高一物理课件：电学重要实验伏安法

电学重要实验课件制作：授课人：ＺＪＷ２００３年３月１３日一、电阻的测量1、伏安法测电阻（1）原理：VUAII=URR=UI（2）两种接法：AVRXAVRX法一：安培表外接法法二：安培表内接法1、伏安法测电阻（1）原理：VUAII=URR=UI（2）两种接法：AVRXAVRX法一：安培表外接法法二：安培表内接法IAIVIX∵IA>IXR=测∴UIA<R=UXIX故此接法用于测量小电阻UAUXU∵U>UXR=测∴UIA>R=UXIXA故此接法用于测量大电阻电阻的测量例题例1、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。可将仪器按下图接好，并空出伏特表的一个接头P，将P分别与a，b两点接触一下，如果安培表示数显著变化，则P应接在————处，如果伏特表示数显著变化，则P应接在———处。AVRabP解：安培表示数变化，说明伏特表内阻小。即被测电阻较大，因此采用内接法可以减小误差，P应接在b处。而当伏特表示数变化，说明安培表内阻大，即被测电阻较小，因此采用外接法可以减小误差，P应接在a处。2、多用表欧姆表原理：闭合电路欧姆定律（1）刻度：短接、调节调零电阻R使电流表G

的指针满偏。即有RGErIgRggI=

ERg+r+R“0”R+r+R是电阻挡的内阻g断路、电流表G中无电流，表的指针不偏转，指针位置“∞”接入电阻R时，电流表G中的电流X

ERg+r+RRX+I=欧姆表原理：闭合电路欧姆定律RGErIgRg

ERg+r+RRX+I=改变R，电流I随之改变，R与I一一对应。表头刻度I“R”XXX（2）中值电阻R=EIg中R+r+Rg=注意：(1)欧姆表的刻度与其他表刻度相反且刻度不均匀（2）欧姆表每次测电阻前需调零。不能带电测量。（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。使用多用电表的步骤１、估计物理量的值２、选择物理量的档次３、机械调零４、短路调零－每换一个档次调一次零５、读数－有效数字和倍率６、关闭－交流最大档或“ＯＦＦ ”二、滑动变阻器的接法一、滑动变阻器的结构与原理滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻，用它可以调节电路中电流的大小及两点间的电压。根据R=PＬ／Ｓ，对于粗细均匀的电阻丝，电阻的大小与长度成正比。随着滑片触片位置的变化，变阻器连入电路的电阻值也相应发生变化。中学实验室内常用滑动变阻器有以下几种规格：0~10Ω，2A；0~50Ω，1.5A；0~200Ω，1.5A；0~125二、滑动变阻器的连接方法1、

限流式接法：滑动变阻器作为限流器使用，可调节电路中的电流强度，如图所示，电键S闭合前，应把变阻器的阻值调到最大值，以防电流过大损坏用电器。当电源内阻不计时，用电器RL上电压调节范围为ＲLE／（Ｒ＋ＲＬ）－E

。2、分压式接法滑动变阻器作为分压器使用，可调节电路中任意两点间的电压，如图所示，改变滑动金属片P的位置，就可以改变用电器两端的电压。电键S未闭合时，应将滑动金属片调到如图所示最左端，使用电器两端电压为零；S闭合后，金属片向右滑动，用电器的两端电压增大，到右端时电压最大。当电源内阻不计时，用电器RL上的电压调节范围为0~ε。３、

分流式接法：滑动变阻器作为分流器使用，可调节电路中的电流，同时也能调节电路的电压，如图所示，改变滑动变阻器金属片P的位置，可以改变通过灯泡L中的电流。S闭合后，金属滑片向右滑动，流过灯泡的电流变大。三分压式与限流式选择选择依据：１、在分压式连接中，变阻器消耗的功率大，因此在大功率电路中常用限流接法

负载电阻的阻值RL远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路。若接成限流式，当改变滑动变阻器的阻值，则电路中电流变化不明显，测量的电压和电流取值范围小，不利于测量。2、要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。3、若电源的电动势较大，负载电阻及滑动变阻器的总阻值不大，则电路中的总电流大于用电器的额定电流或超出电流表的量程，则用分压式接法。例１已知电阻丝的电阻约为10Ω，现有下列器材供测量该电阻丝的电阻时使用A、量程为0.6A，内阻是0.5Ω的电流表；B、量程为3V，内阻是6KΩ的电压表；C、阻值是0~20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器D、蓄电池（6V）E、开关一个，导线若干。要求：画出伏安法测上述电阻丝的电阻的电路图，测量数据要尽量多。例２

、右图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图，器材规格如下:待测电阻Rx(约100Ω)

直流毫安表(量程0—10mA，内阻50Ω)直流电压表(量程0—3V，内阻5KΩ)

直流电源(输出电压4V，内阻不计)滑动变阻器(阻值范围0—15Ω，允许最大电流1A)，电键及导线若干，根据器材的规格和实验要求，在本题实物图上连线。

例３某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可供选用的器材：待测电压表V（量程3V）；电流表A1（量程200μA）；电流表A2（量程5mA）；电流表A3（量程0.6A）；滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）；电源ε（4V）；电键S；导线若干。（1）所提供的电流表中，应选用

（填写字母代号）。

（2）图5为本题的实物图（电流表即为实验者正确选定的那只），为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在实物上连线。例４

从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。电流表

（A1）、电流表、（A2）电压表

（V）、电

阻

（R1）、滑动变阻器

（R2）、电

池

（E）

电

键

（K）导线若干、量程10mA内阻r1待测（约40Ω）、量程500μA内阻r2=750Ω、量程10v，内阻r3=10kΩ、阻值约100Ω，作保护电阻用总阻值约50Ω、电动势1.5V，内阻很小（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式为r1=_________________，式中各符号的意义：_____________________________.①

采用伏安法测电阻：即将电压表（V）与电流表（A1）并联，测出电流表（A1）的电压U和电流I1，由r1=U/I1即可求出r1，然而被测电流表（A1）允许加的电压在0~~0.4v之间，而电压表量程为10v，故电压表的读数误差较大，从精确这一原则来看，此方法应舍去。②

采用比较法测电阻：即将电流表与电流表并