伏安法测电阻和滑动变阻器的连接方式器材选择ppt课件.ppt
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伏安法测电阻和滑动伏安法测电阻和滑动变阻器的衔接方式变阻器的衔接方式2021.12.102021.12.10 一一.伏安法测电阻：伏安法测电阻：RX=UX ／／ IX . 留意留意U、、 I、、 R三个量必需是同一段三个量必需是同一段电路中的量，由于路中的量，由于电流表和流表和电压表都有内阻，因此，一定表都有内阻，因此，一定产生生误差 1. 电流表内接法流表内接法AVRxIA=IX UV=UX+UA＞＞ UXR测= UV ／／ IA = RX+ RA ＞＞ RX = UX / IX 电流表分流表分压引起引起误差差, 丈量丈量值大于真大于真实值, 适用于适用于RX ＞＞ ＞＞RA 情形情形 2. 电流表外接法：流表外接法：AVRxUV=UX IA=IX+IV ＞＞IXR测= UV ／／ IA = RX · RV ／／ 〔〔RX+ RV 〕＜〕＜ RX = UX / IX 电压表分流引起表分流引起误差差,丈量丈量值小于真小于真实值适适用于用于RX ＜＜ ＜＜ RV 情形情形 例例1. 用用内内阻阻为3000Ω的的电压表表和和内内阻阻为10Ω的的电流流表表测电阻阻，，在在图甲甲、、乙乙两两种种情情况况下下，，电压表表的的示示数数都都是是60V，，电流流表表的的示示数都是数都是0.2A，那么，那么R1的丈量的丈量值为 Ω，真，真实值是是 Ω，，R2的丈量的丈量值为 Ω，真，真实值是是 Ω。
AVR2AVR1甲甲乙乙300 290300333 练习. 用用伏伏安安法法测电阻阻，，采采用用电流流表表内内接接法法和和外外接接法法，，测得得某某电阻阻Rx的的阻阻值分分别为 R1 和和R2 ，，那那么么所所测的的丈丈量量值和和真真实值Rx之之间的关系是的关系是 〔〔 〕〕 〔〔A〕〕R1＞＞ Rx＞＞R2 〔〔B〕〕 R1＜＜ Rx＜＜R2 〔〔C〕〕R1＞＞R2＞＞Rx 〔〔D〕〕R1＜＜R2＜＜RxA 3.如何如何选择内接和外接内接和外接①①阻阻值判判别法：法：当当RX<< RV，采用外接法，采用外接法误差差较小当当Rx>>RA，采用内接法，采用内接法误差差较小②②倍率比倍率比较法：法：假假设RV/Rx>Rx/RA时，采用外接法，采用外接法误差小假假设RV/Rx
阻可采用下述方法可采用下述方法选择正确正确电路以减小路以减小误差可将仪器按以下器按以下图接好，并空出伏特表的一个接接好，并空出伏特表的一个接头P，将，将P分分别与与a，，b 两点接触一下，假两点接触一下，假设安培表示数安培表示数显著著变化，那么化，那么P 应接在接在————处，假，假设伏特表示数伏特表示数显著著变化，那么化，那么P 应接在接在 —处解：安培表示数解：安培表示数变化化显著，著，阐明被明被测电阻阻较大，可跟伏特表大，可跟伏特表内阻相比内阻相比 因此采用内接法可以减小因此采用内接法可以减小误差，差，P 应接在接在a 处 RbaPVA而当伏特表示数而当伏特表示数变化化显著，著，阐明被明被测电阻阻较小可跟安培表内小可跟安培表内阻相比 因此采用外接法可以减小因此采用外接法可以减小误差，差，P 应接在接在b 处ba 练习：某同窗用伏安法：某同窗用伏安法测一个未知一个未知电阻，他先将阻，他先将电压表接表接a点，点，读得两表示数分得两表示数分别为U1=3.0V，，I1=3.0mA，然后将，然后将电压表改接在表改接在b点，点，读得两表示数分得两表示数分别为U2=2.9V，，I2=4.0mA，，如下如下图，由此可知，由此可知电压表表应接到接到 点点误差差较小，小，测得得Rx值应为 Ω 〔〔设电源源电压不不变〕〕解：解： ΔU/U1 =1/30.,ΔI/I=1/3安培表示数安培表示数变化化显著，著，阐明被明被测电阻阻较大，可跟伏特表内阻相比。
大，可跟伏特表内阻相比 因此采用内接法可以减小因此采用内接法可以减小误差，差，P 应接在接在a 处 RbaPVAa975 二、滑动变阻器的运用二、滑动变阻器的运用ABCD串串联限流限流电路路并并联分分压电路路——分分压器器1. 滑滑动变阻器的阻器的两种主要两种主要衔接方式：接方式：RXRA BC (D)RXR〔〔1〕〕维护电表不受表不受损坏；坏；〔〔2〕改〕改动电流流电压值，多丈量几次，求，多丈量几次，求R X 的的 平均平均值，减少，减少误差 2. 变阻器的作用阻器的作用——K闭合前合前R置于最大置于最大K闭合前合前R置于置于输出最小出最小 〔〔1〕限流接法的〕限流接法的优点是：点是：电路路衔接接简便，便， 附加功率附加功率损耗耗较小小〔〔2〕分〕分压接法的接法的优点是：点是：电压变化范化范围大，附加功率大，附加功率损耗耗较大大3.分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较： 限流电路限流电路分压电路分压电路电压范围电压范围电流范围电流范围0——U 4.分分压接法和限流接法的接法和限流接法的选择〔〔1〕〕.当当R滑滑>RX时，，选限流接法．普通限流接法．普通R滑滑>(3—5)RX〔〔2〕〕. 以下三种情况下，必需用分以下三种情况下，必需用分压接法：接法： a. 当要求当要求电压从从0 变起，或起，或问题中要求得到中要求得到较多多组数据，数据，用分用分压接法．接法． b.当滑当滑动变阻器的阻阻器的阻值R滑＜〔滑＜〔1/3—1/5〕〕RX时，限流接，限流接法法对电流，流，电压的的调控作用不明控作用不明显，普通，普通选分分压接法．接法． c.电流表、流表、电压表、或表、或电阻元件允阻元件允许最大最大电流流较小，采用小，采用限流接法限流接法时电路中的最小路中的最小电流〔流〔压〕都会超越〕都会超越电表量程或表量程或电阻元件允阻元件允许最大最大电流，那么一定用分流，那么一定用分压接法．接法． 限流器电路，限流器电路， 安培表内接法安培表内接法 RX＞＞＞＞RARXAV 限流器电路，限流器电路， 安培表外接法安培表外接法 RX＜＜＜＜RVRXVA AV 分压器电路，分压器电路， 安培表内接法安培表内接法 RX＞＞＞＞RAAVRX 分压器电路，分压器电路， 安培表外接法安培表外接法 RX＜＜＜＜RVVARX5.伏安法测电阻的电路伏安法测电阻的电路 .在用伏安法在用伏安法测电阻的阻的实验中中,所用所用电压表的内阻表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻流表的内阻约为10欧欧,选择可以尽量减小可以尽量减小误差的差的电路路图接接线进展展实验,读得的各得的各组数据用数据用实心心圆点点标于坐于坐标图上上(如右如右图所示所示). (1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得由此求得该电阻阻的阻的阻值Rx= 欧欧(保管两位有效数字保管两位有效数字). (2)画出此画出此实验的的电路原理路原理图.2.4×103mAvRx 大大电阻用阻用内接法，内接法，变阻器阻器用分用分压器接法，器接法，电路路图如如图示示.(2)答：答：01.0 2.0 3.01.00.51.5U(伏伏)I(毫安毫安) 三、如何三、如何选择电压表和表和电流表？流表？问题三：用伏安法丈量某三：用伏安法丈量某电阻的阻阻的阻值，，现有有实验器材器材如下：如下： 待待测电阻阻RX〔阻〔阻值大大约为5Ω，，额定功率定功率为1W〕；〕； 电流表流表A1 〔量程〔量程0～～0.6Ａ，内阻Ａ，内阻0.2 Ω 〕；〕； 电流表流表A2〔量程〔量程0~3A，内阻，内阻0.05Ω〕；〕； 电压表表V1〔量程〔量程0~3V，，电阻阻3kΩ〕；〕； 电压表表V2〔量程〔量程0~15V，内阻，内阻15kΩ〕；〕； 滑滑动变阻器阻器R〔〔0~50Ω〕；〕； 蓄蓄电池〔池〔电动势为6V〕；〕； 开关、开关、导线。
为了了较准确丈量准确丈量RX阻阻值，保，保证器材的平安，以及操器材的平安，以及操作方便，作方便，电流表、流表、电压表表应选择 选择原那么：原那么：①①丈量丈量值小于小于电表的量程或待表的量程或待测电阻的阻的额值；；②②丈量丈量值应使表使表针有有较大的偏大的偏转范范围，普通在，普通在 1/3量程以上量程以上A1, V1 四四.器材的器材的选择例例3.欲用伏安法欲用伏安法测定一个阻定一个阻值约12欧的欧的电阻，要求丈量阻，要求丈量结果尽量准确，以下器材中果尽量准确，以下器材中应选用的是用的是__ _______，画出，画出应采用的采用的电路路图 A、、电池池组〔〔6伏，内阻很小〕伏，内阻很小〕 B、、电流表〔流表〔0—3安，内阻安，内阻0.0125欧〕欧〕 C、、电流表〔流表〔0—0.6安，内阻安，内阻0.125欧〕欧〕 D、、电压表〔表〔0—3伏，内阻伏，内阻3千欧〕千欧〕 E、、电压表〔表〔0—6伏，内阻伏，内阻6千欧〕千欧〕 F、滑、滑动变阻器〔阻器〔0—20欧，欧，1安〕安〕 G、滑、滑动变阻器〔阻器〔0—200欧，欧，0.3安〕安〕 H、、电键、、导线．．A CEFH电路路图为:电流表外接流表外接,限流限流电路路 五五.衔接接实物物图:试用用线替代替代导线，按以下，按以下实验原理原理图衔接接实物物图。
RXVA AV 练习：： 用伏安法丈量金属用伏安法丈量金属导线的的电阻阻R，，试把把图中中给出的出的器材器材衔接成丈量接成丈量R的适宜的的适宜的电路图中安培表的量程中安培表的量程为0.6A，，内阻接近内阻接近1Ω，伏特表的量程，伏特表的量程为3V，内阻，内阻为几几K Ω ；；电源的源的电动势为6V，，变阻器的阻阻器的阻值为0—20 Ω 在闭合合电键前，前，变阻器阻器滑滑动触点触点应处于正确位置于正确位置解：金属解：金属导线的的电阻不大，安培表阻不大，安培表应外接，外接，变阻器阻器电阻比阻比较大，可用限流接法，画出大，可用限流接法，画出电路路图如下：如下：+-器材的器材的选择衔接接实物物电路路 练习：有一个：有一个电阻阻RxRx，其阻，其阻值大大约是是25 kΩ 25 kΩ ，可供，可供选择的器的器材是：材是：电流表流表A1 (0----100μA, 2 kΩ)A1 (0----100μA, 2 kΩ)电流表流表A2 (0----500μA, 300Ω)A2 (0----500μA, 300Ω)电压表表V1 (0----10V, 100 kΩV1 (0----10V, 100 kΩ〕〕电压表表V2 (0----50V, 500 kΩV2 (0----50V, 500 kΩ〕〕直流直流稳压电源源 E E 〔〔15V15V，，1A1A〕〕滑滑动变阻器阻器 R (1kΩ, 1W) R (1kΩ, 1W)电键K K和假和假设干根干根导线．． 试选择适当的器材，适当的器材，选取适当的取适当的电路，使丈量尽能路，使丈量尽能够准确，准确，并画出并画出电路路图，再将如，再将如图示的示的实物物连线。
器材的选择衔接实物电路器材的选择衔接实物电路 解解1〕．电压表、电流表的选择〕．电压表、电流表的选择例例3 3假假设滑滑动变阻器用限流接法，阻器用限流接法，电路中的最小路中的最小电流流为 Imin = 15V /26KΩ = 0.577mA=577μA，，超越两表的量程，因此滑超越两表的量程，因此滑动变阻器必需用分阻器必需用分压器接法假假设电压表表选V2(50V),由于由于电源源电压15V缺乏其量程缺乏其量程 的的1/3，所以，所以电压表表应选V1〔〔10V〕由于用分由于用分压器接法器接法时，，电阻阻RX RX 中的最大中的最大电流流为 Imax′= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA，，所以所以电流表流表选A2〔〔500 μA 〕 〔〔2〕．滑动变阻器的选择〕．滑动变阻器的选择 滑滑动变阻器在阻器在电路中起路中起调理理电流流电压的作用，的作用，为了使了使电流流电压有有较明明显的的变化，化， 在限流在限流电路中，普通滑路中，普通滑动变阻器的阻阻器的阻值 R＞〔＞〔3—5〕〕RX 在分在分压器器电路中，普通滑路中，普通滑动变阻器的阻阻器的阻值 R＜〔＜〔1/3—1/5〕〕RX 在此在此题中不要求中不要求选择滑滑动变阻器。
阻器〔〔3〕〕.安培表内接法和外接法的安培表内接法和外接法的选择 由于由于 RX = 25K Ω ＞＞＞＞ RA = 300 Ω 所以采用安培表内接法所以采用安培表内接法例例3 3 〔〔4〕．分压电路和限流电路的选择〕．分压电路和限流电路的选择 分分压电路可以使待路可以使待测电阻上的阻上的电压从零从零调到最大到最大值，，连线较复复杂，分，分压电路耗路耗费的的额外外功率大；限流功率大；限流电路路对电压的的调理范理范围较小．但小．但连线简单，限流，限流电路耗路耗费的的额外功率小．外功率小． 我我们可根据可根据这两种两种电路的特点，按照路的特点，按照实验要求要求进展展选择 在上面例在上面例题中，假中，假设用限流用限流电路，因待路，因待测电阻阻值是滑是滑动变阻器阻器总阻阻值的的25倍，所以倍，所以变阻阻器器对电流、流、电压的的的的调理作用很小．理作用很小．这里我里我们应该选用用调理作用范理作用范围大的分大的分压器器电路．路．例例3 3 解答解答: : 根据上述分析，选择电流表和电压表应为：根据上述分析，选择电流表和电压表应为： 电流表流表 A1 (0----100μA, 2 kΩ) 电流表流表 A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表表 V1 (0----10V, 100 kΩ〕〕 电压表表 V2 (0----50V, 500 K Ω〕〕 √ √ √√选择接法：接法：电流表用流表用 ，，变阻器用阻器用 ，，内接法内接法分分压器接法器接法画出画出实验电路路图如下：如下：A2V1RX25KΩΕ=15V1KΩ 实物物图连线如如图示：示：+－－ 。
