吭试S通過電阻中電流可能的最大值由:2P I R得，I1 35mA I2 50mA。因?yàn)殡娮杩赡転?00 Q,所以通過被測(cè)電阻的電流的最大值可能是35mA，應(yīng)用電流表的示數(shù)來控制通過電阻的電流，因此,Rvt一 a-i111二口Q電流表應(yīng)選A1。U 2又因?yàn)镻,所以U1 5V U27.1V 。因?yàn)殡娮杩赡転?00 Q,所R以允許加在電阻兩端的電壓的最大值可能是5V，應(yīng)用電壓表的示數(shù)來控制加在電阻兩端的電壓，因此電壓表應(yīng)選V1。因?yàn)镽iv R2,且2A > 35mA,所以應(yīng)選變阻器 Ri。因?yàn)镽iv Rx所以滑動(dòng)變阻器連接

33、方式應(yīng)選用分壓電路。因?yàn)镽x< RaRv ,所以應(yīng)選用外接電路。實(shí)驗(yàn)所用電路如下圖四、電表內(nèi)阻的測(cè)量方法1 互測(cè)法2 替代法3 、半值法半偏法1 互測(cè)法：電流表、電壓表各一只，可以測(cè)量它們的內(nèi)阻:VA'兩只同種電表，假設(shè)知道一只的內(nèi)阻，就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻:例11、測(cè)電流表和電壓表的內(nèi)阻，如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的電阻的電表，都可以使用比例法。 電路圖分別如圖10-14 甲、乙所示。圖 10-14測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和I 2。R1,使兩電流表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩電表的示數(shù)I1根據(jù)并聯(lián)電路分流原理，假設(shè)電流表測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 和U。A的內(nèi)阻為1,那么電

34、流表 A的內(nèi)阻2 =匕巾。1 2R2,使兩電壓表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩電表的示數(shù)根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，假設(shè)電壓表V1的內(nèi)阻1,那么電流表 V2的內(nèi)阻2 =氏行。U1 1兩只同種電表內(nèi)阻都未知，那么需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻:2 替代法:V23、半值法半偏法半值法是上面比例法的一個(gè)特例，測(cè)電流表內(nèi)阻和測(cè)電壓表內(nèi)阻都可以用半值法，電路圖如圖甲乙所示。甲圖一一電流表半偏法實(shí)驗(yàn)時(shí)先斷開開關(guān) S'，閉合S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器 R01 限流法連接，使電流表 A滿度即指針指滿刻度處；再閉合S'，調(diào)整電阻箱 R,使電流表A的指針恰好指到半滿度處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R那么電流表A的電阻r/=R誤差分析：測(cè)量結(jié)果偏小乙圖一電壓表半偏法：實(shí)驗(yàn)時(shí)先閉合開關(guān) S'及S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器 R2 分壓法連接，使電壓表 V滿度；再斷開S',調(diào)整電阻箱 使電壓表V的指針恰好指到半滿度處，讀出此時(shí)電阻箱的阻值R那么電壓表V的電阻rv=F。誤差分析：測(cè)量結(jié)果偏大Ai的內(nèi)阻ri，要求方法簡(jiǎn)例12 2000年全國(guó)從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表 捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。 在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。器材代號(hào)規(guī)格電流表Ai量程i0mA，內(nèi)阻門待測(cè)約40 Q電流表A 2量程500卩A，內(nèi)阻2=750 Q電壓表V量程i0V，內(nèi)阻g=i