高考物理二轮复习-专项突破-伏安法测电阻.ppt

伏安法测电阻伏安法测电阻1.伏安法测电阻伏安法测电阻（一）（一）伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理例例1例例2（二）（二）滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用1.滑动变阻器的两种主要连接方式滑动变阻器的两种主要连接方式2.滑动滑动变阻器的作用变阻器的作用3.分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较：（三）（三）伏安法测电阻的电路伏安法测电阻的电路（四）例题（四）例题96年高考年高考例例389年高考年高考2.伏安法测电阻的原理伏安法测电阻的原理：RX=UXIX.注意注意U、I、R三个量必须是三个量必须是同一段同一段电路中的量，由于电路中的量，由于电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。电流表和电压表都有内阻，因此，一定产生误差。1.电流表内接法电流表内接法AVRxIA=IXUV=UX+UAUXR测测=UVIA=RX+RARX=UX/IX小结内接法：电流为真实值，电压偏大小结内接法：电流为真实值，电压偏大,测量值大于真实值测量值大于真实值,当当RXRA时，时，R测测RX2.电流表外接法：电流表外接法：AVRxUV=UXIA=IX+IVIXR测测=UVIA=RXRV（RX+RV）RX=UX/IX小结外接法：电压为真实值，电流偏大小结外接法：电压为真实值，电流偏大,测量值小于真实值测量值小于真实值当当RXRV时，时，R测测RX3.例例1.用用内内阻阻为为3000的的电电压压表表和和内内阻阻为为10的的电电流流表表测测电电阻阻，在在图图甲甲、乙乙两两种种情情况况下下，电电压压表表的的示示数数都都是是60V，电流表的示数都是，电流表的示数都是0.2A，则，则R1的测量值为的测量值为，真实值是，真实值是，R2的测量值为的测量值为，真实值是，真实值是。AVR2AVR1甲甲乙乙300290300333练练习习.用用伏伏安安法法测测电电阻阻，采采用用电电流流表表内内接接法法和和外外接接法法，测测得得某某电电阻阻Rx的的阻阻值值分分别别为为R1和和R2，则则所所测测的测量值和真实值的测量值和真实值Rx之间的关系是之间的关系是（）（A）R1RxR2（B）R1RxR2（C）R1R2Rx（D）R1R2RxA4.例例2、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可、利用伏安法测电阻时，若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将，将P分别分别与与a，b两点接触一下，如果安培表示数显著变化，两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则则P应接在应接在处，如果伏特表示数显著变化，处，如果伏特表示数显著变化，则则P应接在应接在处。处。解：解：安培表示数变化安培表示数变化显著显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表，说明被测电阻较大，可跟伏特表内阻相比。内阻相比。因此采用内接法可以减小误差，因此采用内接法可以减小误差，P应接在应接在b处。处。RabPVA而当伏特表示数变化而当伏特表示数变化显著显著，说明被测电阻较小可跟安培表内，说明被测电阻较小可跟安培表内阻相比。阻相比。因此采用外接法可以减小误差，因此采用外接法可以减小误差，P应接在应接在a处。处。ab5.三、滑动变阻器的使用三、滑动变阻器的使用ABCD串联限流电路串联限流电路并联分压电路并联分压电路分压器分压器1.滑动变阻器的滑动变阻器的两种主要连接方式：两种主要连接方式：RXRABC(D)RXR（1）保护电表不受损坏；）保护电表不受损坏；（2）改变电流电压值，多测量几次，求）改变电流电压值，多测量几次，求RX的的平均值，减少误差。平均值，减少误差。2.变阻器的作用变阻器的作用6.分压接法分压接法的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。的优点是：电压变化范围大，附加功率损耗较大。限流接法限流接法的优点是：电路连接简便，的优点是：电路连接简便，附加功率损耗较小。附加功率损耗较小。3.分压接法和限流接法的比较：分压接法和限流接法的比较：a.当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法当两种接法均可满足实验要求时，一般选限流接法b.当负载电阻当负载电阻Rx较小，变阻器总阻值较小，变阻器总阻值R较大是较大是Rx的几倍时，的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法c.当负载电阻当负载电阻Rx较大是较大是R的几倍时，变阻器总阻值的几倍时，变阻器总阻值R较小，较小，限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法限流接法对电流，电压的调控作用不明显，一般选分压接法d.当要求电压从当要求电压从0变起，一定用分压接法变起，一定用分压接法限流电路限流电路分压电路分压电路电压范围电压范围电流范围电流范围0U7.限流器电路，限流器电路，安培表内接法安培表内接法RXRARXAV限流器电路限流器电路，安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV分压器电路分压器电路，安培表内接法安培表内接法RXRAAVRX分压器电路分压器电路，安培表外接法安培表外接法RXRVVARX伏安法测电阻的电路伏安法测电阻的电路8.1996年高考年高考17.在用伏安法测电阻的实验中在用伏安法测电阻的实验中,所用电所用电压表的内阻约为压表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选择能选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示如右图所示).(1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出I-U图线图线,由此求得该电阻由此求得该电阻的阻值的阻值Rx=欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图画出此实验的电路原理图.2.4103mAvRx大电阻用大电阻用内接法，变阻器内接法，变阻器用分压器接法，用分压器接法，电路图如图示电路图如图示.(2)答：答：01.02.03.01.00.51.5U(伏伏)I(毫安毫安)9.例例3 3：有一个电阻有一个电阻Rx，其阻值大约是，其阻值大约是25 25 k ，可供选，可供选择的器材是：择的器材是：电流表电流表A1 (0-1001 (0-100A,2,2 k)电流表电流表A2 (0-5002 (0-500A,300),300)电压表电压表V1 (0-101 (0-10V,100,100 k）电压表电压表V2 (0-502 (0-50V,500,500 k）直流稳压电源直流稳压电源 E （1515V，1 1A）滑动变阻器滑动变阻器 R (1 (1k,1,1W)电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。10.解：解：1电压表、电流表的选择电压表、电流表的选择若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，电路中的最小电流为电路中的最小电流为 Imin=15V/26K=0.577mA=577A，RXVA25K15V1K超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。分压器接法。VARX25K15V1K若电压表选若电压表选V2(50V),因为电源电压因为电源电压15V不足其量程不足其量程的的1/3，所以，所以电压表应选电压表应选V1（10V）。由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻R RX X 中的最大电流为中的最大电流为 Imax=10V/25K=0.4mA=400A，所以所以电流表选电流表选A2（500A）。11.2滑动变阻器的选择滑动变阻器的选择滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用，为了使电流电压有较明显的变化，为了使电流电压有较明显的变化，在在限流电路限流电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器的阻值R（35）RX在在分压器电路分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值中，一般滑动变阻器的阻值R（1/31/5）RX在本题中不要求选择滑动变阻器。在本题中不要求选择滑动变阻器。3.安培表内接法和外接法的选择安培表内接法和外接法的选择因为因为RX=25KRA=300所以采用所以采用安培表内接法安培表内接法12.4分压电路和限流电路的选择分压电路和限流电路的选择分压电路分压电路可以使待测电阻上的电压从零调可以使待测电阻上的电压从零调到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外到最大值，连线较复杂，分压电路消耗的额外功率大；功率大；限流电路限流电路对电压的调节范围较小但对电压的调节范围较小但连线简单，限流电路消耗的额外功率小连线简单，限流电路消耗的额外功率小我们可根据这两种电路的特点，按照实验我们可根据这两种电路的特点，按照实验要求进行选择。要求进行选择。在上面例题中，如果用限流电路，因待测在上面例题中，如果用限流电路，因待测电阻值是滑动变阻器总阻值的电阻值是滑动变阻器总阻值的25倍，所以变阻倍，所以变阻器对电流、电压的的调节作用很小这里我们器对电流、电压的的调节作用很小这里我们应该应该选用选用调节作用范围大的调节作用范围大的分压器电路分压器电路13.解答解答:根据上述分析，选择电流表和电压表应为：根据上述分析，选择电流表和电压表应为：电流表电流表A1(0-100A,2k)电流表电流表A2(0-500A,300)电压表电压表V1(0-10V,100k）电压表电压表V2(0-50V,500K）选择接法：电流表用选择接法：电流表用 ，变阻器用，变阻器用 ，内接法内接法分压器接法分压器接法画出实验电路图如下：画出实验电路图如下：A2V1RX25K=15V1K 实物图连线如图示：实物图连线如图示：+14.RXVA AV1989年高考：年高考：用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图的合适的电路。图中安培表的量程为中安培表的量程为0.6A，内阻接近，内阻接近1，伏特表的量程，伏特表的量程为为3V，内阻为几，内阻为几K；电源的电动势为；电源的电动势为6V，变阻器，变阻器的阻值为的阻值为020。在闭合电键前，变阻器滑动触点。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。应处于正确位置。解：解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-15.16.