电阻的测量 滑动变阻器的使用
滑动变阻器的使用方法

滑动变阻器的使用方法
滑动变阻器是一种电子元件,用于控制电路中的电阻值。
它通常由一个可滑动的滑杆和一个线性变阻器组成。
滑动变阻器的使用方法如下:
1. 确保电源处于关闭状态,并将滑杆置于变阻器的最低位置。
2. 将电源连接到变阻器的两个端子之一,并将电路中的负载(如电灯或电动机)接到变阻器的另一个端子上。
3. 打开电源。
4. 调整滑杆的位置,直到达到所需的电阻值。
滑杆的位置越靠近变阻器的一个端点,电阻值越小;滑杆的位置越靠近变阻器的另一个端点,电阻值越大。
5. 检查电路是否正常工作。
如果需要调整电阻值,请重新调整滑杆的位置。
6. 在使用完毕后,关闭电源。
请注意,滑动变阻器在使用时应遵循相关的安全操作指南,并根据具体情况调整滑杆的位置以获得所需的电阻值。
如何使用滑动变阻器调节电路中的电阻值

如何使用滑动变阻器调节电路中的电阻值滑动变阻器是一种可以通过调节滑动位置来改变电阻值的电子元件。
它在电路设计和实验中起着非常重要的作用,能够提供对电阻值的精确控制和调节。
下面将介绍如何使用滑动变阻器来调节电路中的电阻值。
1. 了解滑动变阻器的基本原理滑动变阻器是由一条金属带或碳膜组成的,具有两个固定触点和一个滑动触点。
通过滑动触点在金属带上的位置,可以改变电阻值。
滑动变阻器一端连接到电路中,另一端与地线相连。
2. 连接滑动变阻器与电路将滑动变阻器的一端与电路中的指定位置连接,通常是将其一端连接到电路的输入端或负载端。
另一端连接到地线。
3. 调节电阻值通过调节滑动触点在金属带上的位置,可以改变电路中的电阻值。
滑动变阻器上通常标有刻度,可根据需要将滑动触点移动到相应的刻度位置。
一般来说,往高电阻值的方向滑动会增加电阻值,而往低电阻值的方向滑动会减小电阻值。
4. 测试电路效果在调节电阻值后,需要测试电路中的电阻值是否符合期望。
可以使用万用表或示波器等仪器进行测量,以确保电阻值的准确性。
如果需要进一步调节,可通过反复调整滑动触点位置来实现。
需要注意的是,使用滑动变阻器时需要小心操作。
避免用力过大导致滑动变阻器损坏,同时注意避免触摸金属部分,以免产生干扰。
总结:滑动变阻器是一种常用的电子元件,通过调节滑动触点在金属带上的位置,可以改变电阻值。
在使用滑动变阻器时,需要连接到电路中,并通过调节滑动触点位置来调节电阻值。
为了确保电路效果,可以通过仪器进行测量和调试。
在操作过程中要小心操作,避免损坏滑动变阻器。
文章到此结束。
希望对你在如何使用滑动变阻器调节电路中的电阻值有所帮助。
伏安法测电阻和滑动变阻器的使用

伏安法测电阻和滑动变阻器的使用一、伏安法测电阻1.原理:根据R=IU ,用电压表测出电阻R 两端的 ,用电流表测出通过电阻R 的 , 就可以求出电阻R 的阻值.2.伏安法测电阻的两种接法:如图2-4-12(a)所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫外接法.如图2-4-12(b)所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫内接法.图2-4-123.法测电阻的误差分析:图2-4-12中R 为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.⑴ 采用外接法测量电阻〔图(a)〕,电压表的示数为R 两端的电压真实值,电流表的示数大于通过R 的电流(由于电压表内阻R V 分流),故由R=IU 算出的测量值 真实值,R 测<R 真. 测量值实际上是被测电阻和电压表内阻的并联电阻,不难看出R V 比R 大得越多,R V 的分流越小,测量误差越小,因此,外接法适宜测量小电阻.⑵ 采用内接法测量电阻〔图(b)〕,电流表的示数是通过R 的电流真实值,电压表的示数大于R 两端的电压(由于电流表的内阻R A 分压),由R=IU 算出的测量值 真实值,R 测>R 真. 测量值实际上是被测电阻和电流表内阻的串联电阻,不难看出R A 比R 小得越多,R A 的分压越小,测量误差越小.因此,内接法适宜测量大电阻.4.选择方法:一般地说,当R>>R A 时选用内接法,当R<<R V 时,选用外接法.⑴若已知待测电阻的大约值R x 、电流表的内阻R A 和电压表的内阻R V ,则当xV A x R R R R 时,即R x >V A R R 时,R x 可认为是大电阻,选用电流表内接法.当xV A x R R R R 时,即R x <V A R R 时,R x 可认为是小电阻,选用电流表外接法.⑵若待测电阻的大约值未知时,可根据实验中两电表的读数变化情况判定.如图所示,当电压表的一端固定,另一端分别接在a 、b 两点时,若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R 可以与R A 相比拟,待测电阻是小电阻;若电流表的示数变化较大,说明待测电阻R 可以与R V 相比拟,待测电阻是大电阻.例1.如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ,电压表内阻为500 Ω,那么待测电阻R 的测量值比真实值__________,测量值为_________,真实值为___ __.2.滑线变阻器两种控制电路的接法:(1)限流电路的工作原理如图所示为一限流电路,其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流.移动滑动变阻器的滑动触头P 可以改变连入电路中的阻值,从而控制负载中的电流大小,图中滑动触头P滑至B端时,连入电路中的电阻值是滑动变阻器的最大值,此时电流最小,因此,在闭合电键S之前,应使P移至B端.(2)分压电路的工作原理如图所示为一分压电路,其中滑动变阻器的作用是用来调节负载R上的电压,由电路分析可知,连接方式为AP间的电阻与R并联.因此当滑动触头由A向B移动时,加在R上的电压逐渐增大,因此,在闭合电键S之前,应使P移至A端,此时R上的电压为零.(3)两种连接方法的选择(1)负载电阻的阻值R x远大于变阻器总电阻R,须用分压式电路.(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,须用分压式电路.(3)负载电阻的阻值R x小于变阻器的总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起,可采用限流法.(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小.(5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲.若用限流接法,负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流;或所用电流表和电压表的量程小于用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压时,采用分压接法.例2.用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材及规格如下:(1)待测电阻R x(约100 Ω);(2)直流毫安表(量程0—10 mA,内阻50 Ω);(3)直流电压表(量程0—3 V,内阻5 kΩ);(4)直流电源(输出电压4 V,内阻不计);(5)滑动变阻器(阻值范围0—15 Ω,允许最大电流1 A);(6)开关一个,导线若干条.试根据器材的规格和实验要求,画出合理的电路图.巩固练习1.有一只量程为1 mA的小量程电流表,刻度盘共有50格,若给它并联一个10-2Ω的电阻,则可将它改装成一个量程为1 A的电流表.若要把这个小量程的电流表改装成一个量程为10 V的电压表,则应在小量程的电流表上串接一个_________ Ω的电阻.将这个电压表接在某段电路上,指针偏转40格,这段电路两端的电压是_________ V.2.将两个灯泡A(220 V 100 W)B(220 V 20 W)串联后接在电路PQ段,如图所示.为使灯泡安全使用,在PQ段所加电压的最大值为多少?3.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a滑到b的过程中,安培表示数变化情况如何?4.如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为15 V.已知电流计的内阻Rg=500 Ω,满偏电流I=100 μA.求:分压电阻R1和R2的阻值.5.如图为实验室常用的两个量程的电流表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0.6 A;当使用O、B两接线柱时,量程为3 A.已知电流计的内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=100 mA,求分流电阻R1和R2.【下载本文档,可以自由复制内容或自由编辑修改内容,更多精彩文章,期待你的好评和关注,我将一如既往为您服务】。
滑动变阻器的使用方法和注意事项

滑动变阻器的使用方法和注意事项【摘要】滑动变阻器是一种常用的电子元件,广泛应用于电路调节和控制中。
本文详细介绍了滑动变阻器的结构和原理,安装步骤,调节方法,维护保养以及注意事项。
了解这些内容可以帮助用户正确使用和维护滑动变阻器,确保其正常运行和延长使用寿命。
滑动变阻器的重要性和应用领域也在本文中得到了探讨,展示了其在电子领域的重要作用。
未来,随着科技的不断发展,滑动变阻器可能会有更广泛的应用和更多的创新。
深入了解滑动变阻器的使用方法和注意事项对于电路设计和维护工作至关重要。
【关键词】滑动变阻器、使用方法、注意事项、结构、原理、安装步骤、调节方法、维护保养、重要性、应用领域、未来发展1. 引言1.1 滑动变阻器的使用方法和注意事项滑动变阻器是一种常见的电子元件,用于在电路中调节电阻值。
在实际应用中,正确的使用方法和注意事项能够确保滑动变阻器的性能和稳定性,延长其使用寿命。
使用滑动变阻器之前,需要了解其基本结构和工作原理。
滑动变阻器通常由一个固定的电阻体和一个可滑动连接的滑动块组成,通过调节滑动块的位置来改变电阻值。
在调节电阻值时,需要注意滑动块与电阻体的接触是否良好,以确保电阻值的准确性。
在安装滑动变阻器时,应该注意避免在高温、高湿度或有腐蚀性气体的环境中使用,以免影响其性能。
安装时要确保电路断电,避免触电危险。
安装完成后,应该进行电阻值的测试,确保其准确性。
调节滑动变阻器的方法通常是通过手动移动滑动块来改变电阻值,可以根据实际需要逐步调节至所需数值。
在调节过程中,要避免过度力量导致损坏滑动块或电阻体。
维护保养滑动变阻器时,应该定期清洁滑动块和电阻体表面的污垢,保持良好的接触。
避免在潮湿或灰尘较多的环境中使用,以免影响其正常工作。
在使用滑动变阻器时,还需要注意一些事项,如避免过载使用、防止灰尘积累、避免长时间高温工作等。
只有正确使用和注意维护,滑动变阻器才能发挥最佳性能,确保电路稳定工作。
滑动变阻器在电子领域有着重要的应用和意义,正确使用和保养对延长其使用寿命和稳定性至关重要。
第3节 电阻的测量(教案)

第3节电阻的测量【教学目标】一、知识与技能1.具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻.2.会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告,会用科学术语、简单图表等描述实验结果.3.通过使用滑动变阻器,进一步理解滑动变阻器在电路中的作用,巩固滑动变阻器的正确使用方法.二、过程与方法1.通过测量小灯泡的电阻,了解欧姆定律的应用.2.让学生根据实验课题选择仪器、设计实验、制定实验操作方案等,培养学生的实验能力.三、情感、态度与价值观1.通过学生自己的设计、操作、分析、总结,培养学生实事求是的科学态度和周密、严谨的科学思维方法,养成良好的学习习惯.2.在共同完成的操作及实验过程中,培养同学之间相互协作的团队精神.【教学重点】利用电流表、电压表测量小灯泡的电阻.【教学难点】自行设计科学、完整的实验操作方案.【教具准备】(学生可2人或4人一组)干电池组(带盒)或学生电源、电压表、电流表、带灯座的小灯泡(或定值电阻)、开关、滑动变阻器、导线若干、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.【新课引入】师 同学们上节课学习了欧姆定律,并已能用欧姆定律的公式做一些简单的计算,现在请同学们看这样的题目.例题1(多媒体展示)用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V ,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A ,这段导体的电阻是多少?同学们练习,教师请两个同学上讲台板书演算过程.解:根据欧姆定律I=R U 得R=I U =A4.0V 2.7=18Ω. (此题目是上节课欧姆定律公式的巩固应用,并且有同类型的例题.教师对学生的演算可以不做过多的讲评,直接关注其变形公式I U R =.) 师 欧姆定律I=R U 可变形为IU R =,可不可以说导体的电阻R 与导体两端电压成正比,而与通过导体的电流成反比?也就是说,加在导体两端的电压越高,导体的电阻R 就会越大;通过导体的电流越大,导体的电阻就会越小?(学生通过对“电阻”一节的学习及课后探究已有所理解)生:电阻是导体本身的性质,是由导体本身的因素决定的,和导体两端是否有电压,电压多高,以及导体中是否有电流,电流的大小都没有关系.教师肯定同学的回答并强调:对于变形公式IU R =,不能单纯从数学的角度理解,不存在R 与U 成正比,R 与I 成反比的关系,但是I U R =可以作为电阻的计算式,由一段导体两端的电压和通过导体的电流来计算这段导体的电阻.【进行新课】知识点 用“伏安法”测电阻(1)提出问题:师 如果我们想知道某种灯泡的电阻是多大,该怎么办呢?(2)设计方案:师 我们只要能测出灯泡两端的电压和通过它的电流,利用欧姆定律的公式变形可得出灯泡的电阻值,下面请同学们思考下列问题:a.如何能测出灯泡两端的电压值?(已知灯泡的额定电压为2.5V )b.如何能测出通过灯泡的电流值?c.欲使灯泡连接在电路中,应该再加一些什么器材?d.要多测几次,观察灯泡在不同电压下的阻值是否相等,应怎样改变其电压值?接入什么器材好?生:器材的选取:如果灯泡的额定电压是2.5V ,则电源用两节干电池就可以;电压表使用0~3V 量程即可,电流表使用0~0.6A 量程即可,滑动变阻器应该挑选最大电流超过0.5A 的规格.教师总结实验注意事项:①注意观察电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线处,如果不在,还要注意先调零;②在连接电路的过程中开关要始终处于断开状态;③如果使用的导线芯是多股细铜线,连接时要将其顺时针缠绕在接线柱上,这样拧接线柱时会越旋越紧.④合上开关前,滑片应该在滑动变阻器阻值最大的位置上,以防止电路中电流突然过大.⑤读数时,眼睛正对刻度线,确保读数正确.师 下面请大家根据刚才我们设计的思路,对照自己桌前的器材选择你所需的实验仪器,并设计实验报告.教师用多媒体播放课件“实验探究报告”.第*组实验探究报告(多媒体课件)[实验目的:]测量小灯泡的电阻.[实验原理:]I U R. [实验电路:][实验器材:]小灯泡:额定电压为 V.滑动变阻器:最大阻值,允许通过的最大电流;电源: V;开关、导线若干.[实验步骤:]1.按电路图连接实物电路.连接电路时,开关应断开.大致估计电流表、电压表测量的最大电流值和最大电压值,选择合适的量程接入,如不能估计,则要选择量程较大的接线柱接入.2.检查电路无误后,将滑动变阻器滑片调至滑动变阻器阻值最大的位置.3.合上开关,并迅速断开开关(试触),在开关合上的瞬间观察电流表、电压表指针的变化,判断电表连接是否正确(有无接反),电流表、电压表量程连接是否合适(量程大,还是小).4.根据试触的情况,调整电流表、电压表接入电路的量程,确保电压表、电流表连接正确.5.合上开关,移动滑动变阻器的滑片.改变被测小灯泡两端的电压,测出通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,分别记下三组对应的电流和电压的数值,将测量的电流和对应的电压值,填入数据表格对应的空格内.注意:在移动滑动变阻器的滑片测量时,应先将滑片移在小灯泡额定电压值的位置上,先测出额定电压对应的电流值,再使小灯泡两端的电压逐次降低,测出对应的电压和电流值(弄清楚如何移动滑动变阻器滑片可以使其电阻值增大或减小).在读取电流表、电压表数值时,要先弄清楚电流表、电压表接入电路的量程以及该量程下每一大格、每一小格代表的数值.读数时,眼睛正对刻度线,确保读数正确.(3)进行实验:教师引导学生分组完成实验,并将实验数据填入表格内.(4)分析与论证: 学生根据公式I U R =计算出每次灯泡的电阻值,并进行比较. (5)评估与交流:师 你能从这些数值中看出还有什么规律吗?生:灯泡的电阻随电压的增加而增大,因为灯泡的电压越大,灯泡越亮,灯丝温度越高,其电阻值就越大.即灯丝的电阻随温度的变化而变化.教师总结:误差分析——电表对测量结果的影响:由于电压表和电流表本身都有一定的电阻,会使测出的灯泡电阻值与真实值间存在差异,电流表和电压表连入电路的方式有两种.①外接法:如图甲所示,在外接法中,电压表的示数表示待测电阻R 两端的电压UR 、电流表的示数表示通过电阻R 和电压表的总电流,即I=I R +I V ,待测电阻值应为RR I U R =真,而测出来的电阻值I U R R =测,由于I >I R ,所以R 测<R 真,即测得的电阻值比真实值偏小.当待测电阻很小时,采用外接法可减小测量误差.②内接法:如图乙所示,在内接法中,电流表的示数表示通过R 中的电流I R ,电压表的示数表示电阻R 两端电压U R 与电流表两端电压U A 之和,即U=U R +U A .根据R U I =,待测电阻值应为RR I U R =真,而测量的电阻值I U R R =测,因为U >U R ,使R 测>R 真,即测量值比真实值偏大.如果待测电阻R 的阻值很大,根据串联电路的特点,通过电阻R 和电流表中的电流相等,由欧姆定律知U R =I R R 远大于U A =I R R A ,即U 近似等于U R ,使R 测≈R 真.因此,当待测电阻很大时,采用内接法.例题教师用多媒体展示练习册中对应题目,先让学生思考,后讲解.课堂演练完成本课时对应课堂练习.【课堂延展】用其他方法测量电阻师在上一个实验中,用的是两块电表,电压表用来测电压,电流表用来测电流,那么,单独使用一种电表,如何测出灯泡的电阻呢?学生分组讨论,再由代表阐述本组创新的方案.教师总结:测电阻的其他方法(用多媒体展示)课堂演练完成本课时对应课堂练习.【教师结束语】这节课我们学习了电阻的测量方法,掌握了测小灯泡电阻的实验电路、器材的选取,知道了灯丝的电阻随温度的变化而变化,更熟悉了一些仪器的操作方法,加深了对仪器使用的理解.课后作业完成本课时对应课后练习.1.“伏安法”测电阻是个典型的电学实验,所用仪器较多,操作比较复杂,对学生能力的要求比较高,所以该实验有一定的难度,应引起高度重视.2.实验电路图要由学生自己设计得出,待画出电路图后,还要问为什么这样设计,这是很关键的,有的学生看书上这样画,他就这样画,而说不出为什么.3.注意事项可以放在实验进行中说明,或学生有问题时再指出,这样比单独占用一些时间要好一些,因为学生出错了,就知道去查错,从而加深对注意事项的认识、理解和记忆.4.对个别同学的错误数据不要一味地加以否定,而要注意引导,看是因为读数引起的还是计算引起的,帮助他们查找到问题的根源,有的电路连接有问题,也可能出现不合理的实验数据.所以我们老师还是要想得更远一些才好.5.三次实验尽量在允许的范围内拉开三组实验数据的差距,便于分析实验结论.6.本节在做测量小灯泡的电阻实验时,多测几次的目的不是为了求平均值来减小误差,而是要学生从多次计算出来的结果中能看出其中的规律.对于灯泡的电阻,受灯丝温度的影响,求平均值是没有意义的.。
物理电学实验滑动变阻器的使用

• 【解析】
•
因为Rx》RA,故采用电流
表外接。又电流表量程I量
=10mA,若变阻器与待测电阻串
联,则电路中最小电流
I=ε/R≈4/165≈0.024A=24mA,
超过电流表量程.所以滑动变阻
器只能采用分压接法. 电路图
如图2.实物接线如图3.
R测UIAV
UR IRIV
UIRRRx
1.0
电阻的阻值Rx=_2_.2×_1_0 3_Ω 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(保留两位有效数字)
0.5
⑵画出实验电路图,连 接好实物器材。
0
1.0 2.0 3.0 U / V
图1、2
RX E ~ E R RX
E ~E R RX RX
0~E
E 0~
RX
V A
RX
RL
V A
RX
RL
3、分压式和限流式的选择方法: 限流式接法简单、且可省一个耗电支路,所以一般情况
优先考虑限流式接法。
V A
RX
但以下情况必须选择分压式:
RL
①负载电阻RX比变阻器电阻RL大很多( RX>2RL )
②要求电压能从零开始调节时; ③若限流接法电流仍太大时;
. + mA-
Rx
.
+V -
pR
a
K
bε
.
图2
例2(96年高考题): 在伏安法测电阻的实验中,所用的电压表
的内阻约为20kΩ,电流表的内阻约为10Ω,选 择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验, 读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如 图1所示。
I /mA
⑴根据各点表示的数据
1.5
滑动变阻器的使用方法

8
二、串联电路规律
• 1、电流、电压、电阻的关系:
II1 I2 UU1U2 RR1R2
2、串联电路中各电阻所分得的电压与电阻 成正比——串联分压。
R1 U 1 R2 U 2
9
• 例1:两个导体串联组成的电路的总电压是12 伏,其中A导体的电阻是8欧,它两端电压是 4伏,求B导体的电阻。
• 例2、已知串连着的两个电阻两端总电压是 12V,两电阻的阻值之比为3:2,求两电阻 各自的电压为多少?
30
7. 电 阻 R1 与 R2 并 联 在 电 路 中 , Rቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ=6 Ω,R2=4Ω.它们并联后的总电阻是 __2_.4___Ω.通电时, Rl、R2两端电压 之 比 U1 : U2=________1_:1__ , Rl 、 R2 中 的电流之比I1:I2=________2_:3_.
31
16. 如 图 4 所 示 的 电 路 中 , 电 源 电 压 保 持 不 变.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左
滑动变阻器的使用方法: 1、使用C、D(上边两个)接线柱:
A
C
D
A
B
滑动变阻器的电阻线没有接入电路,所以起不到 改变电阻,从而改变电流的作用。是一种错误用法。
1
2、使用A、B(下边两个)接线柱:
A
C
D
A
B
相当于接入电路中一个定值电阻,同样起不到
改变电阻,从而改变电流的作用。
2
3、使用A、C(一上一下)两个接线柱:
• (1)在电路中应串联一个电阻,还是并联
一个电阻?画出电路图;(2)这个电阻的
阻值是多少?
解题关键:
串联电路各处电流相 等;总电压等于各部 分电压之和
电阻的测量和滑动变阻器的使用

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解析:甲、乙图比较
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由甲、乙图比较可知,引起的电流相对变 化量为1/3,引起的电压相对变化量为1/30, 说明从内接改成外接引起的电流变化大, 说明电压表分流作用较强,故采用甲图电 流表内接方式,测量误差小,即
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2、两种测量电路的比较
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3、电流表内、外接法与电路选择的方法
(1):定量判断法: (2)适用于RA、RV、Rx的值已粗略知道。 Rx>>RA, Rx为大电阻,电流表内接法 Rx<<RV, Rx为小电阻,电流表外接法
口诀:“大内小外”
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三、伏安法测电阻的电路与器材的选择
1、基本原则: ①安全:保证不损坏实验器材。 ②精确:尽可能减小实验误差。 ③省电:在同时满足以上两个原则的前
提下,应使电源的功率尽可能小,以减少 电能损耗。
④方便:在保证实验正常进行的前提下, 选用的电路和器材应便于操作,读取的实 验数据便于处理。
分流作用较强,应选用电流表内接法,S应 接b测量。 2、若电压表示数有显著变化,说明电流表的 分压作用较强,应选用电流表外接法,S应 接a测量。
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例1、某同学用伏安法测一个未知电阻Rx, 用图2所示甲、乙各试测一次,依图甲测 得数据U1=3.0V,I1=3.0mA,依图乙测 得数据U2=2.9V,I2=4.0mA, 由此可 知图__度成正比,
随着滑动触片位置的变化,变阻器连入电路的电
阻值也相应发生变化。
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[科目] 物理
[关键词] 教案/ 电阻的测量、滑动变阻器的使用
[年级] 高二
[文件] jan32.doc
[标题]第二章电阻的测量、滑动变阻器的使用
[内容]
第二章电阻的测量、滑动变阻器的使用
【教学结构】
一.电阻的测量
1.伏安法测电阻
(1)伏安法:根据欧姆定律,用伏特表、安培表测出电阻两端电压和通过电阻的电流,求出电阻值。
(2)用伏安法测电阻原理图如图1的甲、乙所示
(3)讨论伏特表内阻r r和安培表内阻r A对测量结果的影响。
伏特表分流,安培表分压产生测量误差。
图甲称为外接法,当R r>>R时,伏特表分流很小,安培表示数接近通过电阻的实际电流,误差很小,故此外接法宜测电阻值远小于伏特表内阻的电阻.
图乙称为内接法,当R A<<R时,安培表分压很小,伏特表示数接近电阻两端的实际电压,误差很小,故此内接法宜测电阻值远大于安培表内阻的电阻。
测量电阻时应粗测电阻值,然后判断宜用内接法还是外接法,再根据判断认真测量。
(4)测量时如何选择仪器的规格
例如:待测电阻R,约为10Ω,额定功率为2W。
电阻允许通过的电流:P=I2R, 。
约为0.45A,两端电压最大为4.5v。
I P R
电源选择:若供选电源有:1个电动势为1.5v的干电池,蓄电池一组,其电动势为6.0v,1个电动势为10v的电源。
1.5v电源、电压太低,产生电流太小,不易读准确,10v电源,太高,电流较大,容易超过电阻额定功率,故选6.0电源为好。
直流电压表的选择:电压表量程应略大于5.0v为好,但不能过大。
例如,电压表v1:量程10v,内阻10kΩ,v2,量程30v,内阻30kΩ,选v1即可。
直流安培表的选择:安培表量程应大于0.5A,不宜太大。
例如:安培表A1量程为0.6A内阻0.5Ω,A2量程3.0A,内阻0.1Ω。
选A1即可。
二.滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的构造,如图2所示
A、B、C、D四个接线柱,P为滑动触头,AB间为电阻可忽略不计的粗金属杆。
CD间为绕制的电阻丝,电阻丝彼此绝缘。
2.原理:根据电阻定律R
l
s
=ρ阻值与导体长度成正比,改变接入电路中的
电阻丝的长度就实现改度电阻的目的。
3.滑线变阻器的连接
(1)当滑动变阻器作为定值电阻使用时,把C、D连入电路,此时电阻为滑动变阻器的电阻最大值,滑动触头P在任何位置都不能改变电阻值。
(2)当滑动变阻器作为可变电阻使用时,其功能有二,(一)通过改变变阻器电阻改变电路电流,实现对电路电流的控制。
(二)通过变阻器改变电阻、改变用电器的电压,起调压器的作用。
如图3所示,把B与D连接,C、D接入电路,起控制电路电流作用,当滑动头P从左端D向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小。
注意实验开始时应将滑动头P至于右端D。
如图4所示,把变阻器C、D接线柱与电源连接,C与B与用电器相连。
用电器与CP间电阻并联,用电器与CP间电压相等,改变P的位置改变用电器两端电压,实现调制电压作用。
4.分压电路的分析
当滑线变阻器总电阻为r,负载电阻为R,变阻器CP间电阻为r'时,CP间总
电阻R R r R r
CP =
⋅
+
'
'
,若R>>r,无论P在什么位置,R CP=r',负载电压U R的大小只
由r'决定,即U
r
r
u
R
=
'
可看成负载上的电压与r'成正比,比较理想的分压作用。
因
此实验中选择滑动变阻器时,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
例如,在采用分压电路做实验,提供滑动变阻器有:滑动变阻器A,阻值范围0~20Ω,额定电流2.0A,滑动变阻器B,阻值范围0~200Ω,额定电流1.0A,根据其它实验仪器的规格和实验需要,两个变阻器都满足电流要求,以选滑动变阻器阻值较小的A为好。
【解题要点】
例一.在一个小灯泡上面标有“6v 0.1A”的字样,现在要测量这个灯泡的I—U图线。
下列器材可供选用
A.伏特表(0~5v)
B.伏特表(0~10v)
C.安培表(0~0.3A)
D.安培表(0~0.6A)
E.滑动变阻器(30Ω2A)
F.学生电源(直流9v)
开关、导线等。
(1)实验中所用伏特表应选,安培表应选。
(2)在图5中方框内画出实验电路图,要求安培表外接。
解析:在测量小灯泡I—U图线的实验过程中,要求加在小灯泡两端电压应在0v~6v内可以连续变化,使图线画得尽量准确。
电压表的选择:A伏特表量程为5v,小于所需的最大电压,不选择。
B伏特表的量程大于6v,选择。
安培表的选择:灯的允许最大电流为0.1A.、C、D安培表的量程都能满足需要,C安培表量程比较小,测量时指针偏转角度较大,读数误差较小,应选C。
实验电路图,滑动变阻器在电路中应起分压作用,才能保证灯两端电压从0v~6v连续变化,题目要求安培表外接,电路图如图6所示。
例二.将滑动变阻器作分压器使,如图7所示A、B为分压器的输出端,若把变阻器的滑动能片放在变阻器正中,则()
A.空载时输出电压U
U AB
CD
=
2
B.接上负载时,输出电压U
U AB
CD <
2
C.负载电阻R越大,U AB越接近U
CD
2
图5
D.负载电阻R越小,U AB越接近U
CD 2
解析:负载是指在AB间接上的用电器,R是指用电器的电阻,也称为负载电阻,空载是指AB间不接用电器,负载电阻R为无穷大。
负载增大,是指负载电阻R减小。
选项A,空载时PD间电阻R等于CP间电阻R2,根据分压原理U AB=U
CD
2。
选项A正确。
接上负载时,R与R1并联,阻值为
RR
R R
1
1
+
<R1根据分压原理U AB
<U
CD
2
选项B正确。
R越大,
RR
R R
1
1
+
越接近R1,分得电压越接近
U
CD
2。
C选项
也正确,D选项错误。
【课余思考】
1.分析伏特表,安培表内阻对电路的影响。
2.如何选用内接法,外接法测量电阻的阻值。
3.画出滑动变阻器,起限流作用,分压作用时的电路图。
【同步练习】
1.图8是用伏安法测一定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
(1)双量程直流电流表(量程0~0.6A 内阻0.125Ω、量程0~3A,内阻0.025Ω
(2)直流电压表(量程0—15v,内阻15kΩ)
(3)直流电源(电动势20v,内阻可不计)
(4)滑动变阻器(阻值范围0—10Ω)
(5)待测电阻R x(阻值约50Ω)
(6)电键一个、导线若干
根据器材规格和实验要求,在实物图上连线(要求闭合电键前变阻器的滑动片应放在正确位置)画出实验电路图答案,实物连接图略,电路图:如图9所示。