测量电路设计之―伏安法测电阻(可).
伏安法测电阻
V A
RX
V A
RX
分压器电路，安培表内接法
分压器电路，安培表外接法
3.测量电路的选择
V
伏安法测电阻之内接外接
1.什么是测量值和真实值？
3.测量值本质上测得是什么量？ 根据测量值如何求真实值？ 4.误差产生的原因如何？ 5.如何减少误差？
· ·
A
RX
内接法
·
2.测量值比真实值偏大还是偏小？
V
A
RX
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．
RX
R
以大控小
记忆口诀
以小控大
（4）、滑动变阻器的两种连接方式：
a R0 R
·
外接法
6.什么情况下用外（内）接法？
V
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测＝ ＝ Rx RA Rx I测 I Rx
由于电流表分压引起的。
误差产生的原因:
大内偏大
若 R>> 时，采用电流表内接法 RA X
记忆口诀
·
V
A
RX
·
U测 U Rx Rx RV R测＝ ＝ Rx I 测 I Rx IV Rx RV
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？
(1) 限流电路
RX
RX 负载RX的电压调节范围 R R E E X
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.
伏安法测电阻ppt课件
0
图像如图(e)
所示，图线纵轴截距为 m，斜率为 k，则待测电阻 R 的阻值为
__________。
(1)灵敏电流计不应外接；滑动变阻器不应采用限流式接法。
(2)①实物连接见解析②左 ③I1(3)m－Rg k
2.某同学用伏安法测定待测电阻 Rx 的阻值（约为 10 kΩ），除了 Rx，开关 S、 导线外，还有下列器材供选用：
可见ΔI>ΔU，即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影 IU
响比电流表内阻带来的影响大，故应采取内接法，
R
x
＝ 2.5 4.60×10－3
Ω ＝543 Ω ，此法测量值偏大，B 正确．
精选ppt课件
9
伏安法测电阻——发散思维
1．“伏安法”测电压表和电流表的电阻
V
RA
U I
RV
U I
A
V
A
vR
A Rx
一位置，并记下电流 I1；
③ 断 开 S1 ， 保 持 R1 不 变 ， 闭 合 S2 ， 调 节 R0 使 得 电 流 计 读 数 为
__________时，R0 的读数即为待测电阻的阻值。
(3)丙同学查得电流计的内阻为 Rg，采用图(d)进行实验，改变电阻箱
电阻，读出电流计相应的示数
I
，由测得的数据作出1-R I
．
S1
R1＞＞Rg，滑动变阻器
和电阻箱均可．
R2略大于Rg，必须用电 阻箱．
R0
V
． aP b R ．．
S
R＜＜RV ,必须用滑动变 阻器．构成分压电路．
R0略大于RV，必须用电 阻箱．
电动势E越大，调满偏时R1连 电动势E越大，调满偏时滑动变 入电路中的电阻越大，实验条 阻器Pa之间的电阻越小，实验
第6节电流与电压、电阻的关系(伏安法测电阻)PPT课件(初中科学)
2. 排除故障后，调节滑动变阻器，电流表的示数如图2所示，为_0_._2_4_
A，电压表的示数如图2所示，为 2.4 V．由此求出待测电阻为1_0__ Ω．至此，小强说已经完成实验，同组的小聪认为不妥，因 为 没有多次．测量减小误差
以判断电路中的b
电压表示数 有示数
无示数
b、c 有示数
A． L1短路 B．L2短路
C． L1断路 D．L2断路
电学探究性实验
1.串并联电路中电流和电压的特点 2.探究影响电阻大小的因素 3.探究电流、电压和电阻的关系
1.串并联电路中电流和电压的特点
• 探究并联电路中电流和电压的关系
A. L1两端电压为2.2 V B. L2两端电压为2.2 V C.电源与L1两端电压之和为3.8 V D. L2两端电压为2.2 V
如下图所示，闭合开关S ,电路将是 短 路（选填“开”、“短” 或“通”），要使电路中的两灯串联，则应拆除导线___b_,c____
如图所示电路中，闭合电键后，发现灯泡L1、L2都不亮， 用电压表进行电路故障检测，测试结果如右表所示，则可
(1)该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到___b____端(选填“a” 或“b")。
(2)闭合开关后，两电表的指针都产生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变 且都在量程范围内，则产生故障的原因是_误__将__滑__动_变_。阻器下方的两个接线柱接入电路 (3)排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三 组数据时，电流表指针的偏转情况如图所示，此时电流表的示数为 _0_.3_0___ A. (4)该同学采集多组实验数据的目的是 _避__免__偶__然_性__，找出规律 (5)请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线。
伏安法测电阻
伏安法测电阻实验报告一、实验目的：1.学会设计用伏安法测电阻的实验电路。
2.掌握各种电阻原件伏安特性曲线的测量方法。
3.学会用作图法处理实验数据。
二、实验原理：1.线性元件和非线性原件当一电阻元件两端加上不同的直流电压U时，元件内则有相应的电流I流过，以电流I为纵坐标，电压U为横坐标，做出I−U关系曲线，这便是该电阻元件的伏安特性曲线。
通常情况下，导电金属丝，碳膜电阻，金属膜电阻等，其伏安特性曲线是一条过原点的直线，如图（1）所示。
这类元件称为线性元件，其阻值是一个不随I,U变化的常量。
对于像晶体二极管，热敏电阻等元件，他们的伏安特性曲线不是一条直线，这类元件称为非线性元件，其阻值不是一个常量。
图（1）2.测量电路的选取利用伏安法测电阻常采用如下图所示的两种类型测量电路。
由图可以得出，测量电路的选取在于电源的选取，变阻器R的选取和电表的选取以及连接方式等几方面。
（1）电源的选取实验时常用的直流电源有三种：直流稳压电源，直流稳流电源和固定电压源（如干电池等）。
实验时电源的选取应使所选电源的额定电压和额定电流同负载的额定电压和额定电流相同或稍大较为理想，余量过大浪费电能，会使调节变粗，若使用不慎也易损坏电表。
（2）变阻器的选取与连接方式变阻器的用途是控制电路中的电压和电流，使其达到某一指定的数值，或使其在一定范围内连续变化。
为此，实验中常用变阻器组成分压电路和限流电路，如上图所示。
分压电路是通过变阻器R的滑动端的移动来改变R X两端的电压；限流电路是通过改变变阻器R的阻值来改变电路中电流的。
实验中如能选用合适的直流稳压电源或是稳流电源，一般可不采用变阻器控制电路。
如选用固定电压电源，则需用变阻器来调节R X两端的电压和通过它的电流。
变阻器的连接方式按如下考虑：如所选电源的额定电流大于负载R X的两倍以上，宜选用分压电路。
该电路调节的范围宽且可以调为零值。
实验中希望改变R时，负载R X两端的电压变化要尽量均匀，否则调节困难，给实验带来不便。
伏安法测电阻(内接法与外接法)
伏安法测电阻（内接法和外接法）【原理】【电路图】电流表外接法【误差分析】1.因为，U的测量值与真实值相等，I的测量值比真实值偏大,所以的测量值比真实值偏小.2.误差来源：电压表分流。
越小，则电压表分流比例越少，误差越小，∴该电路适合测量小电阻，即：的情况。
3.在外接法中，如果知道电压表内阻，可消除由电压表内阻引起的系统误差。
【电路图】电流表内接法【误差分析】1.因为，U的测量值比真实值偏大，I的测量值与真实值相等,所以的测量值比真实值偏大。
2.误差来源：电流表分压，越大,则电流表分压比例越少，误差越小∴该电路适合测量大电阻，即:的情况。
3.在内接法中如果知道电流表内阻,可消除由电流表内阻引起的系统误差。
【电路选择】（1）方法一：已知待测电阻估计值时——比较法。
若已知待测电阻阻值约为，电流表内阻为，电压表内阻为。
当，即时，说明是大电阻。
当，即时，说明是小电阻。
【口诀】“大内大，小外小”.解释：大电阻用内接法，测量值比真实值偏大；小电阻用外接法，测量值比真实值偏小.（2）方法二：不知道待测电阻估计值时—-试触法。
若不知道待测电阻的估计值，应使用试触法判断应该选用内接还是外接。
【操作】将s分别于a、b接触一下，观察电流表和电压表的示数变化情况。
【判断方法】(1)若电流表示数变化更为显著，说明电阻的电流与电压表的电流更为接近，说明待测电阻阻值与电压表内阻阻值更为接近，即是一个大电阻,应用内接法.(2)若电压表示数变化更为显著，说明电阻的电压与电流表的电压更为接近，说明待测电阻阻值与电流表内阻阻值更为接近，即是一个小电阻，应用外接法。
【说明】示数变化显著与否看相对值不看绝对值。
【口诀】“流变化大,内；压变化大，外”电流变化大用内接，电压变化大用外接。
(也可以理解为谁误差大让谁测真实值，以便减小误差）。
伏安法测电阻课件
现欲测一阻值约为10Ω的电阻，所用 电压表内阻10KΩ，所用电流表内阻 1Ω，那么应采用哪种测量电路？
安培表 外接
比值比较法
若 RV Rx , Rx RA
RX2<RARV
采用电流表外接；
若 RV Rx , Rx RA
RX2> RARV
采用电流表内接。
引申 在用伏安法测电阻时，若不知待测电阻的大约阻
V
A
Rx
伏安法测电阻----原理R＝U/I
名称
安培表外接
安培表内接
电路
v
Ａ
RX
v
Ａ
RX
误差 分析
U测=U真 I测>I真 R测<R真
U测>U真 I测=I真 R测>R真
误差 原因
测量值实 质
适用 条件
RV的分流作用
R测=R真 并 Rv 适用测小电阻 或Rv》Rx
RA的分压作用
R测=R真 串 RA
适用测大电阻 或Rx》RA
测的得 测某 量电 值阻 和R真x实的值阻R值x分之间别的为关R1系和是R2
，则所测
（A ）
（A）R1＞ Rx＞R2 （B） R1＜ Rx＜R2
（C）R1＞R2＞Rx （D）R1＜R2＜Rx
2.已知电流表的内阻约为0.1Ω，电压表内阻约 为10KΩ，若待测电阻约为5Ω，用伏安法测 其电阻应采用电流表___外___接法较好。若待 测电阻约为500Ω，用伏安法测其电阻应采用 电流表__内___接法较好。
V
A
N
M RX
• 解释:安培表示数变化相对更大,说明电压表分流作用明显.待测电 阻较大, 跟伏特表内阻相比,因此,伏特表分流对电路测量影响更大, 伏特表外接,安培表内接.
伏安法测电阻
电阻测量方法有：万用表法、数字欧姆表法、电桥法、电 电阻测量方法有：万用表法、数字欧姆表法、电桥法、 位差计法、伏安法等。 位差计法、伏安法等。 用伏特表、安培表根据欧姆定律测量电阻的方法称为“ 用伏特表、安培表根据欧姆定律测量电阻的方法称为“伏 安法” 安法”。是目前研究和测量各种元件和材料导电特性最常用的 基本方法。伏安法一般只用于通电回路中， 基本方法。伏安法一般只用于通电回路中，或用于测量非线性 电阻在某一电流时的电阻值。但由接线方法不完善、 电阻在某一电流时的电阻值。但由接线方法不完善、电压表和 电流表的准确度不高会造成方法误差和仪器误差（ 方法误差和仪器误差 电流表的准确度不高会造成方法误差和仪器误差（本实验不考 虑该项误差）。 虑该项误差）。
三、实验仪器
待测电阻R 待测电阻 X（ 200 ~300 ），待测晶体二极管， ），待测晶体二极管，直流 待测晶体二极管 电压表（ 档 内阻 内阻3000 ），直流电流表（15µA档，内阻 ），直流电流表 直流电流表（ 电压表（3V档,内阻 档 4.6 ），滑线变阻器。 ），滑线变阻器。 滑线变阻器
U(V) I（mA） 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 …………. ……… ………. 1.00
作图法求出U=0.550V时的静态电阻 和动态电阻 时的静态电阻R和动态电阻 作图法求出 时的静态电阻 和动态电阻r 原点O到Z点的直线斜率的倒 原点 到 点的静态电阻。 数，为Z点的静态电阻。伏安 特性曲线在Z 特性曲线在Z点的切线斜率的 倒数， 点的动态电阻。 倒数，Z点的动态电阻。
二、实验原理
R=
U I
1、电表的连接方法和接入方法误差
（1）.内接法
电阻的测量值
U UX +UA Rx′ = = = RX + RA I IX
伏安法测电阻
初中电学实验之“电阻的测量”---伏安法一、实验原理:公式：IU R =用伏特表（电压表）测出电阻两端的电压，再用安培表（电流表）测出通过的电阻的电流，根据IUR =，就可以表算出电阻值，这种测量电阻的方法叫做伏安法。
二、测量电路：用伏安法测量电阻时，伏特表和安培表有两种连接方法。
两种测量电路的比较：【分析误差的原因】用外接法时，由于伏特表的分流作用，安培表测得的电流要比通过电阻R 的电流大，这样表算出来的电阻值比它真实的值小。
用内接法时，由于安培表的分压作用，伏特表测得的电压要比电阻R 两端的电压大，这样表算出来的电阻值比它真实的值大。
【减小误差的方法】当待测电阻的阻值远小于伏特表的内阻时，由于伏特表的分流作用甚小，测量带来的误差较小，可将电流表外接。
当待测电阻的阻值远大于安培表的内阻时，由于安培表的分压作用甚小，测量带来的误差较小，可将电流表内接。
三、实验电路 1、电路图2、实物图四、收集数据设计表格：1、数据处理方法之一：多次测量求平均值R X2、数据处理方法之二：描点画图象处理数据 1 2 3 4 5 6 U/V I/A若横坐标为I ，纵坐标为U ，U-I 图象直线的斜率表示导体的电阻。
若横坐标为U ，纵坐标为I ，I-U 图象直线的斜率表示导体电阻的倒数。
根据图象求出导体的电阻为：五、巩固练习1．小宣用伏安法测量电阻R 的阻值时，并联在电阻R 两端的电压表的示数如图甲所示，与电阻R 串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为 V ，电流表的示数为 ________A ，电阻R 的阻值为 Ω。
2．小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R 的阻值。
闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片P 后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A ，电阻R 的阻值为 Ω。
I/AU/V I-U 图象 U/V I/AU- I 图象3．在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时，小东选用了两个定值电阻R 1、R 2分别做实验，他根据实验数据画出了右图所示的图像，请你根据图像比较电阻R 1与R 2的大小，则R 1 R 2。
(完整版)伏安法测电阻内接法和外接法
2.电能损耗较小.
12
2.分压式 图中变阻器起分压作用
Rx
P AR B
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
E
s
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E Rx
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.
13
限流和分压电路的选取
限流式
分压式
Rx
R
cA
d
V
试触法： 若不知道电阻值，可借助试触法来确定用哪种接法
V
A
Rx a
b
1、若电流表示数变化比较明显，说明电压表分流作用强，应采用内接法。 2、若电压表示数变化比较明显，说明电流表分压作用强，应采用外接法。
一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用 伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测 一次,用(a)图所测数据为3.0V、3.0mA,用(b)图 测得的数据是2.9V、4.0mA,由此可知,用（a） 图 测得Rx的误差较小,测量值Rx= 1000Ω.
2、三种情况下必须采用分压接法：
说 （1）要求电压从零开始连续变化； 明 （2）电路允许的最大电流很小；
（3）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。
15
三、实验步骤 1、器材的选择
器材种类
选取原则
唯一性器材
电源，导线，开关等
安全：电路电流不能超过其额定电流， 滑动变阻器 方便：电阻越小操作越方便。
安全：电路电流不能超过Ⓐ表量程，电
根据器材的规格和实验要求作出实验电路图。
V A
RX
2、用伏安法测定一个定值电阻的器材规格如下： 待测电阻： 约几十Ω； 直流电流表：0 ~ 0.6A，内阻2Ω； 直流电压表：0 ~ 15 V ，内阻15kΩ； 蓄电池： 电压12V； 滑动变阻器：0 ~ 200Ω； 电键一个，导线若干。
伏安法测电阻-测量电路分析(最终版)
请各组派代表发表意见。
小结：外接法的误差来源和测量 结果。
刚才在大家实验的过程中，老师 也发现了这个问题，电压表的指 针偏转确实是比较小，请大家课 下想一想有没有办法控制电路中
大家讨论总结规律。
选取电路并测量
各组派代表陈述自己组的 测量结果和误差分析。
小组讨论并总结规律 可能会有的问题： 测量过程中，电压表的指针 始终偏转角度过小，容易造 成数据记录的偏差。
初中学习过伏安法，用电压 表、电流表测电阻。
引发学生的 学习兴趣，做 好初高中知 识衔接。电流 表选取阻值 较大的，为后 面学生实验 造成结果冲 突。
把学生引到
本节课的重
点问题上。在
学生已知知
识基础上，经
过回忆，可以
很快想到答
请大家设计一个测量电路， 案 ， 建 立 信
并依据小组设计结果进行 心，激发学生
组内同学讨论得出结论：
请大家小组讨论，回答下列问题： （1）相对较大的电阻选内
1、已知阻值的待测电阻，你该如 接法；相对较小的电阻选外
何选取电路并测量？
接法
2、如果是未知阻值的电阻，你又 （2）试触看两电表指针偏
将如何选取电路并测量？
转幅度，谁幅度大，先接谁
再次总结规 律，应用在实 际的实验操 作中。
活动：选择不同接法测量不同电阻，并分析误差。 学生情况分析：
所教班级学生是我区普通高中的学生，有一定的相关知识储备，但绝大部分学生初中阶段没有 养成良好的学习习惯，学习主动性差，缺少问题意识，不能主动发现问题并提出问题。面对学习过 程中出现的问题，缺乏解决问题的勇气和毅力。极个别学生较为优秀，对科学探索有热情，积极思 考，分析推理能力较强，是物理学习的骨干力量。 教学方式：