01-高中物理电学实验基础

1、据串联电路的特点得:/厶d'兀 r解得：ug1 u fru-uger -gr t? !1111stir红表笔高中物理电学实验基础_、电表、电表的改装1. 灵敏电流表g(1) 三个主要参数 内阻rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。 满偏电流临:指针批转到故大刻度时的电流，大约儿十微安到儿毫安。 满偏电压ug:电流表通过ig时两端的电压，大约零点儿伏。(2) 三个参数间的关系：由欧姆定律可知ug=igrg 注意：电农就是电阻。2. 电压表(1)电压表的改装电流表g的电压量程ug=igrg,当改装成量程为u的电压表吋，应串 联一个电阻r分去多余的电压u-ug,电阻r叫分压电阻。(2)

2、电压表的内阻：rv=rg+r3 屯流表的改装电流表g的电压鼠程ug=lgrg,当改装成最程为i的电流表时，应并联一个电阻r分去多余的电流ijg,电阻 r叫分流电阻。据并联电路的特点得：解得：r =(2)电流表的内阻:ra=rgxr/(r+rg)4 电流表改装成欧姆表 原理：闭合电路的欧姆定律 如图1所示，当红、黑表笔短接时，调节r,使电流表的指针达到满 偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：/ 二 e'r+r +rre-/1 = 当两表笔间接入电阻rx时，电流表的电流为：r十rg+r + r、.黑表笔rx当rx改变时，lx随着改变，将电流表表盘上lx处表上对应

3、的rx值, 中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻只中=只内=r+rg+r 因lx与rx不是线性关系，欧姆表表盘刻度不均匀。二.滑动变阻器的两种接法1 限流接法如图2所示。用电器rx的电压调节范围：匕 j <e（r = q电路消耗的总功率为：elrx + r x 限流接法的选用原则： 测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节， 只在小范围内变化 h待测电阻rx与r接近时。 屯源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要 求时。 两种方法都满足时优先选用限流接法。2 分压接法如图3所示®rx电压调节范围owuxwe。开关闭合前，p应在a端。分压接法的选用原则：

4、 测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。 待测电阻rx远大丁 r, r要求电压变化范围较大时。 采用限流接法时电路中实际电压或电流的最小值仍超过rx的额定值 或电表量程时。三、电阻的测童误差分析:图4p 一s _ “rx zpr产生一误差的原因：电压表v分流。适用于测小阻值电阻, rx远小于rv时。（3）电流表内接法，如图5所示。误差分析：v7?测=y- = rx+ra>rk % uaa产生误差的原因：电流表a分压。适用于测大阻值电阻，即rx远大于ra时。（4）内、外接法的 计算临界电阻：r =j依若rx>r（）,待测电阻为大电阻，用内接法 若rxvr。，待测电阻为小电阻，用外接

5、法 即大电阻，内接法；小电阻，外接法。大内小外。 试触法确定内外接法：在不知道rv、ra> rx的大致值时，可用试 触法，如图6所示触头分别接触a、b两点：若v变化大，说明a分 压大，应用外接法；若a变化大说明v分流人，应用内接法。例1：某同学欲测一电阻rx的阻值（约为300q） 可供选择的仪器冇：电流表a1,量程10ma;电流表a2>戢程0.6a;电压表v,呈程3v;电压表v?,最程15v；电源电动 势为4.5v。谜同学们按图接好电路，闭合5后，把开关s?拨至a时， 发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关s?拨至b 时，发现其中一个电衣的指针偏转几乎不变，另一个屯

6、表的指针偏转选用原则barrx1 伏安法测电阻1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图4所示。的角度在满偏的3/4处；该同学在实验屮所选电压表的量程为 （）所选电流表的量程为（）rx的测量值为（）o2 安安法测屯阻若电流表内阻已知,则可当作电流表.电压表及定值电阻来使用.（1）如图7所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知ai的内阻&,则可测得a2的内阻r2=iiri/i2.（2）如图8所示，当两电表的满偏u® uai时，a|串联一电阻r, 同样则可测得r2的内阻r2=i1（ri+ro）/i2.例2用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表a】（量

7、程 250ma,内阻rj=5 q）;标准电流表a?（量程300ma,内阻血约为5q）; 待测电阻ri （阻值约为100q）；滑动变阻器r2 （最大阻值为10q）； 电源e （电动势约为10v,内阻r约为1q）；开关s,导线若干。（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图， 并表明代号。（2）实验屮需要直接测量的物理量是（）用测的量表示待测电阻2的阻值的计算公式是（）-图83 伏伏法测电阻 若电压表内阻己知，则可当作电流表、电压表及定值电阻來使用。（1）如图9所示.当两电表的满偏电流接近时,如果己知w的内阻则可测得v2的内阻r2=u2r,/ui.（2）如图10所示，当两电表的满偏电流

8、1心iw时.v|并联一电阻同样则可测得r2的内阻为例3用以下器材测量-待测电阻rx的阻值（9001000q ）：电源e （电动势约为9v,有一定内阻）；电压表vi （量程1.5v,内阻n=750q）;电压表v2 （量程5v,内阻巳约为2500q）;滑动变阻器r （最大阻值 为100q）；开关s,导线若干。（2004年全国）（1）测量中耍求电压表的读数不小于量程的1/3,试 图11 画出实验中测量电阻rx的儿种原理图。（2）若电压表v的读数为ui，v?的读数为6，贝ij用己知量和测的量表示待测电阻rx的阻值的计算公式 是：4 电阻箱或定值电阻当电表用（1）电阻箱作电压表用，如图11所示：可测得电

9、流表a2 的内阻 r2=（iri2）r/i2南中电阻箱r可测彳g电压为（i12）r（2）电阻箱作电流表用如图12所示，若已知r及rv则测得v2r图10g)图125 比较法测电阻如图13所示，测彳隽电阻箱rt的阻值 及a表、a2表的示数1|、【2，可得 rx=i2r1/ii 若考虑电表内阳.的影响， h （rx+ra1）=】2（r 1+r a2）6 替代法测电阻 如图14所示，s接1,调节r”读出电流表示 数为i;s接2,保持r2不变,调节电阻箱r】,使电流 表示数也为i。u u 干路电流为: i = +r则：10-图14rxon图13由上可得：rx=ri该方法的优点是消除了电表内阻对测量结果的

10、影响,缺点是电阻箱内阻不可以连续调节。7 半偏法测电阻（1）半偏法测电流表内阻方法一：如图15所示，测电流表g的内阻： 将电阻箱r的电阻调到0: 闭合s调节使电流表g达到满偏电流1（）; 保持ro不变调节r使电流表g示数为10/2；由上可得rc=r注意：当rgro时，测量谋差小，此方法适合测人阻值电流表内阻，且测量 值偏大。方法二：如图16所示测量电流表a的内阻 断开s2,闭合s】，调节r（）,使a表满偏为i。； 保持r（）不变，闭合s»调节r,使电流表读数为1（） 由上得ra=r注意：当r（）r八吋，测量误差小，此方法适合测小阻值电流表内阻，'且测量值偏小。电源电动势宜大一

11、些。（2）半偏法测电压表内阻方法一:如图17所示，测电压表v的内阻： 闭合s,将电阻箱r的电阻调到rj时，测得电压表示数为u|； 调节电阻箱阻值为r2使电压表v的示数为u|/2；由上可得rv=r2-2r）方法二：如图18所示，测电压表v的内阻： 将滑动变阻器的画片p滑到最右端，电阻箱r的阻值调到最大； 闭合si、s2,调节ro,使电压表示数指到满刻度； 打开s2,保持r。不变，调节r,使电压衣示数指到满刻度的一半;er图18图19欧姆调零 、f 、图16r111;er 111g"r照表笨测电阻黑表筆 红表筆由上可得rv=r&欧姆表测电阻，如图19所示：机械调零 选档 欧姆调零 测电阻rx.改换档位 重 新欧姆调零测电阻注总：待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数，指针应指在表盘刻度的 1/