电阻器两种接法.doc

1 滑动变阻器的两种接法比较和选择 一、滑动变阻器的两种连接方式一、滑动变阻器的两种连接方式 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为 R0）对负载 RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为 限流接法，图（b）电路称为分压接法． 二、两种电路的比较二、两种电路的比较 负载 RL上电压调节范 围（忽略电源内阻） 负载 RL上电流调 节范围（忽略电 源内阻） 相同条件下电 路消耗的总功 率 限流 接法 E≤UL≤E 0 RR R L L  ≤IL≤ 0 RR E L  L R E EIL 分压 接法 0≤UL≤E 0≤IL≤ L R E E（IL＋Iap） 比较分压电路调节范围较大 分压电路调节范围 较大 限流电路能耗较小 2 三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节 能性、方便性原则综合考虑，灵活择取． （（1）下列三种情况必须选用分压式接法）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节 时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路） ，即大 范围内测量时，必须采用分压接法． ②当用电器的电阻 RL远大于滑动变阻器的最大值 R0，且实验 要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分 压接法．因为按图（b）连接时，因 RLR0＞Rap，所以 RL与 Rap的 并联值 R并≈Rap，而整个电路的总阻约为 R0，那么 RL两端电压 UL=IR并=·Rap，显然 UL∝Rap，且 Rap越小，这种线性关系越好， 0 R U 电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作． ③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． （（2）下列情况可选用限流式接法）下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小 范围内测量，且 RL与 R0接近或 RL略小于 R0，采用限流式接法． ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分 压式接法的要求时，采用限流式接法． ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采 用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法． 3 伏安法测电阻 伏安法是高中物理电学实验中测量电阻重要的方法，其考查方 式虽然变化，但基本原理都一样。

因此，深刻理解并掌握伏安法测 电阻的基本原理是非常重要的 一、电流表的两种不同接法电流表的两种不同接法 （一）电流表外接法（一）电流表外接法 1 1、电路如图、电路如图 1 1 所示所示 图 1 图 2 2、误差分析：（较高要求）、误差分析：（较高要求） 在图 1 这种连接中，伏特表的示数 U 等于待测电阻 R 两端 的电压，而安培表的示数 I=IR+IV 因而， R 的真实值 R= 测量值为： R I U V V RR RR I U R   即测量值实际上为 R 和 RV并联的等效电阻，测量的绝对误差 为： │R-│=R R VV V RR R RR RR R     2 相对误差为： V RR R R R    4 可见，当待测电阻 R≤RV时，采用安培表外接，可以使误 差大大减小；若 R 很大，且接近 RV时，相对误差可达 50% 3、测量结果、测量结果 由于，测量值偏小R RR RR I U R V V 〈 测   4、适用条件、适用条件 R＞RV 小电阻 5、、 ““小外小外””的含义的含义：小电阻用外接法，把电阻测小。

（二）电流表内接法（二）电流表内接法 1、、电路图如图电路图如图 2 所示所示 2、误差分析：（较高要求）、误差分析：（较高要求） 在图图 2 这种接法中，安培表的示数等于通过待测电阻 R 中 的电流，而伏特表的示数为：因 R 的真实值 AR UUU ，测量值为： I U R R  A RR I U R 即测量值实际为 R 与 RA串联的等效值 测量的绝对误差为：││=RARRR 相对误差为： R R R R A   可见当待测电阻 R≥RA时，采用安培表内接，可以使误差 大大减小；若 R 很小，且接近 RA时，相对误差可达 100% 3、测量结果、测量结果 由于，测量值偏大RRR I U R A  测 5 U U I I   4、适用条件、适用条件 R≥RA 大电阻 5、、 ““大内大内””的含义：的含义：大电阻用内接法，把电阻测大 二、电流表内、外接法的选择二、电流表内、外接法的选择 为了达到减小误差的目的，小电阻用电流表外接法，大电阻用 电流表内接法但电阻阻值为多大算是大电阻？电阻阻值大小依什 么电阻为标准？下面我们一起探讨： 电流表外接法相对误差： VV R R RR R R R E     1 电流表内接法相对误差： R R R R E A    2 讨论讨论： （1）当 E1=E2，即时，两种电路的测量精度一样。

VAR RR  （2）当 E1E2, 即时，用安培表内接法测量精度较高 VAR RR  综上所述，我们可以看出就是待测电阻阻值大小的判据就是待测电阻阻值大小的判据 VAR R 三、试触法：三、试触法： 在利用伏安法测电阻的实验中，若不知道被测电阻的大约值， Rx、RA、RV的大小关系事先没有给定，可借助试触法确定内、 外接法.具体做法是:如图所示组成电路，其中电流表事先已经接好，拿电压 表的一个接线柱去分别试触 M、N 两点，观察先后两次试触时两电表的示数 变化情况， 如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显，即 说明接 M 点时电压表分流作用引起的误差大于接 N 点时 电流表分压作用引起的误差，这时应采用内接法(即电压表接 N 点)； 如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即： E R 外 E 内 E U U I I   6 说明接 N 点时电流表分压作用引起的误差大于接 M 点时 电压表分流作用引起的误差，这时应采用外接法(即电压表接 M 点). 例：有一个待例：有一个待测电测电阻阻 RX，其阻，其阻值约为值约为 40-60Ώ Ώ 之之间间，需要，需要进进一步一步 测测定其阻定其阻值值，手中，手中现现有下列器材：有下列器材：电电池池组组 E： ：电动势电动势 9V，内阻，内阻 0.5 Ώ Ώ； ； 电压电压表表 V：量程：量程 0-15V，内阻，内阻 20K Ώ Ώ ； ；电电流表流表 A1：量程：量程 0-50mA，内阻，内阻 约约 4 Ώ Ώ； ；电电流表流表 A2：量程：量程 0-300mA，内阻，内阻约约 4 Ώ Ώ ； ； 滑滑动变动变阻器阻器 R1： ： 0- 20Ώ Ώ ， ，1A；滑；滑动变动变阻器阻器 R2： ： 0-1700Ώ Ώ ， ，0.3A;电键电键一只一只,导线导线若干。

若干 实验实验要求能多要求能多测测几几组实验组实验数据数据,而且要求而且要求实验实验数据尽量准确数据尽量准确 （ （1）在方框内画出）在方框内画出实验电实验电路路图图，并按，并按电电路路图连图连接接实实物物图图 （ （2） ）实验实验中中应选应选用的用的电电流表是流表是______，滑，滑动变动变阻器是阻器是 7 思路点拔： •比较比较 R RX X 、、RARA、、RVRV 的大小得的大小得 R RX X 为小电阻，应用外为小电阻，应用外 接法接法 •由电压表量程的由电压表量程的 1/3~2/31/3~2/3 估测电流表的电流，大于估测电流表的电流，大于 50mA50mA，约在，约在 125~250125~250 之间，应选之间，应选 A2A2 表表 •若变阻器若变阻器 R2R2 用限流接法，电流表电流过小测量不精用限流接法，电流表电流过小测量不精 确，调节不方便确，调节不方便 •因变阻器因变阻器 R1R1 小于小于 R RX X ，，故用分压接法故用分压接法 。