伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路

復(fù)習(xí)一、伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理

對(duì)于某一待測(cè)電阻Rx，由電壓表V測(cè)量Rx兩端電壓U，由電流表A測(cè)量通過(guò)Rx的電流I。由歐姆定律I=U/R得，原理式：Rx=U/I。

對(duì)于不同的待測(cè)電阻RX，應(yīng)如何選擇內(nèi)、外接法？外接法RxRA<RvRx內(nèi)接法RxRA>RvRx復(fù)習(xí)二、實(shí)驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)結(jié)構(gòu)完整的實(shí)驗(yàn)電路包括三個(gè)部分測(cè)量部分(內(nèi)、外接法）控制部分（滑動(dòng)變阻器的限流和分壓）電源復(fù)習(xí)二、實(shí)驗(yàn)電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)以電流表A外接為例：特點(diǎn)·電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單·電路消耗電功率較小P=IE·調(diào)節(jié)范圍較分壓小·電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜·電路消耗電功率較大P=I干E>IE·調(diào)節(jié)電壓范圍較大，可從零連續(xù)調(diào)節(jié)至最大值

限流分流伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)一在具體問(wèn)題中應(yīng)注意哪些問(wèn)題1．安全問(wèn)題——控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求包括電表在內(nèi)的所有器材不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而損壞，是選限流還是分壓電路來(lái)控制的關(guān)鍵。2．可操作性問(wèn)題——調(diào)節(jié)為了測(cè)量多組數(shù)據(jù)，要求滑動(dòng)變阻器有較大的調(diào)節(jié)范圍，是選用哪種控制方式易于操作的依據(jù)。3．精度問(wèn)題——配置為了減少電表讀數(shù)引起的偶然誤差，要求電表間、電表與電源間的配置要合理，應(yīng)如何選擇器材？

在具體問(wèn)題中，應(yīng)綜合以上三個(gè)方面的因素，優(yōu)選素材、優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)[例1]用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下：待測(cè)電阻Rx（阻值約為25KΩ）電流表A1（量程100μA，內(nèi)阻2KΩ）電流表A2（量程500μA，內(nèi)阻300Ω）電壓表V1（量程10V，內(nèi)阻100KΩ）電壓表V2（量程50V，內(nèi)阻500KΩ）電源E（電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流1A）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1KΩ）電鍵S

導(dǎo)線若干為了盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)。（1）電流表應(yīng)選

，電壓表應(yīng)選

。（2）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。二、實(shí)例分析伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)控制部分測(cè)量部分器材選擇電路設(shè)計(jì)配置控制調(diào)節(jié)思路方法1、電表選擇:為了減少實(shí)驗(yàn)偶然誤差,選擇電表時(shí)應(yīng)主要考慮電表間、電表與電源間的配置是否合理,即各電表的最大偏轉(zhuǎn)量都應(yīng)接近量程。2、限流、分壓電路選擇:小結(jié)、器材選擇和電路設(shè)計(jì)伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)二、實(shí)例分析[例2]從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)的多組數(shù)據(jù)。器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)量程10mA,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)電流表(A2)量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω電壓表(V)量程10V,內(nèi)阻r3=10kΩ電阻(R1)阻值約100Ω,作保護(hù)電阻用滑動(dòng)變阻器(R2)總電阻約50Ω電池(E)電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小電鍵(S)導(dǎo)線若干（1）在虛線方框中畫(huà)出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算r1,所用的表達(dá)式為r1=

。式中各符號(hào)的意義是什么？伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)(1)實(shí)驗(yàn)原理：電流表A1既是測(cè)待電阻,又是測(cè)量?jī)x表,它能顯示出流過(guò)自身的電流大小,只要能測(cè)出其兩端電壓,就可由歐姆定律求出其內(nèi)阻R1=U/I(2)器材選擇：當(dāng)A1滿偏時(shí),兩端電壓約為Igr1=10-2×40V=0.4V,若選用量程為10V的電壓表直接測(cè)量,指針的偏轉(zhuǎn)過(guò)小,讀數(shù)誤差太大,即電壓表與A1和電源的配置均不合理?？紤]到A2滿偏時(shí),其兩端電壓為500×10-6×750=0.375V,接近0.4V,故可由A2代替電壓表測(cè)量電壓.[問(wèn)題點(diǎn)評(píng)]伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)(3)電路選擇：考慮到電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,而電路測(cè)量部分的電壓不能超過(guò)0.375V(約1/4E),若不用保護(hù)電阻,限流時(shí),變阻器全電阻大小不能保證電表安全;分壓時(shí),變阻器調(diào)節(jié)范圍大小,不易操作,故應(yīng)將保護(hù)電阻R1與測(cè)量部分串聯(lián).但為滿足能測(cè)多組數(shù)據(jù)要求,仍應(yīng)采用分壓電路控制.其實(shí)驗(yàn)電路為:計(jì)算r1的表達(dá)式為式中I1、I2分別表示流過(guò)A1、A2的電流，r2表示電流表A2內(nèi)阻。[問(wèn)題點(diǎn)評(píng)]r1=I2r2I1伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)[小結(jié)]

伏安法是測(cè)量電阻的一種常用的方法，本節(jié)課主要圍繞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的精度，安全和可操作性問(wèn)題，討論了如何合理選擇器材和優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要著重領(lǐng)會(huì)電路設(shè)計(jì)的思想和器材選擇的方法。伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)謝謝！黃志昌茂名市第一中學(xué)mmyzhzc@21伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)伏安法測(cè)電阻的器材選擇和電路設(shè)計(jì)限流、分壓電路選擇:

在下列情況下應(yīng)選擇分壓電路:1、限流不能保證安全,即限流電路中的最小電流超過(guò)電表量程或用電器的額定電流,常見(jiàn)于變阻器全電阻R＜＜RX的情況。

2、限流能保證安全,但變阻器調(diào)節(jié)范圍過(guò)小,