龍啊振第二章(電學(xué)實(shí)驗(yàn))內(nèi)外接法與限流分壓接法資料

電學(xué)實(shí)驗(yàn)：電路的選擇與接法1電流表的內(nèi)接法3滑動變阻器的限流式接法二電路中電學(xué)儀器的接法分類一電路中電路接法選擇原則：保證電路安全，不能燒壞用電器與電表;測量時電路變化明顯，減小實(shí)驗(yàn)誤差;2電流表的外接法4滑動變阻器的分壓式接法⑴安全性原則

要保證所用儀器的安全不被燒壞，電源最大允許通過的電流、電壓表和電流表的量程、滑動變阻器允許通過的最大電流、用電器的額定電壓電流等。選擇電源、電表和用電器時，保證其電流和電壓均不超過使用的量程。⑵精確性原則

盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。選擇電表時，在保證電流和電壓均不超過使用量程的前提下，合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取在滿偏度的1/3--2/3）之間。一電路中電路接法選擇⑶操作性原則：如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，當(dāng)其阻值大于用電器的阻值時用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便；當(dāng)其阻值小于用電器的電阻時用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便．⑷選擇的一般步驟①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)電路；②找出實(shí)驗(yàn)所需合適的實(shí)驗(yàn)器材；③估算電路中電壓和電流的最大值或最小值，結(jié)合已知器材的規(guī)格選定電源、選定電壓表和電流表以及所用的量程；④根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和待測電阻的阻值選擇滑動變阻器.內(nèi)接法RXVA··1電流表內(nèi)接法二電路中電學(xué)儀器的接法分類電流表與待測電阻串聯(lián)，接在電壓表里面，電流表電阻雖小，仍然會分擔(dān)一部分電壓。待測電阻真實(shí)值：測量值：測量值比真實(shí)值偏大，產(chǎn)生的誤差是由于電流表的分壓作用引起的。為了減少誤差，要求待測電阻阻值Rx>>RA。該接法適合于測量大電阻。大內(nèi)偏大2電流表外接法二電路中電學(xué)儀器的接法分類電壓表與待測電阻并聯(lián)，電流表接在電壓表外面，電壓表電阻雖大，仍然會起到分流一部分電流作用。待測電阻真實(shí)值：測量值：測量值比真實(shí)值偏小，產(chǎn)生的誤差是由于電壓表的分流作用引起的。為了減少誤差，要求待測電阻阻值Rx<<Rv。該接法適合于測量小電阻。小外偏小RXAV··外接法介紹：滑動變阻器CCPABABC通過改變接通入電路中電阻的長度來改變阻值大小的實(shí)驗(yàn)儀器。連線時一定要接到接線柱上。RPRxab3滑動變阻器的限流式接法（1）如下圖所示,待測電阻Rx與滑動變阻器Rp的左邊部分電阻串聯(lián),右邊部分被短路不起作用。負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍負(fù)載RX的電壓b端a端被短路（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片P從右端b--a移動過程,滑動變阻器電阻Rap逐漸減小,電路中的電流逐漸增大,滑動變阻器起到控制電路電流作用。RPRxab如何連線？？？1在進(jìn)行電路實(shí)物連接時,滑動變阻器串聯(lián)于電路中，應(yīng)采用“一上一下”接法。接入電路中有效阻值決定于下端接線柱接法。2為了實(shí)驗(yàn)安全,在實(shí)驗(yàn)開始前,滑片P應(yīng)置于滑動變阻器阻值最大處（遠(yuǎn)離下接線柱處）,此時待測電阻的電壓和電流均為最小。3優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，節(jié)能。被短路有效阻值有效阻值電阻Rx與滑動變阻器的部分電阻串聯(lián)4滑動變阻器的分壓式接法（1）如下圖所示,待測電阻Rx與滑動變阻器Rp的左邊部分電阻并聯(lián)后再與右邊部分串聯(lián)。因?yàn)榇郎y電阻Rx與滑動變阻器Rp左邊電阻并聯(lián),則待測電阻Rx與滑動變阻器Rp左邊電阻兩端的Uap電壓相等,（2）通過改變滑動變阻器滑片P的位置就可以改變待測電阻Rx兩端電壓,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓目的。負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍（1）開關(guān)置于a端，變阻器電阻為零，Rx被短路，兩端電壓為0。（2）開關(guān)置于b端，Rx與整個變阻器并聯(lián)，兩端電壓與電源電壓相同，為URpRxab如何連線？？？1在進(jìn)行電路實(shí)物連接時,用一根導(dǎo)線連接滑動變

阻器滑杠的一端,另外兩根導(dǎo)線連接滑動變阻器電阻線圈的兩端，即應(yīng)采用“一上二下”接法。RpRxab2為了實(shí)驗(yàn)安全,在合上開關(guān)前,滑片P應(yīng)在最左

邊(a端),這樣可以使待測電阻Rx上的電壓和電

流均為零。5在下列情況下必須采用分壓式:（1）

被測電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器電阻，不利于測量獲得多組數(shù)據(jù),即要求測量的電壓或電流變化范圍較大;（2）

明確要求測量電路的電壓從零開始變化;（3）

若采用限流接法,電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流.綜上所述,可以簡記為:零起必分(壓),滑小必分(壓);滑大可限(流),但燒表必分。6.常見電路限流式電路，安培表內(nèi)接法RXAV··限流式電路，安培表外接法RXAV分壓式電路，安培表內(nèi)接法分壓式電路，安培表外接法RXAVRXVA1.什么是測量值和真實(shí)值？2.測量值比真實(shí)值偏大還是偏??？4.誤差產(chǎn)生的原因如何？5.如何減少誤差？3.測量值本質(zhì)上測得是什么量？根據(jù)測量值如何求真實(shí)值？6.什么情況下用外（內(nèi)）接法？伏安法測電阻之內(nèi)接外接3.測量電路的選擇內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法

由于電流表分壓引起的。誤差產(chǎn)生的原因:若>>時，采用電流表內(nèi)接法

由于電壓表分流引起的。誤差產(chǎn)生的原因：內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法若>>

時，采用電流表外接法。（2）若給出待測電阻的大概值，則：內(nèi)接法與外接法的選擇內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法若>>時，采用電流表內(nèi)接法。若>>時，采用電流表外接法。（1）若題目明確是測量金屬絲的電阻，則一定用外接法大內(nèi)偏大，小外偏小滑動變阻器：CCPABABC1）、限流式：2）、分壓式：AVRXRLAVRLRX四、滑動變阻器的兩種接法優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，省電不足：電壓不能從零開始優(yōu)點(diǎn)：電壓能從零開始不足：電路復(fù)雜，費(fèi)電負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍RRxabRRxab限流式電路分壓式電路如何連線：1.在限流器電路和分壓器電路中待測電阻的電壓的變化范圍如何？2.在限流器電路和分壓器電路中，滑動變阻器的阻值與待測電阻相比大一些調(diào)節(jié)方便還是小一些調(diào)節(jié)方便？4.什么情況下滑動變阻器采用限流器電路？什么情況下采用分壓器電路？3.在限流器電路和分壓器電路中，在合上開關(guān)以前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)處于什么位置？伏安法測電阻之限流分壓RX分壓器電路RX限流器電路①限流接法②分壓接法：

（通常情況）

電流、電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍；不超過測量儀表的量程，不超過各元件允許的最大電流。（三種特殊條件）

a、要求某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)可調(diào)。b、采用限流接法時無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電路中的電流（電壓）都會超過電表量程或元件允許的最大電流。c、用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器電阻，不利于測量獲得多組數(shù)據(jù)。伏安法測電阻之限流分壓的選擇負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍可見滑動變阻器的總阻值R越大，電阻RX兩端電壓的變化范圍越大。變阻器總阻值R是Rx

的2--5倍時，限流接法對電流、電壓控制作用顯著，這樣既便于調(diào)節(jié),用電器兩端電壓變化范圍又比較大.(1)限流電路在合上開關(guān)以前，一定要使滑動變阻器所使用的阻值最大．RXPabERr=0如果題目沒有要求待測電阻兩端的電壓從零開始連續(xù)可調(diào)，也沒有要求多測幾組數(shù)據(jù)，而且滑動變阻器的阻值比待測電阻的阻值大，并且在滑動變阻器連成限流電路時能保證電表和待測電阻正常工作，這時應(yīng)從節(jié)省電能（）和電路簡單考慮，選用限流電路。(2)分壓電路RXPabERr=0負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍0---E在合上開關(guān)以前，一定要使滑動變阻器滑動頭的初始位置置于a端．以使負(fù)載上的電壓和電流最?。ň鶠榱悖┗瑒幼冏杵鞯目傋柚礡越小，越便于調(diào)節(jié)用電器兩端電壓．一般選用滑動變阻器的全電阻小于用電器的電阻,在0.1—0.5倍之間為好。要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，需要多測幾組數(shù)據(jù)；要求待測電阻兩端電壓變化范圍較大；或要求從零開始連讀可調(diào)，應(yīng)選分壓電路。如果滑動變阻器的全阻值比待測電阻的阻值小得多，為了能使待測電阻兩端電壓有較大變化，應(yīng)選分壓電路。如果采用限流電路時，電路中最小電流等于或大于待測電阻的額定電流或電流表的量程，應(yīng)選分壓電路A2A1．．．．．A2A1Rx．．．．．伏安法測電阻之發(fā)散思維2．“安安法”電流表的創(chuàng)新使用－－測電壓．條件：已知電流表A2的內(nèi)阻,將A2看成一個電壓表使用．1．“伏安法”測電壓表的電阻VA．．．電壓表（電流表）是一個能讀出其兩端電壓（通過其電流）的電阻．沒有系統(tǒng)誤差沒有系統(tǒng)誤差此電路能否測量出電流表的內(nèi)阻？根據(jù)并聯(lián)分流進(jìn)行測量沒有系統(tǒng)誤差V1v2．．．RxV2v1．．．．．3．“伏伏法”電壓表的創(chuàng)新使用－－測電流．條件：已知電壓表V2的內(nèi)阻,將V2看成一個電流表使用．沒有系統(tǒng)誤差存在系統(tǒng)誤差RxV2v1．．．．．R0V2v1．．．．．能否消除？根據(jù)串聯(lián)分壓進(jìn)行測量沒有系統(tǒng)誤差沒有系統(tǒng)誤差4.儀器的選擇⑴安全性原則要保證所用儀器的安全，電源最大允許通過的電流、電壓表和電流表的量程、滑動變阻器允許通過的最大電流、用電器的額定電壓電流等。選擇電源、電表和用電器時，保證其電流和電壓均不超過使用的量程。⑵精確性原則盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。選擇電表時，在保證電流和電壓均不超過使用量程的前提下，合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏度的2/3），電表達(dá)不到滿偏的1/3是不允許的。⑶操作性原則：如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，當(dāng)其阻值大于用電器的阻值時用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便；當(dāng)其阻值小于用電器的電阻時用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便．⑷選擇的一般步驟①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)電路；②找出唯一性的器材；③估算電路中電壓和電流的最大值或最小值，結(jié)合已知器材的規(guī)格選定電源、選定電壓表和電流表以及所用的量程；④根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和待測電阻的阻值選擇滑動變阻器.例1.用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，試把圖中給出的器材連接成測量R的合適的電路。圖中安培表的量程為0.6A，內(nèi)阻接近1Ω，伏特表的量程為3V，內(nèi)阻為5KΩ;電源的電動勢為6V，變阻器的阻值為0—20Ω。在閉合電鍵前，變阻器滑動觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置。解：金屬導(dǎo)線的電阻不大，安培表應(yīng)外接，變阻器電阻比較大，可用限流接法，畫出電路圖如下：+-RXAV··++例2：有一個電阻Rx，其阻值大約是25kΩ，可供選擇的器材是：電流表A1(0----100μA,2kΩ)電流表A2(0----500μA,300Ω)電壓表V1(0----10V,100kΩ）電壓表V2(0----50V,500KΩ）直流穩(wěn)壓電源E（15V，1A）滑動變阻器R(1kΩ,1W)電鍵K和若干根導(dǎo)線．試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?，選取適當(dāng)?shù)碾娐罚箿y量盡可能準(zhǔn)確，并畫出電路圖，再將如圖示的實(shí)物連線。解：（1）電壓表、電流表的選擇由于滑動變阻器的電阻明顯小于待測電阻，因此滑動變阻器必須用分壓器接法。若電壓表選V2（50V），因?yàn)殡娫措妷?5V不足其量程的1/3，所以電壓表應(yīng)選V1（10V）。+－（2）電流表內(nèi)接法和外接法的選擇實(shí)驗(yàn)電路圖E=15V25KΩ1KΩ

RXA2V1因?yàn)镽X=25KΩ＞＞RA=300Ω，所以采用電流表內(nèi)接法由于用分壓器接法時，電阻RX

中的最大電流為Imax=10V/25KΩ=0.4mA=400μA所以電流表選A2（500μA）

例3.如圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測電阻Rx（約100Ω）(2)直流毫安表（量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω）(3)直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ）(4)直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計）(5)滑動變阻器（阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A）(6)電鍵一個，導(dǎo)線若干條．根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在本題的實(shí)物圖上連線．

+－RXAV答：因毫安表內(nèi)阻與待測電阻相近，必須“外接”．因?yàn)樽冏杵麟娮韬苄。娫春突瑒幼冏杵鬟B接成分壓電路，（全題6分．電源、滑動變阻器連接成分壓電路，占3分．除電鍵接錯扣1分外，其它任何錯都不給這3分．伏安法測電阻的電路占3分，其中電流表應(yīng)外接，即電壓表應(yīng)直接與待測電阻并聯(lián)．這部分接線中有任何錯誤都不給這3分．）RXAV+－A1

例4．某電壓表的