下载文档原格式
讲议二、电阻测定的两种方法、滑动变阻器的两种接法（一）伏安法测电阻用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻值，由于实际测量中用到的电表不理想，所以所测得电压或电流产生系统误差。
1．内接法：如图9—36所示，待测电阻的测量值测R ：x A RA R R I U U I U R +=+==测测测测显然x R R >测，所以A x R R R -=测当A R R >>测时x R R ≈测，系统的相对误差很小，可以忽略不计，所以内接法适用于测量高阻值电阻．2．外接法：如图9—37所示，待测电阻的测量值测R ：xV xV RV R R R R I I U I U R +=+==测测测测显然有：x R R <测 所以VV V x R R R R R R R R 测测测测-=-=1 当V x R R <<时，0→VxR R ，x R R ≈测，系统的相对误差可以忽略，所以外接法适用于测量低阻值电阻．3．内接法与外接法的选择：所谓伏安法测电阻中的内、外接法是相对电流表而言，无论内接法还是外接法，由于电表内阻影响都会带来误差，但合理的选择接法有利于减小误差只。
(1)若x R 、V R 、A R 的大小可以估计时，可用以下方法选择内外接法．①x R 较大，满足A R R >>测时，电流表的分压作用很微弱，应采用内接法．x R 较小，满足V x R R <<，时，电压表的分流作用很微弱，应采用外接法．②当x R 比A R 大很多，但又比V R 小很多时，可采用计算临界电阻值的方法，先计算临界电阻V A R R R =0，若0R R x >，可视为x R 较大，采用内接法；若0R R x <，可视为xR 较小，采用外接法(2)若x R 、V R 、A R 的大小关系没有给定，也无法粗略估计时，可借助试触法确定内、外接法．具体作法是：在如图9—38所示电路中、改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M 、N 两点，观察电流表和电压表的示数变化，如果电流表示数变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用内接法．如果电压表示数变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用外接法．4．滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择：滑动变阻器的两种电路连接都能控制调节负载的电流和电压，但在相同条件下调节效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法．(1)通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此优先考虑． (2)在下列情况下必须采用分压接法． ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，只有分压接法才能满足．②如果实验所提供的电表量程或其他元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调节，电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许的最大电流(或电压)，为了保护电表或其他元件，必须采用分压接法．③伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流(或电压)变化很小，不利于多次测量取平均值或用图像法处理数据．也起不到保护用电器的作用．为了在上述情况下尽可能大范围地调节待测电阻上的电流(或电压)，应选择分压接法．(二)实验器材的选择1．仪器的选择一般应考虑三方面的因素：(1)安全性：如各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等．(2)精确性：如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的3/2以上，使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位．(3)操作性：如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作． 2．选择器材的步骤：(1)根据实验要求设计合理的实验电路．(2)估算电路中电流和电压可能达到的最大值，以此选择电流表和电压表及量程． (3)根据电路选择滑动变阻器． (三)实物图连接的一般步骤①画出实验电路图；②分析各元件连接方式，明确电流表和电压表的量程；③依照电路图，把元件符号与实物一一对应，再连接实物，一般的连接方法是：从电源正极出发，沿电流方向把元件一一连接，最后连到电源负极上，按先串联后并联，先干路后辅路的顺序． ④检查纠正．5 (1997年全国高考题)某电压表的内阻在Ωk 50~20之间，现要测量其内阻，实验室可提供下列可选择器材：待测电压表(量程3 V) 电流表A l (量程200mA) 电流表A 2 (量程5 mA) 电流表A 3 (量程0.6 A) 滑动变阻器R(最大值Ωk 1)电源E(电动势4V)，电键S ，导线．(1)所提供的电流表中，应选用_________(填字母代号)．(2)为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在方框图9—39中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好)．6 欲测量一未知电阻x R ，但不知其未知电阻约为多少，现采用如图9—41甲、乙所示两电路图进行测试，闭合开关，甲图中电压表示数为2.9 V ，电流表示数为4mA ，乙图中电压表示数为3 V ，安培表示数为3mA ，则下面对于兄的叙述正确的是 ( )A ．采用甲图误差较小，x R 的测量值为Ω725B ．采用乙图误差较小，x R 的测量值为Ω1000C ．x R 的真实值应在ΩΩ1000~725之间D ．若电源内阻不计，可知x R 的真实值为Ω9757 测一个阻值约为Ωk 25的电阻，备有下列器材 ( ) A 电流表(量程A μ100，内阻Ωk 2) B ．电流表(量程A μ500，内阻Ω300)C 电压表(量程V 10，内阻Ωk 100)D ．电压表(量程V 50，内阻Ωk 500)E ．直流稳压电源(电动势V 15，允许最大电流1 A)F ．滑动变阻器(最大电阻Ωk 1，额定功率1 W)G ．导线若干(1)电流表应选______，电压表应选__________。
