用伏安法测电阻实验论文

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用伏安法测电阻实验论文
摘要:滑动变阻器,由于提供的两个滑动变阻器的总阻值都比待测电阻大,这就决定必须采用限流接法,在此前提下,则选择总阻值相对较小的,调节灵敏度高一些。

关于滑动变阻器的“选择”问题主要分为两大类:总阻值大小的选择和分压、限流接法的选择。

关于电流表的“选择”问题主要分为两大类量程的选择和电流表内接和外接的选择。

现分别讨论:
一.滑动变阻器的选择
1.选择滑动变阻器的原则
(1).安全性原则。

即所选用的滑动变阻器及其接法,要保证电路的安全。

如果该滑动变阻器的全部电阻连入到电路中,电路中的电流还是超过了电流表的量程,就必须选用滑动变阻器分压接法或者另换总阻值较大的滑动变阻器。

就接法而言,从安全角度来看,分压接法的安全性要高得多。

(2).遵循实际要求原则。

试题中有明确要求时,滑动变阻器及其接法的选择就必须按要求办。

若题目中有“电压从0开始调节”、“要求较大的电压变化范围”等要求时,则选用分压接法,所用滑动变阻器的总阻值要相对小一些(但绝不是越小越好,还要确保自身的安全);若题目中出现“调节滑动变阻器使电路中电流变化比较明显”等要求,则选用限流电路,滑动变阻器的总阻值应比电路其他部分的总阻值大。

(3).科学性原则。

即根据滑动变阻器总阻值与待测电阻的关系,
选择相应的接法。

如果滑动变阻器的总阻值比待测的电阻要小,适合用分压接法;反之,滑动变阻器的总电阻比待测电阻阻值大,则适合用限流接法,此时如果所提供的滑动变阻器有两个,且均满足上述条件,则选择总电阻相对较小的,调节灵敏度高。

2.滑动变阻器接法的选择
(2).两种接法的适用条件
限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。

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)。

如果Rx很小,限流式接法中滑动变阻器分得电压较大,调节范围也比较大。

Rx很大时,分压式接法中Rx几乎不影响电压的分配,滑片移动时,电压变化接近线性关系,便于调节。

①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求,即若滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或电压),则必须选用分压式接法。

②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压电路。

③若实验中要求电压从零开始调节,则必须采用分压式电路。

④两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限
流式接法电路简单、耗能低。

(3)、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法
A.下列三种情况必须选用分压式接法
①要求回路中某部分电路电流或电压实现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),即大范围内测量时,必须采用分压接法.
③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的额定值时,只能采用分压接法.
B.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RL与R0接近或RL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采用限流式接法.
二.电表的选择与接法
1.选择电表的原则
根据实验原理和实验室条件选择电表是进行正确测量的前提,一般遵循以下两原则:
⑴安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。

另外还要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。

如果量程仍然不
满足条件,就要对电表进行改装。

⑵准确性原则:根据实验的需要,选用精度合适的测量工具,根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。

务必使指针有较大偏转(一般取满偏的1/3-2/3左右),以减少测读的误差。

但对某个实验来讲,精确程度够用即可,并不是精度越高越好。

2.电流表的内接法和外接法的比较
【解析】:电源已经给定,在安全性和精确性的双重考虑下,电压表和电流表很容易选出。

至于滑动变阻器,由于提供的两个滑动变阻器的总阻值都比待测电阻大,这就决定必须采用限流接法,在此前提下,则选择总阻值相对较小的,调节灵敏度高一些。

同时,由于待测的电阻与电流表和电压表的内阻比起来,应该看作小电阻,因此在电路上应该采用电流表外接法。

所以所选器材是A.C.D.F.H,电路图如图4所示。

参考文献
[1] 韦中燊《电学实验中滑动变阻器的“选择”题》
[2] 孙翔峰著钱满侠主编《三维设计·新课标高考总复习》物理(人教版)。