伏安法测电阻(内接法、外接法).ppt

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1、伏安法的应用伏安法的应用-电学设计性实验的处理方法电学设计性实验的处理方法电流表电流表一、伏安法一、伏安法测电测电阻阻1原理：根据欧姆原理：根据欧姆定律定律RU/I，只要，只要测测量出待量出待测电测电阻两端的阻两端的电压电压U及流及流过过的的电电流流I即可求出即可求出Rx的阻的阻值值 2实验实验器材器材 （1）测测量器材：量器材：主要主要用来测量电用来测量电路电流路电流.电压表电压表 主要主要用来用来测量电路中测量电路中两端电压。两端电压。（2 2）调节器材：）调节器材：滑动变阻器是一个可以滑动变阻器是一个可以连续连续改变电阻值的改变电阻值的可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及可变电阻，在

2、电路中能起到调节电流的大小及两点间电压高低的作用。两点间电压高低的作用。滑动变阻器滑动变阻器电阻箱电阻箱 与滑动变阻器一样提供可变电阻，但电阻箱与滑动变阻器一样提供可变电阻，但电阻箱的电阻的电阻可以直接读出可以直接读出，电阻的变化是不连续的。电阻的变化是不连续的。3.伏安法的测量电路伏安法的测量电路内接法内接法外接法外接法电路图电路图选用条件选用条件适用于测量适用于测量（1）两种电路两种电路-电流表的内接法和外接法电流表的内接法和外接法R RA AR Rx xR RV VR Rx x大大电电阻（阻（测测量量结结果偏大果偏大）小小电电阻（阻（测测量量结结果偏小果偏小）相对阻值比较法：相对阻值比较

3、法：当当 时，时，Rx为为小电阻小电阻，采用外接法；，采用外接法；当当 时，时，Rx为为大电阻大电阻，采用内接法，采用内接法.（2）两种测量电路的选择方法（电阻大小的比较）两种测量电路的选择方法（电阻大小的比较）绝对阻值比较法：绝对阻值比较法：若已知待测电阻估计值，先将待测电阻值与电压表、电流若已知待测电阻估计值，先将待测电阻值与电压表、电流表内阻进行比较，表内阻进行比较，若若Rx较小，宜采用电流表外接法；若较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，较大，宜采用电流表内接法宜采用电流表内接法实验试探法：按图所示接好电路，让实验试探法：按图所示接好电路，让电压表的一根接线柱电压表的一根接线柱P先后与

4、先后与a、b处接处接触一下，如果电压表的示数有较大的变触一下，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，则采用化，而电流表的示数变化不大，则采用电流表外接法；如果电流表的示数有较电流表外接法；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，大的变化，而电压表的示数变化不大，则采用电流表内接法则采用电流表内接法4、（控制）供电电路、（控制）供电电路 两种供电电路两种供电电路-滑动变阻器的限流式接法和分压式接法滑动变阻器的限流式接法和分压式接法 分压电路分压电路电流、电电流、电压调节范压调节范围大围大1.1.测量电路选择测量电路选择:要用比较阻值法确定，要用比较阻值法确定，当当

5、时采取外接法，反之采取内接法。时采取外接法，反之采取内接法。2.2.控制电路的选择；根据电路调节要求选择适当电路。控制电路的选择；根据电路调节要求选择适当电路。3.3.电学仪器的选择电学仪器的选择 首先遵循安全性原则；其次，电表还要遵循精确性原则，首先遵循安全性原则；其次，电表还要遵循精确性原则，仪表指针偏角要在满偏的仪表指针偏角要在满偏的1/31/3到满偏到满偏 ；变阻器的要便于控制；变阻器的要便于控制-方便性原则方便性原则4.4.实物图连接实物图连接 分析各器件连接方式，明确电表量程。分析各器件连接方式，明确电表量程。从电源开始，按顺序以单线连接方式将各串联器件依次连从电源开始，按顺序以单

6、线连接方式将各串联器件依次连接，然后再将并联器件并到电路中。接，然后再将并联器件并到电路中。“先串联后并联先串联后并联”连线中尽量不交叉线，所有线必须连接到接线柱上，不能连线中尽量不交叉线，所有线必须连接到接线柱上，不能线上接线。线上接线。【题后小结题后小结】【例例1】某同学为探究小灯泡电阻某同学为探究小灯泡电阻R与两端电压与两端电压U的关系，描绘的关系，描绘R随电压随电压U变化的图象变化的图象.实验室备有：除实验室备有：除“3.8 V，0.3 A”的待测的待测小灯泡；导线和开关外，还有以下一些器材可供选择小灯泡；导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：电流表：电流表：A1(量程量程100 m

7、A,内阻约内阻约2 )A2(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.3)电压表：电压表：V1(量程量程5 V，内阻约，内阻约5 k)V2(量程量程15 V，内阻约，内阻约15 k）滑动变阻器：滑动变阻器：R1(阻值范围阻值范围010 )R2(阻值范围阻值范围02 k)电源：电源：E1(电动势为电动势为1.5 V，内阻约为，内阻约为0.2 )E2(电动势为电动势为4 V，内阻约为，内阻约为0.04 )（1)为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表，电压表_，滑动变阻器，滑动变阻器_，电源，电源_。(填器填器材的符号材的符号),A2 V1R1E2

8、(3)根据实验数据，计算并根据实验数据，计算并描绘出描绘出R-U的图象如图所的图象如图所示，由图象可知，此灯泡示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为在不工作时，灯丝电阻为_ ；当所加电压；当所加电压为为3.00 V时，灯丝电阻为时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗，灯泡实际消耗的电功率为的电功率为_W。0.7811.51.5（2）画出实验电路图。）画出实验电路图。例例2.某同学使用了如下器材某同学使用了如下器材,测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，已知小灯泡的额定电压为所示，已知小灯泡的额定电压为12 V.A.电源电源E(电动势电动势15 V)；B.电压

9、表电压表V1(量程为量程为15 V，内阻约，内阻约15 k)；C.电压表电压表V2(量程为量程为5 V，内阻约，内阻约5 k)D.电流表电流表A1(量程量程100 mA，内阻约，内阻约10)E.电流表电流表A2(量程量程3A，内阻约，内阻约0.010)F.滑动变阻器滑动变阻器R1(最大电阻为最大电阻为50)；G.滑动变阻器滑动变阻器R2(最大电阻为最大电阻为1K)H.单刀单掷开关；导线若干单刀单掷开关；导线若干 (1)选择合理器材，在虚线框中选择合理器材，在虚线框中画出实验电路画出实验电路(2)根据设计的电路图在下图中的实物上连线根据设计的电路图在下图中的实物上连线(3)由小灯泡的伏安特性曲线

10、可知小灯泡的额定功率由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为为P额额_W.1.141.16练习练习5（3分）；分）；4（3分）；分）；说明：画出答图说明：画出答图1给给4分，只画出答图分，只画出答图2给给2分。分。5（3分）；分）；4（3分）；分）；练习2、（2013浙江模拟）某校物理课外研究小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2；电压表V，量程3V，内阻rV=9k；标准电阻R1，阻值1；标准电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R3，阻值范围010；滑动变阻

11、器R4，阻值范围01k；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当L两端的电压为2.30V时，电流表的示数如图2所示，此时L的电阻为()乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，当小灯泡L正常发光时，电压表指针指在表盘()的位置上研究小组认为要想更准确地描绘出灯泡L电压从0开始变化的伏安特性曲线，需要重新设计电路电流表应该选择()，滑动变阻器应选择()，在图4所示的虚线框内画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号练习3、某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.5V0.5A”；电流表A，量程0.6A，

12、内阻r约为0.2；电压表V，量程15V，内阻约为15k；滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电压6V，内阻不计；开关S及导线若干甲同学设计了如图1所示的电路进行测量，请按照图1电路图把图2实物图中未完成的连线补充完整（2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不高，又从实验室找来Ig=100A，Rg=1000的灵敏电流计和电阻箱（0-99999.9），想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，需要把电阻箱调成_的阻值，并与灵敏电流计_（填“串”或“并”）联在电路中来替代实验中的电压表。（3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG，画出I-IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请帮他把图线画好。（4）乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27时电阻是2.1，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为：R=k（273+t），k为比例常数请估算灵敏电流表的电流IG=60A时该灯泡灯丝的温度约为_答案：（1）连接如图：（2）设改装后的电压表为R总，则R总=50000，故R串=R总-Rg=49000（3）连成光滑曲线如图：说明：连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分(4）840870均可