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第1部分 第3章 章末小结 知识整合与阶段检测


第 3 章
恒 定 电 流

章末 小结

专题归纳例析

专题冲关

知识 整合 与阶 段检 测

阶段质量检测

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专题一 1.原理

伏安法测电阻

U 伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律 R= I 。

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2.两种测量电路的比较
比较项目 电路图 由于电压表的内阻有分流 由于电流表内阻的分压 电流表外接法 电流表内接法

U 作用, 电阻的测量值 R 内 作用, 电阻的测量值 R 外= I 误差分析 U Ux+UA = I = I = R x + RA U RxRV =U U = < Rx Rx+RV >R R +R
x V x

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比较项目 电 路 选 择 方 法 比 较 法

电流表外接法

电流表内接法

Rx RV ①若R > R 时, 通常认为待测电阻的阻值较大, A x 电流表的分压作用可忽略,应采用电流表内接 R x RV 电路;②若R < R 时,通常认为待测电阻的阻 A x 值较小,电压表的分流作用可忽略,应采用电 流表外接电路

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比较项目 电流表外接法

电流表内接法

如图所示将电压表的左端接 a点,而将右端分别与b、c两

电路 试 点试触,观察电流表和电压
选择 触 表示数的变化:①若电流表示数变化大,说明待 方法 法 测电阻是大电阻,应该用电流表内接法测量(接c 点);②若电压表示数变化大,说明待测电阻是 小电阻,应该用电流表外接法测量(接b点) 返回

[例证1]

用伏安法测电阻

时,由于实际电表内阻的影响, 会给测量带来系统误差,但合 理地选择电表的接法可以有效 图3-1

地减小这种误差。如图3-1所示的伏安法测电阻的电路
中,如果不知道被测电阻的大概阻值时,为了选择正确 的电路以减小系统误差,可将电压表的一个接线头P分 别在a、b两点试触一下。 返回

(1)如果发现电流表读数没有显著变化,则P应接 在________处。 (2)如果发现电压表读数没有显著变化,则P应接 在________处。

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[解析]

若P从a移到b时,电流表读数没有显著变化,

说明电压表的分流作用不明显,P应接在a处;此时电压 表测量的是电阻Rx两端的电压,电流表的测量值比较接 近流过电阻Rx的电流值,可以有效减小系统误差。同理

分析,若P从a移到b时,电压表读数没有显著变化,说明
电流表的分压作用不明显,P应接在b处,可以有效减小 系统误差。 [答案] (1)a (2)b 返回

专题二

滑动变阻器的接法

滑动变阻器在电路中通常有两种接法——限流式和 分压式。

1.滑动变阻器的两种接法对比 接法
项目

限流式

分压式

电路组成

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接法 项目

限流式 连接变阻器的导线分

分压式 连接变阻器的导线分别接金 属杆一端和电阻线圈的两端

变阻器 接入电

别接金属杆一端和电

阻线圈一端的接线柱 接线柱(图中变阻器Pa、Pb都

路特点 (图中变阻器Pa部分被 起作用,即从变阻器上分出
短路不起作用) 一部分电压加到待测电阻上)

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接法 项目

限流式

分压式

ERx ~ E( 不 计 电 源 0 ~ E( 不 计 电 R + R 调压范围 x 源内阻) 内阻)

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2.如何选用
由于限流式接法电路简单,耗能低,所以通常采 用滑动变阻器的限流式接法,但在以下三种情况中, 必须选择分压式接法: (1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻, 且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数 据)时,必须选用分压电路。

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(2)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的 最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时,只能采用分

压接法。
(3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零 开始连续调节时(如测定导体的伏安特性,校对改装后 的电表等),即大范围内测量时,必须采用分压接法。

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[例证2] 及规格如下:

用伏安法测量一个定值电阻的阻值,所需器材

(1)待测电阻Rx(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。
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[解析]

(1)待测电阻与电表内阻的比值分别为:

Rx RV RA=2, Rx =50, R x RV 因为R < R A x 即电流表的分压作用不能忽略,而电压表的分流作 用可以不计,所以应采用电流表外接电路。

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(2)如图3-2甲所示,当滑动变阻器限流式接入

时,电路中的最小电流为

图3-2

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E Imin= =0.024 A>10 mA R0+RA+Rx 毫安表将被烧坏。 当滑动变阻器分压式接入电路使用时, 电路的最小电阻 和通过变阻器的最大电流分别为 ?Rx+RA?R0 Rmin= ≈14 Ω R0+RA+Rx E Imax=R =0.29 A<1 A min

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可见,变阻器可以安全工作。
这时,毫安表中的电流,可以通过控制滑动变阻 器,在0~10 mA内进行调节。 所以,在连接实验电路时,不仅电流表应外接, 而且必须将滑动变阻器作分压器使用,故电路图如图 乙所示。 [答案] 见解析

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