内接法外接法分流分压
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方法选择我做主一、伏安法测电阻伏安法测电阻是物理课本中介绍的基本方法,其基本的原理图如1、2所示:其中图1是安培表的外接法,适合测小电阻,R X 的测得值小于其真实值,实际测量的是R X 与R V 的并联值,原因是电压表示数等于R X 两端电压,电流表示数大于流过R X 中的电流。
图2是安培表内接法,适合测大电阻,R X 的测得值大于其真实值,实际测量的是R X 与R A 的串联值,原因是电压表示数大于R X 两端电压,电流表示数等于流过R X 中的电流。
结论“大内偏大,小内偏小”即测大电阻用内接法,测量值比真实值偏大;测小电阻用内接法,测量值比真实值偏小。
选择电流表内接和外接的方法①如果x R 、A R 、v R 大约阻值知道时,在满足x v R R <<满足时,采用外接法;当x A R R >>时,采用内接法。
②临界电阻法判断 先算出临界电阻值0A v R R R =,若0x R R <采用电流表外接法;若0x R R >采用电流表内接法。
③试触法 即通过改变电表的连接方式,电表示数变化情况确定内接还是外接。
具体判断时可采用比较I I ∆和U U ∆大小的方法来判断采用内接法还是外接法。
若I I ∆>U U ∆,应采用内接法;若I I ∆<UU∆,应采用外接法。
二、滑动变阻器的限流接法与分压接法两种电路的比较 图1限流法 图2分压法两种电路的选择通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流法为主。
在下面三种情况下必须选择分压接法a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节,只有分压电路才能满足。
b.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(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保持电表和电阻元件免受损坏,必须采用分压接法c.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(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,为了能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择分压接法。
恒定电流二知识点一:滑动变阻器的使用方法:a限流接法。
b分压接法。
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R)对负载R0L 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R上电压调节范围L(忽略电源内阻)负载R上电流调节范围L(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法R------- L— E < U < ER + R LL0E T E------ < I < ——R + R-------- L RL0 LEIL分压接法0 < U L< EE E0 < I < ——L R LE(I L+I ap)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其中,在限流电路中,通R的电流I二一^,当R〉R时I主要取决于R的变化,当R<R时,I主要取L L R + R0 L L 00 L L L0决于R,特别是当R<<R时,无论怎样改变R的大小,也不会使I有较大变化.在分压电路中,不论R的大小如何,调节滑动触头P的位置,都可以使I L有明显的变化.2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.(1)下列三种情况必须选用分压式接法①、若要求被测电阻两端电压变化范围较大,或需要从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),必须采用分压接法.分压式电路中,在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下,应该选择量程较小的变阻器(调节效果好,电压变化均匀)。
②、当用电器的电阻R L远大于滑动变阻器的最大值R°,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法.③、当用电器的电阻R L远小于滑动变阻器的最大值R°,为使被测电阻中的电流有明显变化,应采用分压接法.④、若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L的额定电流时,只能采用分压接法.(2)下列情况可选用限流式接法①、测量时电路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R°接近或R L略小于R°,两种接法都可以,采用限流式接法较好,节能省电.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,考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.知识点二:电流表内接法与电流表外接法的比较U根据欧姆定律的变形公式R =丁可知,要测某一电阻R的阻值,只要用电压表测出R两端的电压,用电流表测I x x0L出通过R 的电流,代入公式即可计算出电阻R 的阻值。
关于电路的连接问题教一、怎样选择内接法与外接法很多同学在学了伏安法测电阻后,分不清什么时候采用内接法,什么时候采用外接法,仅是知道测大电阻用内阻法,测小电阻用外接法,但在测量既不是很大也不是很小的电阻时,就不清楚采用哪种接法才能使测量的误差最小。
下面就来谈谈在伏安法测电阻时内接法与外接法的选择。
一. 误差的产生原因伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。
它的测量值和真实值应该是:,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。
当选用外接法(a)时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值,实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。
如果电阻的值远小于电压表的内阻,电压表分去的电流很小,这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流,所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法(b)时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。
如果电阻的值远大于电流表的内阻,电流表分去的电压很小,这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压,所以内接法适合于测大电阻。
二. 系统的相对误差由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以:相对误差内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以:相对误差当内、外接法相对误差相等时,有,所以,()为临界值。
当(即为大电阻)时用内接法,当(即为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。
当时,用内、外接法均可。
三. 利用试触法确定内、外接法当大小都不知道时,可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别试触M、N两点,观察两电表的示数变化情况,如果,说明电压表内阻带来的影响大,即电阻跟电压表的电阻相差较小,属于“大电阻”,应采用内接法,如果,说明电流表内阻带来的影响大,即电阻跟电流表的电阻相差较小,属于“小电阻”应采用外接法。
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。
电路的选择伏安法测电阻原理:根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
一、安培表的内接法和外接法内接法和外接法的选择原则: (1)当x V A x R RR R <(或V A x R R R <)时,Rx 为小电阻,用外接法,测量值偏小 (2)当xV A x R RR R >(或V A x R R R >)时,Rx 为大电阻,用内接法,测量值偏大 (3)当xV A x R RR R =(或V A x R R R =)时,Rx 为临界值,内外接法均可【练习1】待测电阻估计为100Ω左右,采用伏安法测电阻,所用电压表内阻为5k Ω,电流表内阻为0.5Ω,则选用_____(内/外)接法误差较小。
试触法选择内接外接电路:用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试触的办法,如图所示。
电压表一端接a 点,让电压表另一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数变化比较显著,说明电压表的分流作用太大,为减小误差,应该采用______(内/外)接法,电压表应接在a 、_____两点;若电压表的示数变化比较显著,说明电流表的分压作用太大,为减小误差,应该采用______(内/外)接法,电压表应接在a 、_____两点。
二、滑动变阻器的限流接法和分压接法限流法和分压接法的选择原则:分压:滑小必分(x R R <滑)、零起必分、烧表必分 限流:滑大可限(x R R >滑)、节能选限、烧滑必限【练习题】1. 用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。
下列说法中正确的是( )A. 若V x R R >>,用外接法测得x R 的值误差较小B . 若V x R R <<,用外接法测得x R 的值误差较小C . 若A x R R >>,用内接法测得x R 的值误差较小D . 无论x R 之值如何,用外接法测得x R 的值总比真值小,用内接法测得x R 的值总比真值大2. 某同学用伏安法测量电阻x R ,分别用电流表内接法和外接法,测得x R 的阻值分别为21R R 和,所测阻值与真实值x R 之间的关系是( )A . 2x 1R R R >> B. 2x 1R R R << C. x 21R R R >>D. x 21R R R <<3. 一个电阻大约50Ω左右,现在需要比较准确地测定其阻值,所用的器材是电压表(3V , 5000Ω),电流表(50mA ,20Ω),滑动变阻器(0~10Ω,1A ),电源(6V ,内阻很小),开关、导线若干,采用哪个电路进行测量比较合适( )4. 用伏安法测电阻,所用电压表内阻为5k Ω,电流表内阻为0.5Ω。
一、滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据 :1.限流式图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围E E RR x ~R x限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.2.电能损耗较小. 2.分压式 图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx 的电压可调范围0~E 分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大. 但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大.分压限流的选择1. 负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连读可调,应选分压电路.2. 若负载电阻的阻值Rx 远大于滑动变阻器总阻值R ,应选分压电路.3. 若负载电阻的阻值Rx 小于滑动变阻器总阻值R 或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4. 两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路总功率小。
5. 特殊问题要具体问题具体分析.题型一:电流表内外接、限流和分压接法的选择。
用伏安法测量一个定值电阻阻值,器材规格如下: (1)待测电阻(约100Ω)(2)直流毫安表(量程10mA ,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程3V ,内阻5k Ω) (4)直流电源(输出电压4V ,内阻可不计)(5)滑动变阻器(阻值范围15Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干题型二:电压表和电流表量程的选择、滑动变阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择有一待测电阻Rx ,阻值约为5Ω,允许最大功率为1.25W ,现欲比较精确的测定其阻值。
除待测电阻外,备用器材及规格如下:⑴电压表(0~3V ~15V )3V 量程内阻约为3k Ω;15V 量程内阻为15 k Ω; ⑵电流表(0~0.6A ~3A )0.6A 量程内阻为1Ω;3A 量程内阻为0.25Ω; ⑶滑动变阻器(20Ω,1A ); ⑷滑动变阻器(2k Ω,1.5A ); ⑸蓄电池组(6V ,内阻不计); ⑹电键、导线。
二、电流表内接法与外接法选择:(1)阻值判断法:当 V R R 〈〈时,采用电流表“外接法” 当 A R R 〉〉时,采用电流表“内接法” (2)试触法:u u ∆与I I∆比较大小 若u u ∆大,则选择电压表分流的外接法若II ∆大,则选择电流表分压的内接法例:有一未知的电阻R x ,为较准确的测出其阻值,先后用如图(a )、(b )两种电路进行测试,利用(a )测的数据为“2.7V 、5.0mA ”,利用(b )测的数据为“2.8V 、4.0mA ”,那么,该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )A. 560Ω,偏大;B. 560Ω,偏小;C. 700Ω,偏小;D. 700Ω,偏大。
ε复杂的事情简单做,简单的事情重复做,重复的事情用心做,你就是专家ξ
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(测量电路)电流表内接法、外接法
1、电流表内接法、外接法比较
内接法 外接法 电路图
误差来源
电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流 I 测=I x +I V 电阻
测量值
R 测=U 测I 测=R x +R A >R x 测量值大于真实值 R 测=U 测I 测=R x R V R x +R V <R x 测量值小于真实值 适用条件
R x R A R x 与R A 大小相当且R x R V 适用于测量 大电阻(相对R A ) 小电阻(相对R v )
①阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x
R A ,选用电流表内接法;
若R x 与R A 大小相当且R x R V ,选用电流表外接法
②临界值计算法 R x <R V R A 时,选用电流表外接法;R x >R V R A 时,选用电流表内接法
③试触法
让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则选用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则选用电流表内接法
以上三种方法,可巧记为“大内小外”
△提示:
临界值推导——
内接法误差A R
外接法误差v
x v x x R R R R R +⋅- 当A R =v x v x x R R R R R +⋅-
时,x A A v x R R R R R ⋅+⋅=2,由于A R 比较小,忽略x A R R ⋅ 即A v x R R R ⋅=2。