《伏安法测电阻》PPT课件
r1
I2
I1
I1
R0 .
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练习
1.用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000 Ω): 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1 = 750 Ω ; 电压表V2,量程为5V,内阻r2 = 2500 Ω ; 滑线变阻器R,最大阻值约为100 Ω ;
25103 300
12050110033
所以测量
电路应选内接法。
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v1 Rx
A2
R
Er S
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(2)电路选择(控制电路)
电路选择主要从滑动变阻器对电路的控制和调节 的角度考虑。若采用限流电路控制,注意到测量部分 的总电阻约为25kΩ ,远大于滑动变阻器的总电阻 (1 kΩ),要保证电表安全,变阻器分得的电压至
表及电表与电源间的配置要合理。注意到电源电动势远
小于电压表V2的量程,而跟电压表V1的量程较接近,若
选用电压表V2来测量电压,其最大偏转量达不到量程的
1/3,读数时偶然误差太大,所以选用V1较恰当;而此
时通过电流表的最大电流 ImU Rm x 2.510104A400A,因此,
电流表A2与V1配置较好。又因为
电 源 E (电动势 15V,允许通过的最大电流 1A)
滑动变阻器 R
(最大阻值 1 kΩ)
电 键 S,导线若干
为了尽量减小实验误差,要求测多组数据。
(1)电流表应选_________,电压表应选__________。
(2)画出实验电路图。 精选ppt
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解析:(1)器材选择(测量电路)
从减小电表读数引起的偶然误差的角度考虑,两电
伏安法测电阻
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一、伏安法测电阻的原理
根据部分电路欧姆定律 R = U可知,只要测出
I
被测电阻两端的电压 U 和流过该电阻的电流I , 就可求出电阻 R 的大小。
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二、伏安法测电阻的电路组成
测量电路 控制电路
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三、伏安法测电阻的方法
1.测量电路的选择
(1)电流表和电压表各一个,知道其内阻的大约值
A1
Rx A2
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②电路选择(控制电路)
题目要求电流表A1的示数从零开始变化,多测几组数据,所以滑动变阻
器应用分压接法。用总阻值较小的滑动变阻器调节方便,故应选R1,电路图为:
A1 Ro
A2
R1
Er S
(2) 利用电流表A1测出自身电流I1,电流表A2测出通过A1和
R0的总电流I2,根据并联电路的关系有I1r1=(I2-I1)R0 ,解得
电源 导线、开关
器材代号
A1 A2 V
R0 R1 R2 E
器材规格
量程 300mA,内阻约为 5Ω 量程 600mA,内阻约为 1Ω 量程 15V,内阻约为 3kΩ
5Ω 0~10Ω ,额定电流为 1A 0~250Ω ,额定电流为 0.3A
电动势为 3V,内阻不计
若干
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(1) 要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多 测几 组数据,尽可能减少实验误差。在虚线框内画出 实验电路原理图,并在图中标出所选用器材的代号。
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下列三种情况必须选用分压接法 (1)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零 开始可连续调节时必须采用分压接法。
(2)当被测电阻阻值Rx远大于滑动变阻器的最大值 R,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)若采用限流接法,电路中实际电压(电流)总是
Rx
示。由于该电路中电压表的读数U表示 Rx 两端电压,
电流表的读数 I 表示通过 Rx 与 RV 并联电路的总电
流,所以使用该电路所测电阻
值 Rx 略小些。
,比真实 R测
U I
RV Rx RV Rx
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(2) 两只同种电表,已知其内阻
已知内阻的电流表可以当电压表使用,一般 用来测阻值较小的电阻两端电压(小电压),已知 内阻的电压表也可以当电流表使用,一般用来测 小电流。
(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻
r1,则所测电流表A1的内阻r1的表达式为:r1=_____。
式中各符号的意义是:________________。
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分析与解答: (1) ①器材选择(测量电路)
因为电压表的量程为电源电动势的 5 倍,所以该电 压表与电源不相配,不能选用该电压表来测量电压。而 电流表 A1 和 A2 可以配置,因此将电流表 A2 跟定值电 阻配合起来可以当电压表使用,测量电路应为:
单刀单掷开关S,导线若干。
①内接法
V
Rx A
若 R x RV 时,选用电流表内接法。由于该电路中电
RA
Rx
压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压,
电流表的读数 I 表示通过Rx的电流,所以使用该电路所
测电阻
R R ,比真实值 R测
U I
Rx
RA
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x大了
A
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②外接法
V
Rx A
若 R x RV 时,选用电流表的外接法,如上图所
超过实验仪器的量程时,只能采用分压接法。
若没有很高的要求,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接 法。
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四、应用举例
例1、用伏安法测量定值电阻的阻值,备用器材如下:
待测电阻 Rx (阻值约为25KΩ)
电流表 A1 (量程 100μA,内阻约为 2KΩ) 电流表 A2 (量程 500μA,内阻约为 300Ω) 电压表 V1 (量程 10V,内阻约为 100 kΩ) 电压表 V2 (量程 50V,内阻约为 500 kΩ)
A1
Rx
或
A2
A1
Rx A2
v2
Rx
或
v1
v1
Rx v2
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(3) 两只同种电表,内阻都未知,需要一 个电阻箱或一定值电阻就能测量电表的内阻
A1
Rx A2
v2
Rx v1
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2.控制电路的选择 控制电路分为限流式和分压式两种
R
r
E
S
R E rS
滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循 安全性、精确性、方便性、节能性原则综合考 虑,灵活择取。
v1 Rx
A2
R
Er S
少为5V, 阻值应调到12.5 kΩ,
显然, 限流不能起到保证电表
安全的作用,更不能进行有效
调节,所以,只能采用分压电路
控制,实验电路如图所示。
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例2、为了测定电流表A1的内阻r1的精确值,实
验室给出了如下器材:
器材名称 电流表 电流表 电压表
定值电阻 滑动变阻器 滑动变阻器