龙啊振第二章(电学实验)内外接法与限流分压接法资料

电学实验：电路的选择与接法1电流表的内接法3滑动变阻器的限流式接法二电路中电学仪器的接法分类一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;测量时电路变化明显，减小实验误差;2电流表的外接法4滑动变阻器的分压式接法⑴安全性原则

要保证所用仪器的安全不被烧坏，电源最大允许通过的电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。⑵精确性原则

尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取在满偏度的1/3--2/3）之间。一电路中电路接法选择⑶操作性原则：如滑动变阻器的选择，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时用限流电路调节电路的电压(电流)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(电流)比较方便．⑷选择的一般步骤①根据实验要求设计合理的实验电路；②找出实验所需合适的实验器材；③估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程；④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器.内接法RXVA··1电流表内接法二电路中电学仪器的接法分类电流表与待测电阻串联，接在电压表里面，电流表电阻虽小，仍然会分担一部分电压。待测电阻真实值：测量值：测量值比真实值偏大，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，要求待测电阻阻值Rx>>RA。该接法适合于测量大电阻。大内偏大2电流表外接法二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。待测电阻真实值：测量值：测量值比真实值偏小，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，要求待测电阻阻值Rx<<Rv。该接法适合于测量小电阻。小外偏小RXAV··外接法介绍：滑动变阻器CCPABABC通过改变接通入电路中电阻的长度来改变阻值大小的实验仪器。连线时一定要接到接线柱上。RPRxab3滑动变阻器的限流式接法（1）如下图所示,待测电阻Rx与滑动变阻器Rp的左边部分电阻串联,右边部分被短路不起作用。负载RX的电压调节范围负载RX的电压b端a端被短路（2）当滑动变阻器的滑片P从右端b--a移动过程,滑动变阻器电阻Rap逐渐减小,电路中的电流逐渐增大,滑动变阻器起到控制电路电流作用。RPRxab如何连线？？？1在进行电路实物连接时,滑动变阻器串联于电路中，应采用“一上一下”接法。接入电路中有效阻值决定于下端接线柱接法。2为了实验安全,在实验开始前,滑片P应置于滑动变阻器阻值最大处（远离下接线柱处）,此时待测电阻的电压和电流均为最小。3优点：电路简单，节能。被短路有效阻值有效阻值电阻Rx与滑动变阻器的部分电阻串联4滑动变阻器的分压式接法（1）如下图所示,待测电阻Rx与滑动变阻器Rp的左边部分电阻并联后再与右边部分串联。因为待测电阻Rx与滑动变阻器Rp左边电阻并联,则待测电阻Rx与滑动变阻器Rp左边电阻两端的Uap电压相等,（2）通过改变滑动变阻器滑片P的位置就可以改变待测电阻Rx两端电压,实现调节电压目的。负载RX的电压调节范围（1）开关置于a端，变阻器电阻为零，Rx被短路，两端电压为0。（2）开关置于b端，Rx与整个变阻器并联，两端电压与电源电压相同，为URpRxab如何连线？？？1在进行电路实物连接时,用一根导线连接滑动变

阻器滑杠的一端,另外两根导线连接滑动变阻器电阻线圈的两端，即应采用“一上二下”接法。RpRxab2为了实验安全,在合上开关前,滑片P应在最左

边(a端),这样可以使待测电阻Rx上的电压和电

流均为零。5在下列情况下必须采用分压式:（1）

被测电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得多组数据,即要求测量的电压或电流变化范围较大;（2）

明确要求测量电路的电压从零开始变化;（3）

若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流.综上所述,可以简记为:零起必分(压),滑小必分(压);滑大可限(流),但烧表必分。6.常见电路限流式电路，安培表内接法RXAV··限流式电路，安培表外接法RXAV分压式电路，安培表内接法分压式电路，安培表外接法RXAVRXVA1.什么是测量值和真实值？2.测量值比真实值偏大还是偏小？4.误差产生的原因如何？5.如何减少误差？3.测量值本质上测得是什么量？根据测量值如何求真实值？6.什么情况下用外（内）接法？伏安法测电阻之内接外接3.测量电路的选择内接法RXVA··RXAV··外接法

由于电流表分压引起的。误差产生的原因:若>>时，采用电流表内接法

由于电压表分流引起的。误差产生的原因：内接法RXVA··RXAV··外接法若>>

时，采用电流表外接法。（2）若给出待测电阻的大概值，则：内接法与外接法的选择内接法RXVA··RXAV··外接法若>>时，采用电流表内接法。若>>时，采用电流表外接法。（1）若题目明确是测量金属丝的电阻，则一定用外接法大内偏大，小外偏小滑动变阻器：CCPABABC1）、限流式：2）、分压式：AVRXRLAVRLRX四、滑动变阻器的两种接法优点：电路简单，省电不足：电压不能从零开始优点：电压能从零开始不足：电路复杂，费电负载RX的电压调节范围RRxabRRxab限流式电路分压式电路如何连线：1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变化范围如何？2.在限流器电路和分压器电路中，滑动变阻器的阻值与待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便？4.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路？什么情况下采用分压器电路？3.在限流器电路和分压器电路中，在合上开关以前，滑动变阻器的触头应处于什么位置？伏安法测电阻之限流分压RX分压器电路RX限流器电路①限流接法②分压接法：

（通常情况）

电流、电压能达到要求的调节范围；不超过测量仪表的量程，不超过各元件允许的最大电流。（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。b、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。c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量获得多组数据。伏安法测电阻之限流分压的选择负载RX的电压调节范围可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻RX两端电压的变化范围越大。变阻器总阻值R是Rx

的2--5倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大.(1)限流电路在合上开关以前，一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大．RXPabERr=0如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始连续可调，也没有要求多测几组数据，而且滑动变阻器的阻值比待测电阻的阻值大，并且在滑动变阻器连成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作，这时应从节省电能（）和电路简单考虑，选用限流电路。(2)分压电路RXPabERr=0负载RX的电压调节范围0---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）滑动变阻器的总阻值R越小，越便于调节用电器两端电压．一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1—0.5倍之间为好。要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电流表的量程，应选分压电路A2A1．．．．．A2A1Rx．．．．．伏安法测电阻之发散思维2．“安安法”电流表的创新使用－－测电压．条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用．1．“伏安法”测电压表的电阻VA．．．电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电流）的电阻．没有系统误差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V1v2．．．RxV2v1．．．．．3．“伏伏法”电压表的创新使用－－测电流．条件：已知电压表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RxV2v1．．．．．R0V2v1．．．．．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.仪器的选择⑴安全性原则要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。⑵精确性原则尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），电表达不到满偏的1/3是不允许的。⑶操作性原则：如滑动变阻器的选择，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时用限流电路调节电路的电压(电流)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(电流)比较方便．⑷选择的一般步骤①根据实验要求设计合理的实验电路；②找出唯一性的器材；③估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程；④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器.例1.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R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为5KΩ;电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20Ω。在闭合电键前，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，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-RXAV··++例2：有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ，可供选择的器材是：电流表A1(0----100μA,2kΩ)电流表A2(0----500μA,300Ω)电压表V1(0----10V,100kΩ）电压表V2(0----50V,500KΩ）直流稳压电源E（15V，1A）滑动变阻器R(1kΩ,1W)电键K和若干根导线．试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解：（1）电压表、电流表的选择由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。若电压表选V2（50V），因为电源电压15V不足其量程的1/3，所以电压表应选V1（10V）。+－（2）电流表内接法和外接法的选择实验电路图E=15V25KΩ1KΩ

RXA2V1因为RX=25KΩ＞＞RA=300Ω，所以采用电流表内接法由于用分压器接法时，电阻RX

中的最大电流为Imax=10V/25KΩ=0.4mA=400μA所以电流表选A2（500μA）

例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物图，器材规格如下：(1)待测电阻Rx（约100Ω）(2)直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω）(3)直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）(4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计）(5)滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A）(6)电键一个，导线若干条．根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．

+－RXAV答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接”．因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成分压电路，（全题6分．电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3分．除电键接错扣1分外，其它任何错都不给这3分．伏安法测电阻的电路占3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联．这部分接线中有任何错误都不给这3分．）RXAV+－A1

例4．某电压表的