龙啊振第二章 (电学实验)内外接法与限流分压接法

1、电学实验：电学实验：电路的选择与接法电路的选择与接法1 1 电流表的内接法电流表的内接法3 3 滑动变阻器的限流式接法滑动变阻器的限流式接法二二 电路中电学仪器的接法分类电路中电学仪器的接法分类一一 电路中电路接法选择电路中电路接法选择原则：保证电路安全，不能烧坏用电器与电表原则：保证电路安全，不能烧坏用电器与电表; ; 测量时电路变化明显，减小实验误差测量时电路变化明显，减小实验误差; ;2 2 电流表的外接法电流表的外接法4 4 滑动变阻器的分压式接法滑动变阻器的分压式接法一一 电路中电路接法选择电路中电路接法选择操作性原则：操作性原则： 如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，如滑动变

2、阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压时用限流电路调节电路的电压( (电流电流) )比较方便；当其比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压( (电流电流) )比较方便比较方便选择的一般步骤选择的一般步骤根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；找出实验所需合适的实验器材；找出实验所需合适的实验器材；估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规

3、格选定电源、选定电压表和电流表以及所知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程；用的量程；根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器. .RXVA1 1 电流表内接法电流表内接法二二 电路中电学仪器的接法分类电路中电学仪器的接法分类xAxRxARxRRRIUUIUR测测测电流表与待测电阻串联，接在电压电流表与待测电阻串联，接在电压表里面，电流表电阻虽小，仍然会表里面，电流表电阻虽小，仍然会分担一部分电压。待测电阻分担一部分电压。待测电阻xRxRxRIURR真x真实值：真实值：测量值：测量值：测量值比真实值测量值比真实值偏大偏大，产生的误

4、差是由于电流表，产生的误差是由于电流表的分压作用引起的。为了减少误差，的分压作用引起的。为了减少误差，要求待测电要求待测电阻阻值阻阻值RxRA 。该接法适合于测量大电阻该接法适合于测量大电阻。大内偏大大内偏大2 2 电流表外接法电流表外接法二二 电路中电学仪器的接法分类电路中电学仪器的接法分类电压表与待测电阻并联，电流表接电压表与待测电阻并联，电流表接在电压表外面，电压表电阻虽大，在电压表外面，电压表电阻虽大，仍然会起到分流一部分电流作用。仍然会起到分流一部分电流作用。待测电阻待测电阻xRxRxRIURR真x真实值：真实值：测量值：测量值：测量值比真实值偏小，产生的误差是由于电压表测量值比真实

5、值偏小，产生的误差是由于电压表的分流作用引起的。为了减少误差，的分流作用引起的。为了减少误差，要求待测电要求待测电阻阻值阻阻值Rx 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法XRARxVxVxVRxRxRRRRRIIUIUR测测测 由于由于电压表分流电压表分流引起的。引起的。RXVARXAVXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。（2 2）若给出待测电阻的大概值，则：）若给出待测电阻的大概值，则：RXVARXAV若若 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法。 XRARXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。（1）若题目明确是测量金属丝的电阻，则一定用外接法）

6、若题目明确是测量金属丝的电阻，则一定用外接法大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小1 1）、限流式：）、限流式：2 2）、分压式：）、分压式：AVRXRLAVRLRX四、滑动变阻器的两种接法四、滑动变阻器的两种接法优点：电路简单，省电优点：电路简单，省电不足：电压不足：电压不能不能从零开始从零开始优点：电压优点：电压能能从零开始从零开始不足：电路复杂，费电不足：电路复杂，费电负载负载R RX X的电压调节范围的电压调节范围EERRRXX如何连线：如何连线：伏安法测电阻伏安法测电阻之之限流分压限流分压R RX X分压器电路分压器电路R RX X限流器电路限流器电路 限流接法限流接法 分压接法分压接

7、法： （ 通常情况 ） 电流、电压能达到要求的调节范围；电流、电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程，不超过测量仪表的量程，不超过各元件允许的最大电流。不超过各元件允许的最大电流。（三种特殊条件三种特殊条件） a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。b、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中、采用限流接法时无论怎样调节滑动变阻器，电路中 的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。的电流（电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流。c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不

8、利于测量获得多组数据。多组数据。 伏安法测电阻伏安法测电阻之之限流分压的选择限流分压的选择负载负载R RX X的电压调节范围的电压调节范围在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大R RX XPabERr=0EERRRXXEIP 源R RX XPabERr=0负载负载R RX X的电压调节范围的电压调节范围0-E0-E在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置置于a端以使负载上的电压和电流最小（均为零）A2A1A2A1Rx 伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维电流表的创新使用测电压条件：已知电流表A A2的内阻,将A2看成一个电压表使用VA电压表（电流表）是一个能读出其

9、两端电压（通过其电流）的电阻没有系统误差IURV2122IIRIRAx1221IRIRAA没有系统误差此电路能否测量出电流表的内阻？根据并联分流进行测量没有系统误差V1v2RxV2v1电压表的创新使用测电流2211VVRUUR 221VxRUUR 条件：已知电压表V V2的内阻,将V2看成一个电流表使用没有系统误差存在系统误差RxV2v12221VxRUUURR0V2v102122RUUURV能否消除？根据串联分压进行测量没有系统误差没有系统误差4.4.仪器的选择仪器的选择 例例1.1.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 R，试把图中给出的器，试把图中给出的器材连接成测量材

10、连接成测量R R的合适的电路。图中安培表的量程为的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A0.6A，内阻接近，内阻接近11，伏特表的量程为，伏特表的量程为3V3V，内阻为，内阻为5K;5K;电源的电动势为电源的电动势为6V6V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020 020 。在闭合。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电解：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：+-RXAV+例例2 2：有一个电阻：有一个电阻R Rx x，其

11、阻值大约是，其阻值大约是25k 25k ，可供选择，可供选择的器材是：的器材是：电流表电流表A A1 1 (0-100A, 2k) (0-100A, 2k)电流表电流表A A2 2 (0-500A, 300) (0-500A, 300)电压表电压表V V1 1 (0-10V, 100k (0-10V, 100k）电压表电压表V V2 2 (0-50V, 500K (0-50V, 500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A） 滑动变阻器滑动变阻器 R (1k, 1W) R (1k, 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

12、可能试选择适当的器材，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。准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。+ +E E=15V=15V25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1 例例3. 3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：物图，器材规格如下：(1)(1)待测电阻待测电阻R Rx x（约（约100100）(2)(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程0 010mA10mA，内阻，内阻5050）(3)(3)直流电压表（量程直流电压表（量程0 03V3V，内阻，内

13、阻5k5k）(4)(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V4V，内阻可不计），内阻可不计）(5)(5)滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0 01515，允许最大电流，允许最大电流1A1A）(6)(6)电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线 + +RXAVRXAV+ +A1例例4 4某电压表的内阻在某电压表的内阻在202050k50k 之间之间, ,现要测量其内现要测量其内阻阻, ,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材: :待测电压表待测电压表V(V(量程量程3V)3V)电流

14、表电流表A A1 1( (量程量程200A )200A )电流表电流表A A2 2( (量程量程5mA)5mA)电流表电流表A A3 3( (量程量程0.6A)0.6A)滑动变阻器滑动变阻器R(R(最大阻最大阻1K) 1K) 电源电源( (电动势电动势4V)4V)电键电键K.K.(1)(1)所提供的电流表中所提供的电流表中, ,应选用应选用_(_(填写字母代号填写字母代号). ).(2)(2)为了尽量减小误差为了尽量减小误差, ,要求测多组数据要求测多组数据. .试在方框中画出试在方框中画出符合要求的实验电路图符合要求的实验电路图VA1 测测测IUR测IXRIARUUXXRRRIURXX真XXRARIUUAXRR 真测RR 由于由于电流表分压电流表分压引起的。引起的。RXVAXR若若 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法XRARARRR测真测URXAV测测测IUR测UXRU测IVRIIXXRVRRIIUXX真测