伏安法測(cè)電阻分壓限流電路選擇知識(shí)點(diǎn)講座及練習(xí)題

1、、伏安法測(cè)電阻U原理：根據(jù)歐姆定律 R= I，只要測(cè)量出待測(cè)電阻 R兩端的電壓U及流過(guò)的電流I即可. 測(cè)量器材：電流表、電壓表電流表的內(nèi)接法和外接法的比較外接法電路圖電壓表分流I 測(cè)=lx+ Iv電流表分壓誤差原因U 測(cè)=Ux + U A電阻測(cè)量值罟=Rx + RaRx測(cè)量值大于真實(shí)值QU 測(cè)RxRV金=顧=rx+rV Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件RA? RxRv? Rx適用于測(cè)量大電阻小電阻4、兩種電路的選擇Rx較小，宜米用電流表外接法；若 阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法.簡(jiǎn)單概括為大內(nèi)偏大，小外偏小”. 臨界值計(jì)算法：當(dāng)只%QR

2、vRa時(shí)，用電流表內(nèi)接法. 實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示 數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法.二、滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法2. 兩種接法的適用條件(1) 限流式接法適合測(cè)量阻值 小的電阻(與滑動(dòng)變阻器總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小 Rx小，限流式中滑動(dòng)變阻器分得電壓大，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭調(diào)節(jié)范圍大.(2) 分壓式接法適合測(cè)量阻值 較大的電阻(比滑動(dòng)變阻器的總電阻大).因?yàn)镽x大，分壓式中Rx幾乎不影響電壓 的分配

3、，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭電壓變化明顯，頁(yè)于調(diào)節(jié)3. 兩種接法的選擇原則(1) 在兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單(2) 若采用限流式不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即不論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，待測(cè)電阻上的電流(或電壓)都會(huì)超過(guò)電流表(或電壓表)的量程，或超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流，則必須選用分壓式接法.若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得_以致在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從一端滑到另一端時(shí)， 待測(cè)電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，不利于多次測(cè)量求平均值，此時(shí)，應(yīng)改用分壓式接 (4)若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始連續(xù)可調(diào)，則必須采用分壓式接法.4、典型題 一、伏安法測(cè)電阻 1、

4、如圖所示是一些準(zhǔn)備用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻待測(cè)電阻Rx 電源E 電壓表V1 電壓表V2 電流表A 滑動(dòng)變阻器I 開關(guān)S、導(dǎo)線若干 為了能正常進(jìn)行測(cè)量并盡可能減少測(cè)量誤差，(2)畫出余下的電路連線Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下: 阻值在900 Q1 000 Q之間 具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約量程2.0 V，內(nèi)阻r1= 1 000量程5.0 V 量程3.0 A 最大阻值約9.0 VQ(1)電表？，內(nèi)阻 r2= 2 500 ，內(nèi)阻 r = 0.10 Q100 Q，額定電流0.5 A實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量選用哪些1.解析 由于待測(cè)電阻約為1 000 Q,滑動(dòng)變阻器阻值為 100 Q，且要使電表 讀數(shù)有較明顯的變化

5、， 因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于加在待測(cè)電阻的最大電流約為10 mA,顯然3 A的電流表不能用，因此將 V1當(dāng)作電流表使用.由 于V1表的電壓能夠測(cè)量，故采用V1表內(nèi)接法時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半， 而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化.請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測(cè)量【答案】測(cè)量Rx阻值的電路如圖Rx阻值的電路.停2、某同學(xué)測(cè)量阻值約為(量程(量程(量程(量程A.B.C.D.E.F.G.電流表電流表電壓表電壓表25 k Q的電阻Rx現(xiàn)備有下列器材:100卩A,內(nèi)阻約2 k Q)500卩A,內(nèi)阻約 300 Q)15 V，內(nèi)阻約 100

6、 k Q )50 V，內(nèi)阻約 500 k Q )直流電源(20 V，允許最大電流1 A) 滑動(dòng)變阻器(最大值1 k Q,額定功率1 W) 電鍵和導(dǎo)線若干RT電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選 .(填字母代號(hào) )該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路, 指出電路在接線上存在的問(wèn)題：2.【答案】B C 電流表應(yīng)采用內(nèi)接法.滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法.E 20解析 最大電流Im = -73 A = 800 uA故電流表應(yīng)選B.電源電動(dòng)勢(shì)20 V，電壓表D的量程為50 V，測(cè)量Rx 25 X 10誤差過(guò)大，故應(yīng)選 C. R0=7RARV=70.3 X

7、500 kQ = f50 k QvRx,故電流表應(yīng)采用內(nèi) 接法. 由于滑動(dòng)變阻器最大阻值比被測(cè)電阻小很多，為了便于調(diào)節(jié)和為了保證電表的安全，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法.3太陽(yáng)能是一種清潔、綠色能源。在上海舉辦的20XX年世博會(huì)上，大量使用了太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池在有光照時(shí)，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能；在沒(méi)有光照時(shí)，可以視為一個(gè)電學(xué)器件。某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究一個(gè)太陽(yáng)能電池 在沒(méi)有光照時(shí)（沒(méi)有儲(chǔ)存電能）的 I-U特性。所用的器材包括：太陽(yáng)能電池，電源E,電流傳感器，電壓傳感器,滑動(dòng)變阻器R,開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）為了描繪出完整的I-U特性曲線，在圖a中A處接傳感器，B處接傳感器，并將圖（a）連成完

8、整的實(shí)驗(yàn)電路 圖。（2）該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)， ! 描點(diǎn)繪出了如圖（b）的I-U圖像，圖中PQ為； 過(guò)P點(diǎn)的切線。由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00V；時(shí)，太陽(yáng)能電池的電阻 （選填“很；大”或“很小”）；當(dāng)電壓為2.80V時(shí)，太陽(yáng)i 能電池的電阻約為Q。!A陽(yáng)能電池-卜(a答案.（1）電壓；電流。（2）很大；1.0 X03 （9651040）。4、碳膜電阻是在絕緣介質(zhì)骨架上鍍一層碳膜。己知某碳膜電阻阻值約為 實(shí)驗(yàn)測(cè)定碳膜厚度，備用器材如下：I太陽(yáng)能電池-| I +| B hJ 10Q，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)-8-9所示，現(xiàn)通過(guò)圖實(shí)一8-9A .電流表B .電流表C .電壓表D .電壓表（量程（量程（量

9、程（量程00.6 A，內(nèi)阻約0.2 Q ） 03 A，內(nèi)阻約0.03 Q ）03 V，內(nèi)阻約30 k Q ）015 V，內(nèi)阻約150 k Q ）E. 滑動(dòng)變阻器（最大值為2 Q）F. 滑動(dòng)變阻器（最大值為20 Q） G 滑動(dòng)變阻器（最大值為200 Q ）H .學(xué)生電源(4 V)I .螺旋測(cè)微器J.游標(biāo)卡尺實(shí)驗(yàn)主要步驟：(1) 用伏安法較準(zhǔn)確地測(cè)量電阻的阻值。電流表選(2) 在虛框中畫出電路圖，電壓表選，滑動(dòng)變阻器選。(填標(biāo)號(hào))若測(cè)得電阻值為 R，該材料的電阻率為p，則碳膜厚度的表達(dá)式為：d =(用 R、D、L、P 表示)。解析(1)電源電動(dòng)勢(shì)為 4 V，故電壓表選用電路中最大電流為 I m=覽

10、=13七二0.3 A，故電流表選用00.6 A的A ;可采用限流法接入滑動(dòng)變阻器,其所需最大阻值為Rm = 03Va = 20 Q，故選用d m被測(cè)電阻為小電阻， 故電路采用電流表外接法；電路無(wú)特殊要求，可采用限流法接入滑動(dòng)變阻器。電路如圖所示。由電阻定律有：R = p；，得：S= pR，由于膜很薄，故可將其截面看成是矩形，其寬即為膜厚度，由幾何關(guān)系得:5、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5Q ,額定功率為1 W；電流表A （量（量程0-3 V，內(nèi)阻3 k Q ）;電壓表6 V）、開關(guān)、導(dǎo)線.為了較準(zhǔn)確測(cè)量R阻值，電壓表、電流表應(yīng)選，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.【審題

11、】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【解析】 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=JPR俺JV-2.2 V, I =JP7R止Ji75A=0.45 A.則電流表應(yīng)選 A,電壓表應(yīng)選V.又因JRaRv =JO.2x 3000 =24.5 Q R,則電流表必須 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，若用限流接法，則被測(cè)電阻 R上的最小電流為Imin= E =Ex +R6=0.11 A I額，因該實(shí)驗(yàn)5+50沒(méi)有對(duì)電流、電壓的調(diào)節(jié)范圍未作

12、特殊要求，故用限流電路.電路如圖10-4所示.J I圖 10-4【總結(jié)】滑動(dòng)變阻器全阻值相對(duì)待測(cè)電阻較大,用分壓接法不便于調(diào)節(jié)，故限程0-0.6 A,內(nèi)阻0.2 Q）;電流表A （量程03 A，內(nèi)阻0.05 Q ）;電壓表VV2 （量程0-15 V,內(nèi)阻15 k Q）;滑動(dòng)變阻器 R）（050 Q ）,蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為流接法是首選，貝要能保證安全且有一定的調(diào)節(jié)范圍即可.6、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)電阻憶（約100 Q），直流電菇表（量程0%磁、內(nèi)阻50 Q ）;直流電壓表（量程化V.內(nèi)阻5直濡電源（輸出電壓4叭內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（015 Qs允訐最大電流1直）；開關(guān)1個(gè)導(dǎo)線若干.根據(jù)器材的規(guī)恪和實(shí)臉5求畫出實(shí)驗(yàn)電