分压式与限流式以及内接法与外接法.docx

分压式与限流式以及内接法与外接法培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 恒定电流 二 知识点一：滑动变阻器的使用方法：a 限流接法。 b 分压接法。 1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点：如图所示的两种电路中，滑动变阻器对负载RL 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图电路称为限流接法，图电路称为分压接法. 限流 接法 分压 接法 比较 负载RL上电压调节范围 负载RL上电流调节范围 相同条件下 电路消耗的总功率 RLEULE RL+R00ULE 分压电路调节范围较大 EEIL RLRL+R00ILEIL E RLE 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小 E其中，在限流电路中，通RL的电流IL=，当R0RL时IL主要取决于R0的变化，当R0RL时，IL主要RL+R0取决于RL，特别是当R0<<RL时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化.在分压电路中，不论R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化. 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取. 下列三种情况必须选用分压式接法 、若要求被测电阻两端电压变化范围较大，或需要从零开始可连续调节时，必须采用分压接法.分压式电路中，在电路中的电流小于滑动变阻器的额定电流的前提下，应该选择量程较小的变阻器。 、当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大 时，必须采用分压接法. 、当用电器的电阻RL远小于滑动变阻器的最大值R0，为使被测电阻中的电流有明显变化，应采用分压接法. 、若采用限流接法，电路中实际电压的最小值仍超过RL的额定电流时，只能采用分压接法. 下列情况可选用限流式接法 、测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，两种接法都可以，采用限流式接法较好，节能省电. 、电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法. 、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，考虑安装简便和节能因素采用限流式接法. 第 1 页 共 1 页 培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 知识点二：电流表内接法与电流表外接法的比较 根据欧姆定律的变形公式R=U可知，要测某一电阻Rx的阻值，只要用电压表测出Rx两端的电压，用电流表测I出通过Rx的电流，代入公式即可计算出电阻Rx的阻值。 误差原因:由于所用电压表和电流表都不是理想电表，即电压表的内阻并非趋近无穷大，电流表也存在内阻，因此实验测量出的电阻值与真实值不同，存在误差。 测量方法:通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法：内接法和外接法。 电路选择 1、在内接法电路中，因为电流表有内阻，在内接法的电路中电流表两端有电压，所以电压表测出的电压是电流表和待测电阻消耗的电压之和，比待测电阻两端的电压值大，利用R=生了实验误差。 定量分析：因为电压表所量得的是R和RA的串联电压，所以测得值是R和RA的串联等效电阻，R测=绝对误差：DR内=R测-R=RA相对误差：d内=U计算，这样测得的电阻值比真实值偏大，就产IU=R+RA>R IRA R内接法测得的电阻值R测=R+RA，误差原因：电流表的分压作用。 因此，在待测电阻R>>RA时，内接法误差小。 2、在外接法电路中，因为电压表中有电流通过，所以电流表测得的电流是待测电阻与电压表中的电流之和，比流过待测电阻的电流值大，利用R= 定量分析： 因为电流表量得的是通过R和的总电流，所以测得值是R和RV的并联等效电阻。R测=U计算，这样测得的电阻值比真实值偏小，也产生了实验误差。 IR×RVRVU=R<R IR+RVR+RVDR外R×RVRR2绝对误差：DR外=相对误差：d外= =-R=RR+RVR+RVR+RV外接法测得的电阻值R外=RXRV，误差原因：电压表的分流作用。 RX+RV因此，当待测阻值小的电阻即R<<RV时，用电流表外接法测量电阻误差小。 第 2 页 共 2 页 培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 采用内外接法的简易判断：当R=RA·RV时，内接法和外接法测电阻的相对误差相等； 当RRA·RV时，采用内接法测电阻产生的误差较小； 当RRA·RV时，采用上接法测电阻产生的误差较小。 试触法：当待测电阻的阻值完全未知时，常采用内、外接试触法，连接方式如图所示。电压表右端与b相接时两表的示数为，并分析曲线的变化规律 二、实验原理：金属的电阻率随温度升高而增大，从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线，即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内，其阻值变化，从而了解它的导电特性。 三、实验器材：小灯泡、电压表、电流表、4V6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、开关、坐标纸等 四、实验电路图； 1、线路原理图：因为小灯泡的电阻较小，所以测量电路应该选用电流表外接法。因为作图需要多个点，所以控制电路选用滑动变阻器分压式接法。 2、实物接线图：先连好电源、开关、滑动变阻器所组成的串联电路。将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上。最后将电压表并接在小灯泡的 两端。注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱。 0. O U/V 1 2 3 4 记录表格： 次数n 电压U 电流I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择： A待测小灯泡“3.0 V、1.5 W” B电流表(量程3 A，内阻约为1 )C电流表(量程0.6 A，内阻约为5 ) D电压表(量程3.0 V，内阻约为10 k)E电压表(量程15.0 V，内阻约为50 k) F滑动变阻器(最大阻值为100 ，额定电流50 mA)G滑动变阻器(最大阻值为10 ，额定电流1.0 A) H电源(电动势为4.0 V，内阻不计)I电键及导线等 (1)为了使实验完成的更好，电流表应选用_；电压表应选用_；滑动变 阻器应选用_(只需填器材前面的字母即可) (2)请在虚线框内画出实验电路图 (3)某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示则电压值为_ V，电流值为_ A，小灯泡的实际功率为_ W. 解析：待测小灯泡“3.0 V、1.5 W”，额定电流0.5 A，额定电压为3 V，因此电流表选 C，电压表选D，滑动变阻器采用分压式接法较准确，滑动变阻器选G，小灯泡电阻很小，电流表外接 答案：(1)CDG(2)如解析图所示(3)1.800.330.59 2在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下： 小灯泡L，“3.8 V、0.3 A” 电压表V，量程05 V，内阻5 k 电流表A1，量程0100 mA，内阻4 电流表A2，量程0500 mA，内阻0.4 滑动变阻器R1，最大阻值10 ，额定电流1.0 A滑动变阻器R2，最大阻值5 ，额定电流0.5 A 直流电源E，电动势约为6 V，内阻约为0.5 第 4 页 共 4 页 培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 (1)在上述器材中，滑动变阻器应选 ;电流表应选 . (2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号。 (3)某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在IU坐标系中，描绘出如 图756所示的小灯泡的伏安特性曲线根据此图给出的信息，可以判断下图中正确的是(图中P为小灯泡的功率) 图756 解析：(1)本题变压器采用分压接法，通常应当选用最大阻值小的滑动变阻器，但本题中如果选用R2，则电路中的电流会超过R2允许通过的最大电流，故滑动变阻器应当选择R1.电流表A1的量程太小，故电流表应当选择A2. (2)电路如右图所示，由于电压要从0开始测量，滑动变阻器用分压接法；因为灯泡的内阻比较小，电流表用外接法 U22 (2)随着通过小灯泡电压电流的增大，小灯泡消耗的功率增大，小灯泡的电阻也增大，由P知B图正确，由PIRR知D图正确 答案：(1)R1A2(2)电路图如解析图所示(3)BD 3、一盏电灯接在恒压的电源上，其功率为100 W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9 W，那么这时电灯实际消耗的电功率将 A等于91 W B小于91 W C大于91 W D条件不足，无法确定 第 5 页 共 5 页 培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 4、 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机的发热功率是多大？ 5、如图所示，将A、B两端接到输出电压为9 V的电源上时，已知通过R1的电流I12 A，R22 电阻R3上消耗的功率为P315 W，则R1_，R3_ 6、如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在C、D之间，这时P的电阻为 A. R； B. R/2 ；C. R/4； D. 4R 简析：将半圆形合金片从中间割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于两个电阻串联 RAB=R0/2=R RCD=2R04R答案：D 7、R2为可变电阻，电池E内阻不计，下列说法中不正确的是 AR2不变时，V2读数与A读数之比等于R1 BR2不变时，V1读数与A读数之比等于R1 CR2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和一定为零 DR2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和不一定为零 第 6 页 共 6 页