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关于电路的连接问题 教
一、怎样选择接法与外接法
很多同学在学了伏安法测电阻后，分不清什么时候采用接法，什么时候采用外接法，仅是知道测大电阻用阻法，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电阻和电阻并联的阻值。如果电阻的值远小于电压表的阻，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电阻串联的总电阻值。如果电阻的值远大于电流表的阻，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，所以接法适合于测大电阻。
专业资料．
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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
）测量的实际是电阻与电流表的串联电阻，所以：接法（b
相对误差
当、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、外接法均可。
限流电路
（图1） 分压电路
（图2）
电阻R的电压调节范围
0—E
电阻R的电流调节范围
0 —E/R
滑动变阻器分压接法和限流接法的选择
滑动变阻器分压接法和限流接法都能调节负载的电流（电压），但在相同条件下的调节效果不同，实际应用要根据情况恰当地选择适当的方法。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，优先考虑以限流接法为主．
1．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）
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(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．
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（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。
2．以下情况可选用限流接法：
a．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。
b．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。
c．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。
电流表内接和外接 先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行比较，若R较大，采用内接法。若R较小，则采用外接法。概括起来是 “大内偏大 小外偏小”。
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R0）对负载RL
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
0RRRLLE ≤ UL ≤ E
0RREL≤ IL ≤LRE EIL
分压
接法 0 ≤ UL ≤ E 0 ≤ IL ≤LRE E（IL+Iap）
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RL的电流IL=0RREL，当R0＞RL时IL主要取决于R0的变化，当R0＜RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0<
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RL远大于滑动变阻器的最大值R0，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RL远小于滑动变阻器的最大值R0，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RL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
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——限流式与分压式的选择
一个简单的方法，一般电路都要就限流式，因为可以节能，但是有下列三种情况必须用分压式。
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压和电流必须从零开始测量，就必须用分压式。可以归结为：实验中要求从零开始测量的，就必须用分压式。
2．如果整个电路中，滑动电阻器比较小，对整个电路几乎没有影响的，也必须用分压式。例如：测量电阻实验时，待测电阻大约是1000欧姆，而滑动电阻器仅有20欧姆，因为还要考虑到各种仪器的内阻问题，所以滑动电阻器对整个电路就几乎没有影响，这时就必须用分压。
3．在测量电路中，如果电压表或者电流表的量程比较小，（比限流式电路中的最小电流还要小）这时候为了安全起见，也必须用分压。
只有这三大类必须用分压法，而其他的就要用限流法了。当然，能用限流法的也可以用分压法，但是要考虑到节能问题，就只好选用限流法了。
综上所述，可以简记为：零起必分（压），滑小必分（压）;滑大可限（流），但烧表必分。
选用分压法的时候要选用小的滑动电阻器，同样还是为了节能。
①负载Rx两端电压变化范围 限流 ERx/(Rx+R)~E
（R是变阻器最大阻值） 分压 0～E
②能用限流一定能用分压。以下情况只能用分压：
a． 电阻or滑动变阻器or电流表允许通过的最大电流
b．滑动变阻器最大阻值很小 一般小于Rx/3
(Rx的电流、电压变化太小）
c．题目中要求“被测部分的电压变化范围尽可能大”、“多测量几组数据”、“电压表示数从0开始变化”、“滑动变阻器易于调节”
两种连接方式的选择原则
（1）节能优先的原则
在实验中，如果碰到滑动变阻器以限流方式或分压方式连接成电路均可的情况时，因为限流方式比分压方式节能，应先考虑限流方式。
例如在高二学生实验“测金属的电阻率”中，待测金属丝的电阻大约为10欧姆，所提供的滑动变阻器电阻为0~50欧姆，待测电阻小于滑动变阻器的电阻，采用限流或分压两种方式的电路对通过Rx的电流均有明显的控制作用，因此，两种连接方式连入电路均可。但是，前面分析过，限流方式比分压方式更节能，所以应优先考虑限流方式。只有当被测电阻远大于滑动变阻器电阻时，即使滑动变阻器滑动触头从一端滑至另一端，Rx两端电压和流入Rx的电流变化仍极小，滑动变阻器的限流作用不明显，这时滑动变阻器只能采用分压式接法。
