高中电路设计专题----伏安法测电阻仵金良石家庄市第16中学实验电路设计的原则安全性原则科学性原则精确性原则可调性原则简捷性原则节能环保性原则实验误差分析1.分类:偶然误差系统误差2.减少误差的方法:偶然误差是由于环境因素和测量人的估读引起的。减少的方法:多次测量取平均值系统误差是由于测量仪器的精度和实验设计的缺陷引起的。减少的方法:选用更精密的仪器,完善实验设计方案根据部分电路欧姆定律可知,只要测出被根据部分电路欧姆定律可知,只要测出被测电阻两端的电压测电阻两端的电压UU和流过该电阻的电流和流过该电阻的电流II,就可,就可求出电阻求出电阻RR的大小。的大小。一、伏安法测电阻的原理一、伏安法测电阻的原理R=UI二、伏安法测电阻的电路组成二、伏安法测电阻的电路组成测量电路测量电路控制电路控制电路1)电流表外接法UV=URIA=IR+IV实测===RIUIIUIURRRVRRAVR测R实(R测=R+RA)当Rx较大时,用内接法。(Rx»RA)(小外偏小)(大内偏大)测量电路的选择测量电路的选择当xVAxRRRR时,选用电流表内接法.xVAxRRRR时,选用电流表外接法.当1、经验法:当Rx《Rv时,采用外接法当Rx》Rv时,采用内接法2、精算法3、实验试探法:若伏特表示数有明显变化,即宜外接UUII若安培表示数有明显变化,即宜内接UUII例:如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图,因为不知道待测电阻RX的大概值,所以不能确定线路的接法。为了减小误差,可在电路接好后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触,观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中,正确的是:()A、若电流表读数有明显的变化,则K应接在M点;B、若电流表读数有明显的变化,则K应接在N点;C、若电压表读数有明显的变化,则K应接在M点;D、若电压表读数有明显的变化,则K应接在N点.AvMNB.C限流和分压电路的选取1.限流式EsRABPRx图中变阻器起限流作用,求待测电阻Rx的电压可调范围EERRRxx~限流式电路的特点:1.电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单.2.电能损耗较小.2.分压式图中变阻器起分压作用,求待测电阻Rx的电压可调范围E~0分压式电路的特点:1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大.但电路结构较为复杂.2.电能损耗较大.EsPRxRAB限流式分压式可调范围变阻器电能损耗EERRRxx~E~0较大阻值较小阻值较小较大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。(1)待测电阻(约100Ω)(2)直流毫安表(量程10mA,内阻50Ω)(3)直流电压表(量程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15Ω,允许最大电流1A)(6)开关一个,导线若干根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线.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:xR题型一:电流表内外接、限流和分压接法的选择、实物连接要点:1、电流表内外接的选择:2、限流接法和分压接法的选择:3、连接实物图:有一待测电阻Rx,阻值约为5Ω,允许最大功率为1.25W,现欲比较精确的测定其阻值。除待测电阻外,备用器材及规格如下:⑴电压表(0~3V~15V)3V量程内阻约为3kΩ;15V量程内阻为15kΩ;⑵电流表(0~0.6A~3A)0.6A量程内阻为1Ω;3A量程内阻为0.25Ω;⑶滑动变阻器(20Ω,1A);⑷滑动变阻器(2kΩ,1.5A);⑸蓄电池组(6V,内阻不计);⑹电键、导线。题型二:电压表和电流表量程的选择、滑动变阻器的选择和连接、分压和限流电路的选择要求待测电阻Rx中电流从零开始连续可调例4、用伏安法...