1 伏安法測(cè)電阻(講解資料)

1、1伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路（一）電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用到的基本知識(shí)（一）電學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用到的基本知識(shí)在近年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電阻的測(cè)量（包括變形如電表內(nèi)阻的測(cè)量）、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻是考查頻率較高的實(shí)驗(yàn)。它們所用到的原理公式為：。由此可IrUEIUR???見(jiàn)，對(duì)于電路中電壓U及電流I的測(cè)量是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在，但這兩個(gè)量的直接測(cè)量和間接測(cè)量的方法卻多種多樣，在此往往也是高考試題的著力點(diǎn)之處。因此復(fù)習(xí)中應(yīng)熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)及方法，做

2、到以不變應(yīng)萬(wàn)變。1電路設(shè)計(jì)原則：電路設(shè)計(jì)原則：正確地選擇儀器和設(shè)計(jì)電路的問(wèn)題，有一定的靈活性，解決時(shí)應(yīng)掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”、“方便性”、“精確性”原則，兼顧“誤差小”、“儀器少”、“耗電少”等各方面因素綜合考慮，靈活運(yùn)用。⑴正確性：實(shí)驗(yàn)原理所依據(jù)的原理應(yīng)當(dāng)符合物理學(xué)的基本原理。⑵安全性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，實(shí)施過(guò)程中不應(yīng)對(duì)儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允

3、許電流，不能燒壞儀器。⑶方便性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)便于操作，便于讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。⑷精確性：在實(shí)驗(yàn)方案、儀器、儀器量程的選擇上，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能的小。2電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇：電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇：⑴根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表。首先保證流過(guò)電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過(guò)使用量程，然后合理選擇量程，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般要大于滿(mǎn)偏度的13），以減少測(cè)讀誤差。⑵根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇滑動(dòng)變阻器，注意流

4、過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流不超過(guò)它的額定值，對(duì)大阻值的變阻器，如果是滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用。⑶應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來(lái)選擇儀器，對(duì)于這種情況，只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇?？傊?，最優(yōu)選擇的原則是：方法誤差盡可能??；間接測(cè)定值盡可能有較多的有效數(shù)字位數(shù)，直接測(cè)定值的測(cè)量使誤差盡可能小，且不超過(guò)儀表的量程；實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié)；在大功率裝置（電路）中盡可能節(jié)省能量；在小功率電路里，在不超過(guò)用電器額定值的前提下，適

5、當(dāng)提高電流、電壓值，以提高測(cè)試的準(zhǔn)確度。明確目的→→選擇方案→選定器材→擬定步驟數(shù)據(jù)處理→→→誤差分析3圖105它的接線方式是電源、滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻三者串聯(lián)。對(duì)待測(cè)電阻供電電壓的最大調(diào)節(jié)范圍是：(是待測(cè)電阻，R是滑動(dòng)變阻器的總電阻，不計(jì)電源內(nèi)阻)。如圖ERRERXX~?XR（乙）是滑動(dòng)變阻器的分壓式接法。接線方式是電源與滑動(dòng)變阻器組成閉合電路，而被測(cè)電路與滑動(dòng)變阻器的一部分電阻并聯(lián)，該接法對(duì)待測(cè)電阻供電電壓的調(diào)節(jié)范圍是：（不計(jì)電源內(nèi)

6、阻時(shí)）。E~0選取接法的原則：選取接法的原則：①要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大，且從零開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。②負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻R時(shí)，須用分壓式接法，此時(shí)若采用限流式接法對(duì)電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。③采用限流電路時(shí)，電路中的最小電流（電壓）仍超過(guò)電流表的量程或超過(guò)用電器的額定電流（電壓）時(shí)，應(yīng)采用變阻器的分壓式接法。④負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻R或相差不大，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開(kāi)始起調(diào)

7、，可用限流式接法。⑤兩種電路均可使用時(shí)應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因?yàn)橄蘖麟娐方Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，總功率較小。例1、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻Rx（約100Ω）直流電流表（量程0~10mA、內(nèi)阻50Ω）直流電壓表（量程0~3V、內(nèi)阻5kΩ）直流電源（輸出電壓4V、內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器（0~15Ω、允許最大電流1A）；開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖.【審題審題】本題只需要判斷測(cè)量電路、控制電路的接法，各儀

8、器的量程和電阻都已經(jīng)給出，只需計(jì)算兩種接法哪種合適?！窘馕鼋馕觥坑梅卜y(cè)量電阻有兩種連接方式，即電流表的內(nèi)接法和外接法，由于Rx＜，故電流表應(yīng)采用外接法.在控制電路中，若采用變阻器的限流接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻vARR器阻值調(diào)至最大，通過(guò)負(fù)載的電流最小，Imin==24mA＞10mA此時(shí)電流仍超xARRRE??過(guò)電流表的量程，故滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法.如圖105所示.【總結(jié)總結(jié)】任一種控制電路必須能保證電路的安全，這是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的首要原則，