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1、4 4 4 4 串联电路和并联电路串联电路和并联电路第四课时第四课时 伏安法测电阻伏安法测电阻孝昌一中高二物理组孝昌一中高二物理组20122012年年1010月月6 6日日用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压U U,用电流表,用电流表测出通过电阻的电流测出通过电阻的电流I I,利用部分电路欧姆定律,利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值可以算出电阻的阻值R R一一.伏安法测电阻的原理:伏安法测电阻的原理:二、伏安法测电阻的两种电路二、伏安法测电阻的两种电路 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱外外侧,通常叫侧,通常叫“外接法外接法”电流表电流表接在电压表两接线柱接在
2、电压表两接线柱内内侧,通常叫侧,通常叫“内接法内接法”AVRAVR 因为电流表、电压表分别有分压、分流作因为电流表、电压表分别有分压、分流作用用,因此两种方法测量电阻因此两种方法测量电阻都有误差都有误差1 1、伏安法测电阻的误差分析、伏安法测电阻的误差分析 电流表外接法电流表外接法 电压表示数电压表示数电流表示数电流表示数测量值偏小,适于测量小阻值电阻测量值偏小,适于测量小阻值电阻 .说明:说明:误差来源于电压表的分流,分流越小,误误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越小所以该电路差越小所以该电路适合测量小电阻适合测量小电阻,即,即2 2、伏安法测电阻电路选择、伏安法测电阻电路选择 当当时时
3、,选选用用电电流表内接法流表内接法时时,选选用用电电流表外接法流表外接法当当()、直接比较法:当、直接比较法:当x xv v时,采用时,采用外接法外接法 当当x x A A时,采用时,采用内接法内接法()、比值法、比值法(3 3)、临界值法:、临界值法:若RxR0,大电阻,内接法若RxR0,小电阻,外接法(4)(4)、试试触触法:法:若伏特表示数有明显变化,即宜外接若伏特表示数有明显变化,即宜外接若安培表示数有明显变化,即宜内接若安培表示数有明显变化,即宜内接外接法内接法电路图误差原因电压表的分流电流表的分压误差情况偏小偏大测量值R测=RvR/(Rv+R)R测=RA+R适用条件小电阻大电阻AV
4、AV小结:小结:用伏安法测电阻,按图用伏安法测电阻,按图(甲甲)方法测得为方法测得为R R1 1,按图,按图(乙乙)方法测得为方法测得为R R2 2,若电阻的真值为,若电阻的真值为R R,则有,则有A AR R1 1 R R R R2 2 B BR R1 1 R R R R1 1,R R R R2 2 D DR R R R1 1,R R R R2 2A【练习【练习1】用用内内阻阻为为3000的的电电压压表表和和内内阻阻为为10的的电电流流表表测测电电阻阻,在在图图甲甲、乙乙两两种种情情况况下下,电电压压表表的的示示数数都都是是60V,电流表的示数都是电流表的示数都是0.2A,则,则R1的测量值
5、为的测量值为 ,真实值是真实值是 ,R2的测量值为的测量值为 ,真实值是真实值是 。AVR2AVR1甲甲乙乙300 290300333【练习【练习2】某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接b b点,点,读得两表示数分别为读得两表示数分别为U U1 1=3.0V=3.0V,I I1 1=3.0mA=3.0mA,然后将电压表,然后将电压表接在接在a a点,测得两表的示数分别为点,测得两表的示数分别为U U2 2=2.9V=2.9V,I I2 2=4.0mA=4.0mA,如图,由此可知电压表接到如图,由此可知电压表接到 ()误差较小,测得值为()误差
6、较小,测得值为()b1000【练习【练习3】R RR Rx xR RR Rx x限流式分压式E相同,设r0Rx上电压变化范围Rx上电流调节范围当Rx中电流相同时整个电路消耗功率较小较大闭合电键前滑片应处的位置最右端最左端三三.两种控制电路:限流式与分压法两种控制电路:限流式与分压法:1 1、通常情况下,、通常情况下,当两种接法均可满足实验要求当两种接法均可满足实验要求时,一般选时,一般选限流接法限流接法要求用电器的要求用电器的电压或电流从电压或电流从0 0开始调节开始调节若采用限流式时,变阻器无论怎样调节,最小电流若采用限流式时,变阻器无论怎样调节,最小电流超过题中所给电表量程或用电器的额定电
7、流时超过题中所给电表量程或用电器的额定电流时变阻器电阻远小于用电器电阻变阻器电阻远小于用电器电阻3、下面三种情况下,、下面三种情况下,变阻器必须使用分压接法变阻器必须使用分压接法2、当、当负载电阻负载电阻Rx较小较小,变阻器总阻值,变阻器总阻值R较大是较大是Rx的几倍时的几倍时,限流接法对电流、电压控制作用显限流接法对电流、电压控制作用显著,一般用著,一般用限流接法限流接法滑动变阻器的两种接法选择原则滑动变阻器的两种接法选择原则【练习【练习4】用伏安法测量某电阻用伏安法测量某电阻RxRx的阻值的阻值,现有实验器材如下现有实验器材如下:A.A.待测电阻待测电阻R Rx x:范围在:范围在5 58
8、8,额定功率,额定功率1W1WB.B.电流表电流表A A1 1:量程:量程0 00.6A0.6A(内阻(内阻0.20.2)C.C.电流表电流表A A2 2:量程:量程0 03A3A(内阻(内阻0.050.05)D.D.电压表电压表V V1 1:量程:量程0 03V3V(内阻(内阻3K3K)E.E.电压表电压表V V2 2:量程:量程0 015V15V(内阻(内阻15K15K)F.F.滑动变阻器滑动变阻器R R:0 0100100G.G.蓄电池:电动势蓄电池:电动势12V12VH.H.导线,电键导线,电键.为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应选选
9、,电压表应选,电压表应选 ,并画出电路图。,并画出电路图。由 Rx知,应选外接法先确定测量电路额定电流Im=0.45A,应选电流表A1额定电压Um=2.8V,应选电压表V1由R=10010Rx知,应选择限流式电路再确定控制电路其电路图如图所示。分析:(1)待测电阻待测电阻 (约约100)(2)直流毫安表直流毫安表(量程量程10mA,内阻,内阻50)(3)直流直流电压电压表表(量程量程3V,内阻,内阻5k)(4)直流直流电电源源(输输出出电压电压4V,内阻可不,内阻可不计计)(5)滑滑动变动变阻器阻器(阻阻值值范范围围15,允,允许许最大最大电电流流1 A)(6)开关一个,开关一个,导线导线若干若干根据器材的根据器材的规规格和格和实验实验要求,在本要求,在本题题的的实实物物图图上上连线连线 图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:需的器材实物图,器材规格如下:【练习【练习5】要点:要点:1 1、电流表内外接的选择:、电流表内外接的选择:2 2、限流接法和分压接法的选择:、限流接法和分压接法的选择:3 3、连接实物图:、连接实物图:再再 见!见!