高中电学实验分压与限流
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分压与限流的研究实验报告分压与限流的研究实验报告一、实验目的1.理解和掌握分压与限流的基本概念及其在电路中的应用。
2.通过实验观察分压与限流电路的特点及工作原理。
3.培养实验操作能力和问题解决能力。
二、实验原理1.分压原理:在串联电路中,各电阻上的电压之比等于电阻之比,即U1:U2:U3=R1:R2:R3。
2.限流原理:在并联电路中,各支路电流之比等于电阻的反比,即I1:I2:I3=R2:R1:R3。
三、实验步骤实验1:分压电路研究1.准备实验器材:电源、电阻器(R1、R2、R3)、开关、导线若干、电压表。
2.搭建分压电路:将三个电阻串联起来,一端连接电源,另一端连接电压表。
3.记录数据:打开开关,记录各电阻两端的电压值。
4.分析数据:根据分压原理,比较实际电压与理论预测电压是否相符。
实验2:限流电路研究1.准备实验器材:电源、电阻器(R1、R2、R3)、开关、导线若干、电流表。
2.搭建限流电路:将三个电阻并联起来,一端连接电源,另一端连接电流表。
3.记录数据:打开开关,记录各支路的电流值。
4.分析数据:根据限流原理,比较实际电流与理论预测电流是否相符。
四、实验结果与分析1.分压电路实验结果:实验测得的各电阻上的电压值基本符合分压原理的预测。
当改变电阻的阻值时,各电阻上的电压值也会相应改变,进一步验证了分压原理的正确性。
2.限流电路实验结果:实验测得的各支路电流值也与限流原理的预测相符。
当改变电阻的阻值时,各支路的电流值也会相应改变,验证了限流原理的正确性。
五、结论通过本次实验,我们验证了分压与限流原理在电路中的应用。
实验结果表明,在串联电路中,各电阻上的电压之比等于电阻之比;在并联电路中,各支路电流之比等于电阻的反比。
这些结论对于理解和掌握电路的基本知识非常重要。
同时,通过实验操作,我们也提高了自己的实验技能和问题解决能力。
六、建议与改进1.在实验过程中,应严格遵守实验规则,确保实验安全。
2.提高实验操作的熟练度,以便更准确地测量数据。
滑动变阻器分压与限流两种接法的选择滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,近几年高考电学设计性实验命题对其应用多次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻) 负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻) 相同条件下电路消耗的总功率 限流接法E U E R R R L L L ≤≤+0 L L L R E I R R E ≤≤+0 L EI 分压接法 E U L ≤≤0 L L R E I ≤≤0 )(ap L I I E +比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大限流电路能耗较小①限流法:如图(a )所示,待测电阻上电压调节范围为E E R R R L L ~0+.显然,当R 0<<R L 时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,U L 也几乎不变,无法读取数据;当R 0>>R L 时,滑动触头在从b 向a 滑动的过程中,先是2.下列情况可选用限流式接法(1)测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且R L与R0相差不大或R L略小于R0,采用限流式接法.(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.(3)没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素优先采用限流式接法.三、例题赏析例1:如图10-3所示,滑动变阻器电阻最大值为R,负载电阻R1=R,电源电动势为E,内阻不计.(1)当K断开,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?(2)当K闭合,滑动头c移动时,R1两端的电压范围是多少?(3)设R的长度ab=L,R上单位长度的电阻各处相同,a、c间长度为x,当K接通后,加在R1上的电压U1与x的关系如何?【审题】电键断开或闭合导致电路出现两种截然不同的控制电路:限流和分压,把握限流和分压电路的原理是关键【解析】(1)若K断开,则该控制电路为滑动变阻器的限流接法,故≤U1≤E (2)若K闭合,则该控制电路为滑动变阻器的分压接法,故0≤U1≤E(3)U1=IR并,R并=,I=得:U1=【总结】该题考察两种控制电路的原理即两者获取的控制电压范围不同例2:用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图. 【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路,因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法【解析】由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值,可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为U=V≈2.2 V,I=A=0.45 A.则电流表应选A1,电压表应选V1.又因=24.5 Ω>Rx,则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx,故首先考虑滑动变阻器的限流接法,若用限流接法,则被测电阻Rx上的最小电流为Imin==0.11 A<I额,因该实验没有对电流、电压的调节范围未作特殊要求,故用限流电路.电路如图10-4所示.【总结】滑动变阻器全阻值相对待测电阻较大,用分压接法不便于调节,故限流接法是首选,只要能保证安全且有一定的调节范围即可。
1、分压与限流式的连接方法待测电阻R X与滑动变阻器串联,使用时接滑杠的一端和电阻线圈的一端,如图1所示.通过改变滑片P的置,控制或调节R X上的电流,滑动变阻器起限流作用,故此连接方式称为限流式.学生往往根据串联分压的知识容易误认为分压式.待测电阻R X与滑动变阻器的一部分电阻并联,使用时接滑杠的一端和电阻线圈的两端,如图2所示.通过改变滑片P的位置,可从滑动变阻器两端的总电压上取不同的电压值加在R X两端,滑动变阻器起分压作用,故此连接方式为分压式。
学生往往根据并联分流的知识容易误认为限流式。
2、分压式与限流式的特点2.1待测电阻上电压的调节范围不同设电源的电动势为E,内阻不计.在限流式连接中,待测电阻R X上的电压调节范围为R X E/(R X R M)-E(R M为滑动变阻器的最大阻值).在分压式连接中,R X上的电压调节范围为0-E.可见分压式连接中电压调节范围比限流式大.2.2变阻器消耗的功率不同在分压式连接中,变阻器消耗的功率大,因此在大功率电路中常用限流接法.2.3在分压式与限流式连接电路中,会合上开关前,滑片P应在适当的位置,使待测电阻R X上的电压和电流均为最小.在分压式连接中,合上开关前,滑片P应在右(图 1),可以使待测电阻R X上的电压和电流均为零.接线时,先将变阻器的全部线圈与电源串联起来,然后将待测电阻与变阻器的滑杆并联.在限流式连接中,合上开关前,滑片P应在右端(图1),使滑动变阻器所使用的阻值最大,待测电阻的电压和电流均为最小.3、分压式与限流式的选择3.1当需要在R X两端从零开始测量电压、电流(或两端电压、电流变化范围足够大)时采用分压式例 1.(1993年全国高考26题)将量程为的电流表改装成量程为1mA电流表,并用一标准电流表与改装后电流表串联,物如图(图略),校准时要求,通过电流表的电流能从零连续调到lmA,试按实验要求在所给实物上连线.根据题目要求,此滑动变阻器只能接成分压电路,才能使电流从零连续地变化,达到实验要求.例2.(1991年上海高考四一(5)题)一电灯电阻为4R,试设计一个电路使电灯两端电压调节范围尽可能大,可用的器材为一个电动势为E内阻为R/3的电源,一个最大阻值为R的滑动变阻器。
限流法与分压法的区别与选取原则限流法与电路串联,分压法与电路并联(如果在有箭头的划变导线上联有用电器,且划变接有三根导线时就为此)区别:1.限流接法线路结构简单,消耗能量少;2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;选用原则:1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;2.下列情况之一者,必须采用分压接法:(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时;(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
那个姚小语怎么都回答反了啊?分压,电压的变化范围是0-E (滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。
区别——1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大)3.限流法消耗的功率比分压法少。
应用——1.需要调节范围大,且可从零开始调节时,用分压法。
2.要使电路中消耗的功率较小时,用限流法。
滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路,通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式.(1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路.(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻,且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组实验数据时,必须选用分压电路.(3)要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.物理电学实验中分压法的一个小知识点!!!!救命什么叫做滑动变阻器处于分压为零的地方?分压为零是什么概念?怎么移动滑片啊??谢谢大家!!很急!!最佳答案滑动变阻器连入电路的电阻为零,连入电路时,它分担得的电压也是零。
分压式和限流式分压法和限流法的区别1、都是变阻器与“电表——待测电阻”系统之间的连接方式。
分压是变相的并联,限流是串联。
分压测量范围广,更常用;限流可以保护元件,一般需要计算。
所谓限流就是由于电阻的增大,在电压不变的情况下,回路的电流减小;由于滑动变阻器的电阻,以及与通过其的电流的乘积,即为其两端的电压。
2、分压,电压的变化范围是0-E(滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)。
限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)。
3、滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
4、滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大)。
限流5、限流法消耗的功率比分压法少。
分压式与限流式的特点1.待测电阻上电压的调节范围不同设电源的电动势为E,内阻不计。
在限流式连接中,待测电阻Rx上的电压调节范围为RxE/(Rx+Rp)-E(Rp为滑动变阻器的最大阻值)。
在分压式连接中,Rx上的电压调节范围为0-E。
可见分压式连接中电压调节范围比限流式大。
2.待测电阻上电流的调节范围不同设电源的电动势为E,内阻不计。
在限流式连接中,流过待测电阻Rx上的电流调节范围为E/(Rx+Rp)-E/Rx。
在分压式连接中,流过Rx的电流调节范围为0-E/Rx。
可见分压式连接中电流调节范围比限流式大。
从上面两点可以看出:限流电路的调节范围与Rp有关。
在电源电压E和待测电阻的电阻Rx一定时,Rp越大,用电器上电压和电流的调节范围也越大;当Rp比Rx小得多时,用电器上的电压和电流的调节范围都很小。
而分压式接法的电压和电流的调节范围与滑动变阻器Rp无关。
3.电路消耗的功率不同在分压式连接中,干路电流大,电源消耗电功率大。
而在限流式连接中,干路电流小,电源消耗电功率小。
分压式和限流式口诀一、分压式和限流式的含义:分压式:滑动变阻器的分压接法,就是在电路中并联接入滑动变阻器。
限流式:滑动变阻器的限流接法,就是在电路中串联接入滑动变阻器。
二、分压式和限流式的作用:分压式这种接法的作用是电压可以由0变化到电源输出电压,调节范围广。
限流式这种接法的作用是耗电较少,比较节能。
三、分压式和限流式的区别:1、限流接法起限流、降压作用,分压接法起分压、分流的作用。
2、限流接法时,负载电压、电流调节范围比分压电路小。
在同样的负载电压下,电路消耗功率比分压电路小。
3、要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)4、如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(电压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(电压)。
为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连接电路.。
5、伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小。
这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压),应选择滑动变阻器的分压接法。
6、测量时电路电流(电压)没须要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且负载电阻R接近或小于滑动变阻器电阻R0,采用滑动变阻器限流接法。
7、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求,应采用滑动变阻器限流接法。
8、没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者无可采用时可考虑安装简便和节能因素采用滑动变阻器限流接法。
选修3-1电学重点实验复习一、 测量电路的选择(电流表的内、外接问题)外接法(电流表在电压表的外部) 内接法(电流表在电压表的内部) 用来测小电阻(一般指几Ω至几十Ω) 用来测大电阻(一般指上几百甚至上千Ω) 记忆口诀:外小小内大大(外接法用来测量小电阻且测量值比真实值偏小,内接法用来测量大电阻且测量值比真实值偏大)二、 供电电路的选择(限流式、分压式问题)可以用限流式供电时就不能用分压式进行供电,因此我们只需要记住必须用分压式供电的三种情况:1、要求电压或电流从0开始调(比如描绘小灯泡的伏安特性曲线必须采用分压式供电)或者电压或电流的调节范围尽可能大时(放心题目会给的)2、电表量程较小而电动势较大(即采用限流式供电时,只要接通电路就会损坏电表。
)3、滑动变阻器的电阻远小于被控制的电阻(比如要测量的电阻几千Ω而滑动变阻器只有几十Ω,调节滑动变阻器时电表读数变化不明显。
)同学们,请仔细观察以上四幅电路图,它们分别采用了怎样的测量和供电电路?此外,你们发现了什么?A R AB P D S E V R x A R A B P A R xS E V R A BPC SE R x V AR A B P B R x S E V A实验一、测定金属的电阻率一、实验目的(1)学会使用各种常用电学仪器,会正确读数. (2)学会使用螺旋测微器并掌握正确读数方法.(3)学会用伏安法测量电阻的阻值,测定出金属的电阻率. (4)学会选择滑动变阻器的连接方式(分压、限流). 二、实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测导线的电阻R ,由 ,得 三、实验器材及原理图待测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干.例1:某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材: A.电池组(3 V ,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A ,内阻0.0125 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V ,内阻4 k Ω)E.电压表V2(0~15 V ,内阻15 k Ω)F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用 (填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx 在组成测量电路时,应采用安培表 接法,将设计的电路图画在图甲的方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如图乙,则读数为 mm.(4)若用L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为R ,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ= .2π·4RS d R L Lρ==LR S ρ=甲四、巩固练习1. 某同学测定一根金属丝的电阻率.①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为_________mm .②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:a .将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)b .将红、黑表笔短接,调节________调零旋钮,使欧姆表指针指在_________处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如左下图所示,则此段电阻丝的电阻为__________Ω.③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V 的直流电源、3V 量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用: A .电流表A 1(量程0.3A ,内阻约1Ω) B .电流表A 2(量程0.6A ,内阻约0.3Ω) C .滑动变阻器R 1(最大阻值为10Ω) D .滑动变阻器R 2(最大阻值为50Ω)为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材前面的字母).请在右上图中补齐连线以完成本实验.2.在测定金属丝电阻率的实验中,金属丝长约0.8m ,直径小于1mm ,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:①用螺旋测微器测量金属丝直径如图,则图中读数为 ;-+A-+V1510②用伏安法测量金属丝的电阻R。
精心整理限流法与分压法的区别与选取原则限流法与电路串联,分压法与电路并联(如果在有箭头的划变导线上联有用电器,且划变接有三根导线时就为此)区别:1.限流接法线路结构简单,消耗能量少;2.分压接法电压调整范围大,可以从0到路端电压之间连续调节;选用原则:1.优先限流接法,因为它电路结构简单,消耗能量少;2.下列情况之一者,必须采用分压接法:(1)当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值,采用限流接法不能满足要求时;(2)当实验要求多测几组数据(电压变化范围大),或要求电压从0开始变化时;(3)电源电动势比电压表量程大很多,限流接法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时时。
分压,电压的变化范围是0-E(滑动变阻器的两端接电源的正负极,滑片接一条支路,也就并联在电路中)限流,电压的变化范围是X-E(也就是不能调处0电压,这个是一端不接,也就是只连接两根导线,串联在电路中)一般接电路优先考虑的是限流,因为,功耗小。
但是需要电压从0开始变化的时候,就要使用分压法了,测伏安特性的时候,一定要采用分压法。
区别——1.滑动变阻器的限流法是串联在电路中的。
滑动变阻器的分压法是并联在电路中的。
2.滑动变阻器的分压法的电压可从零开始调节,而限流法不能从零开始调节(即分压法比限流法的可调节范围大)3.限流法消耗的功率比分压法少。
应用——1.需要调节范围大,且可从零开始调节时,用分压法。
2.要使电路中消耗的功率较小时,用限流法。
滑动变阻器分压与限流接法的选择滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片和变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路,通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式.(1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路.(2)当用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻,且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组实验数据时,必须选用分压电路.(3)要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.物理电学实验中分压法的一个小知识点!!!!救命什么叫做滑动变阻器处于分压为零的地方?分压为零是什么概念?怎么移动滑片啊??谢谢大家!!很急!!最佳答案滑动变阻器连入电路的电阻为零,连入电路时,它分担得的电压也是零。
图3 限流电路和分压电路1. 限流和分压接法的比较(1)限流电路:如图2所示,实际上滑动变阻器的右边部分并没有电流流过。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围:U ≥U 用≥UR 用/(R 0+R 用),电流调节范围:U /R 用≥I 用≥U /(R 0+R 用 )。
即电压和电流不能调至零,因此调节范围较小。
要使限流电路的电压和电流调节范围变大,可适当增大R 0。
另外,使用该电路时,在接通电前,R 0 应调到最大。
(2)分压电路:如图3所示,实质上滑动变阻器的左边部分与R 用并联后再与滑动变阻器的右边串联。
注意滑动变阻器的两端都有电流流过,且不相同。
该电路的特点是:在电源电压不变的情况下,R 用两端的电压调节范围为U ≥U 用≥0,即电压可调到零,电压调节范围大。
电流调节范围为E /R 用≥I 用≥0。
使用分压电路,在当R 0<R 用时,调节性能好。
通电前,滑片P 置于A 端,使U 用 =0。
2两种用法的选择A 优先选用限流式,从电能损耗方面分析消耗电能少。
用限流式具有电源负担轻,电路连接简便等优点。
B 如果滑动变阻器的额定电流够用,在下列三种情况下必须采用分压接法:① 用电器的电压或电流要求从零开始连续可调。
例1、1993年全国高考题)将量程为100μA 的电流表改装成量程为1 mA 的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1 mA ,试按实验要求画出电路图.例2、(1999广东卷)用图3中所给的实验器材测量一个“12V ,5W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3A 、0.6A 两档,内阻可忽略,电压表有15V 、3V 两档,内阻很大。
测量时要求加在灯泡两端的电压可连续地从0V 调到12V 。
⑴按要求在实物图上连线(其中部分线路已连好)。
⑵其次测量时电流表的指针位置如下图(b )所示,其读数为 A②要求电器的电压或电流变化范围大,负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻,须用分压式电路。
高中物理电学实验分压限流,内接外接,之类的使用在那里的?
分压限流,内外接是在伏安法测电阻和测量小灯泡伏安特性曲线中用到的
分压限流主要说的是整体电路的链接方式分压时加在待测用电器上的电压从0到E
限流时加在待测用电器上的点压是从一个中间值到E 具体可以用串联分压来算
所以当在实验中看到要求电压从0到E变化,或要求测量尽量精确或测小灯泡伏安特性曲线的实验要用分压
并且有句口诀叫“逢小必分”指的是分压时滑变的最大阻值必须小于待测电阻的阻值,而且小的越多越好
当滑变不符合,但又有上面的要求,这是选尽量接近待测电阻组织的滑变
如果没有上面的要求,我们自己选时如果题目中有尽量让实验简单的字样那就选限流,此时滑变要大于待测电阻,但是不要大的太多.
关于内外接,是测用电器U和I 时为了让误差变小而出现的叫做“大内小外”意思是用电压表内阻除以待测电阻阻值,待测电阻阻值除以电流表内阻,得到两个数,大的那个数所对应的表在内,另一个在外.
基本上就是这样,这些措施都是为了减小误差的。
限流式接法和分压式接法两种接法的区别为方便讨论,图中电源为理想电源,电表均为理想电表【滑动变阻器的选择】 (1)限流式接法设待测电阻阻值为R x ,滑动变阻器的最大阻值为R m ,接入回路的阻值为R ∈[0,R m ],令R m =nR x为方便讨论,电源内阻不计,电表均为理想电表 待测电阻R x 两端电压U =R x R x +R ⋅E =R mR m +nR⋅E以R x 两端电压U 为纵坐标,滑动变阻器接入回路的阻值R 为横坐标,可以发现,R 变大的过程中,U 逐渐减小;当滑动变阻器的最大阻值远远小于待测电阻R x 即R m ≪R x 时,待测电阻两端电压变化范围太小,此时电压表指针基本不动;当滑动变阻器的最大阻值远远大于待测电阻R x 即R m ≫R x 时,滑动变阻器从零增大的过程中,开始阶段,U 急剧减小,然后又基本不变化,这样在实验操作中是很难调节的;显然,待测电阻与滑动变阻器最大阻值相比,无论是远大于还是远小于,即阻值相差过大,限流式接法都很难完成实验;只有n 位于1附近,即R x 与R m可以比拟(阻值大小差不多)时,U变化明显且比较均匀,便于调节。
(2)分压式接法设待测电阻阻值为R x,滑动变阻器的最大阻值为R m,与R x并联部分阻值为R∈[0,R m],令R m=nR x为方便讨论,电源内阻不计,电表均为理想电表待测电阻R x两端电压U=E∙R x∙RR x+RR x∙RR x+R+R m−R=E⋅RR mR m2+nR m R−nR2以R x两端电压U为纵坐标,滑动变阻器接入回路的阻值R为横坐标显然,当滑动变阻器的最大阻值远远小于待测电阻R x即R m≪R x时,待测电阻两端电压U变化均匀易调节。
因此在保证安全的前提下,要尽量选择阻值小的滑动变阻器。
换个角度来说,待测电阻越大越好。
【两种接法的适用条件】①限流式接法适合测量阻值较小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多)②分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要大)。
一、滑动变阻器的分压接法与限流接法滑动变阻器的分压接法与限流接法各有什么特点?如何选用?滑动变阻器是电学实验中较重要、较经常使用的仪器,它能够改变电压和电流的大小.滑动变阻器在电路中有两种连接方式,即分压式和限流式.(1)电路特点图甲为分压式电路,图乙为限流式电路.其中R 为用电器电阻,R 0为滑动变阻器的电阻,A 、B 为两头接线柱,C 为滑动触头,E 、r 为电源电动势和内阻.由图可知,两种电路的电路结构性质大不相同.分压电路中,R 0全数接入电路,R 与R BC 并联后又与R AC 串联,组成混联电路.而在限流电路中R 0的一部份接入电路,并与R 串联组成简单的串联电路.一、分压式电路的特点:①滑动触头必需从B 到A 调剂,不致在接通电路时,因超过额定电压而烧坏用电器.②电压能够从零开始转变。
当滑动触头C 由B 向A 滑动时,用电器上的电压由零慢慢变大。
0000RR E RR R R r R R ⋅+++,③R 上的电压转变范围是零到当电源的内阻r 能够忽略时,R 上的电压转变范围是0~E .④当R <<R 0时,C 由B 向A 滑动时,R 上电压转变缓慢,C 接近A 端时电压开始迅速增加,无益于电压调剂; 当R >>R 0时,电路外电阻要紧由R 0决定.当C 由B 向A 滑动时,R 上的电压转变较快,容易达到所需电压,即R >>R 0时常采纳分压式电路.二、限流式电路的特点:①利用限流式电路做实验时,开始滑动触头C 应在B 端,避免实验中电流过载而烧坏用电器.②当滑动触头C 由B 向A 滑动时,外电路电阻变小,电流由小变大,通过R 上的电流始终不为零,电流I 在r R E +到rR R E ++0之间转变. ③当R>>R 0时,电流可调范围较小;当R <<R 0时,电流可调范围较大,这时常常采纳限流式电路. 由以上分析得出:当R >>R 0时,常采纳分压式电路;当R <<R 0时,常采纳限流式电路.关于限流接法和分压接法的一些理论分析在限流接法中,如电路负载电阻为R ,滑动变阻器总电阻为r ,电源的电动势为E ,电源的内电阻忽略不计,则电路中电流的变更范围为E /R ≥I ≥E /(R +r )。
高中电学实验分压与限流一、实验目的本实验旨在通过分压与限流电路的实验,掌握分压与限流电路的基本原理和方法,提高学生的实验操作能力和电路设计能力。
二、实验原理1.分压电路原理分压电路是指在一个电路中,将电源电压按照一定比例分成两个或多个部分,以供不同部件使用。
在分压电路中,常用两个或多个串联的固定或可变阻值来达到所需的分压比。
根据欧姆定律和基尔霍夫第二定律可以得到以下公式:U1/U2=R1/R2其中U1为输入端电压,U2为输出端电压,R1为输入端串联阻值,R2为输出端串联阻值。
2.限流电路原理限流是指通过控制某些元件(如二极管、场效应管等)的导通状态来控制整个回路中的电流大小。
在直流回路中,常用稳流二极管来实现限流功能。
稳流二极管具有一个比较稳定的导通特性,在一定范围内可以保持恒定的导通电流不变。
根据欧姆定律可以得到以下公式:I=V/R其中I为电流,V为电压,R为电路中的总阻值。
三、实验器材1.万用表2.直流电源3.稳流二极管4.可变电阻5.固定电阻6.导线四、实验步骤1.分压电路实验步骤(1)将直流电源接入实验电路中,并调节输出电压为10V。
(2)将可变电阻和固定电阻串联接入实验电路中,测量输入端和输出端的电压值,并记录下来。
(3)改变可变电阻的阻值,再次测量输入端和输出端的电压值,并记录下来。
(4)根据测量结果计算出不同情况下的分压比,并进行比较和分析。
2.限流电路实验步骤(1)将直流电源接入实验电路中,并调节输出电压为10V。
(2)将稳流二极管和固定电阻串联接入实验电路中,测量整个回路中的总阻值,并记录下来。
(3)改变稳流二极管的导通特性(如改变温度等),再次测量整个回路中的总阻值,并记录下来。
(4)根据测量结果计算出不同情况下的电流值,并进行比较和分析。
五、实验注意事项1.在实验过程中,应注意安全,避免电源短路或过载等危险情况的发生。
2.在测量电压和电流时,应选用适当的量程,并注意保持仪器的精度和准确性。
分压与限流的研究实验报告剖析实验目的:本实验旨在通过对电路中的分压与限流进行研究,探究它们在电路中的作用和应用。
实验原理:1. 分压:分压是指在电路中使用电阻将电压分成不同的部分。
根据欧姆定律,电压与电阻成正比,因此可以通过改变电阻的大小来改变电压的大小。
2. 限流:限流是指在电路中使用电阻限制电流的流动。
根据欧姆定律,电流与电阻成反比,因此可以通过改变电阻的大小来改变电流的大小。
实验装置:1. 直流电源2. 电阻3. 电压表4. 电流表5. 连接线实验步骤:1. 将直流电源接入电路,并通过连接线连接到电阻上。
2. 将电压表与电流表分别连接到电路中,以测量电压和电流的数值。
3. 通过改变电阻的大小,观察电压和电流的变化。
实验结果:1. 分压实验:通过改变电阻的大小,可以观察到电压的变化。
当电阻增大时,电压减小;当电阻减小时,电压增大。
这表明电阻可以起到将电压分成不同部分的作用。
2. 限流实验:通过改变电阻的大小,可以观察到电流的变化。
当电阻增大时,电流减小;当电阻减小时,电流增大。
这表明电阻可以起到限制电流流动的作用。
实验分析:1. 分压的应用:分压在实际电路中有广泛的应用,例如在电压表、电池组、电路调节等方面。
通过分压,可以将高压的电源分成适合测量或使用的低压。
2. 限流的应用:限流在实际电路中也有广泛的应用,例如在电源保护、电路调节等方面。
通过限流,可以限制电流的大小,防止电路过载或损坏。
3. 实验误差:在实验中,由于电阻的内阻、电压表和电流表的测量误差等因素的存在,实验结果可能存在一定的误差。
为减小误差,可采取平均值测量、多次测量等方法。
4. 实验改进:为进一步提高实验的准确性和可靠性,可以采取以下改进措施:- 使用更精准的测量仪器,如数字电压表、数字电流表等。
- 选择合适的电阻范围,以保证实验结果的可靠性。
- 多次重复实验,取平均值来减小误差。
结论:通过本实验的研究,我们可以得出以下结论:1. 分压可以通过改变电阻的大小实现,可以将电压分成不同的部分。
高中电学实验分压与限流
一、引言
在高中电学课程中,学生们经常进行各种实验来深入理解电路的工作原理。
分压与限流是电学实验中常见的两个概念。
分压可以有效地将电源电压分配到不同的电阻中,实现不同电阻上的电压差。
而限流则可以控制电路中的电流大小,起到保护电器和电源的作用。
本文将详细探讨高中电学实验中的分压和限流原理、方法以及注意事项。
二、分压
2.1 分压原理
分压是指通过合理连接电阻,将电压分配到各个电阻上的过程。
在电路中,如果两个电阻串联,电流会在这两个电阻之间按比例分配,而电压则会按照电阻大小进行分压。
2.2 分压公式
对于两个串联的电阻,根据欧姆定律可以得到分压公式:
V1 = (R1 / (R1 + R2)) * V
其中,V1为第一个电阻上的电压,R1和R2为两个电阻的阻值,V为电源的电压。
2.3 分压实验步骤和注意事项
1.连接实验电路。
将两个电阻串联连接,一个连接到电源正极,一个连接到电
源负极。
2.测量电压。
使用万用表或示波器来测量电阻上的电压。
3.计算电压。
根据分压公式计算出第一个电阻上的电压。
4.调节电阻。
可以通过改变两个电阻的阻值来观察电压变化的规律。
5.实验注意事项:在进行分压实验时,需要注意选用合适的电阻阻值、合理调
节电阻大小,以保证实验结果的准确性。
三、限流
3.1 限流原理
限流是指在电路中设置适当的元件,控制电流大小,防止电路过载和损坏。
在实际电路中,常用的限流元件有电阻、保险丝、熔断器等。
3.2 限流方法
1.电阻限流:通过串联一个适当的电阻来限制电流的大小。
电阻的阻值可以根
据需要来选择,以满足电路的工作要求。
2.保险丝限流:保险丝是一种电流过载保护元件,当电流超过其额定值时,保
险丝会熔断,切断电路,起到保护电路的作用。
3.熔断器限流:熔断器与保险丝的原理相似,也是一种电流过载保护元件,它
通过熔断器中的熔断丝来切断电路,防止电流过大而损坏电器设备。
3.3 限流实验步骤和注意事项
1.连接实验电路。
根据需要选择合适的限流元件并连接到电路中。
2.测量电流。
使用万用表或电流表来测量电路中的电流。
3.观察实验结果。
根据实验结果来确定是否达到了限流的要求。
4.实验注意事项:在进行限流实验时,需要注意选用适当的限流元件、合理选
择限流电流大小,以保证电路的安全运行。
四、总结
分压和限流是高中电学实验中常见的两个概念和实验。
通过分压,我们可以将电压按比例分配到不同的电阻上,实现电压差的测量和控制。
而限流则可以防止电路过载和电器损坏,保护电路的安全运行。
在进行实验时,需要注意选择合适的电阻和限流元件,以及合理调节电阻大小和限流电流大小,以保证实验结果的准确性和电路的安全运行。
通过本文的介绍,希望能够帮助读者深入理解高中电学实验中的分压和限流原理、方法和注意事项,为实验的进行提供指导和参考。
同时,也希望读者能够在实际操作中注意安全,遵循实验室规则,保证实验的顺利进行。