电路的选择及仪器的使用

1、电路的选择及仪器的使用电路的选择及仪器的使用第二章电路第二章电路安全性安全性如何选择电学仪器和实验电路如何选择电学仪器和实验电路基本原则基本原则:精确性精确性方便性方便性误差小误差小仪器少仪器少耗电少耗电少一、电阻的测量一、电阻的测量: : 用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R， IUR 伏安法 1、伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法” 电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” AVRAVR电流表外接法 电压表示数RVUU电流表示数VRAIIIAVIUR测VARIIUR真VVRRRRR测AV

2、R适合测量适合测量小小电阻，即电阻，即RARRR测AVR适合测量适合测量大大电阻，即电阻，即RRA 误差原因：电流表的误差原因：电流表的分压分压，分压越少，分压越少，误差越小误差越小V表不准，表不准，A表分压。表分压。,RRVAVARRRRR即当该值为临界值该值为临界值; ;,VARRR 若,VARRR 若,VARRR 若采用电流表内接法采用电流表内接法; ;采用电流表外接法采用电流表外接法; ;内外接法均可内外接法均可; ;2、伏安法测电阻电路选择 简记：大内偏大，小外偏小简记：大内偏大，小外偏小VARXabP例例. .指针指针P P分别接触分别接触a a和和b,b,发现电压表发现电压表示数

3、无明显变化示数无明显变化, ,电流表示数有明显电流表示数有明显变化变化, ,则则P P应接应接 . .b试触法试触法总结：变化明显的电表要求准确测量总结：变化明显的电表要求准确测量例、用伏安法测量某电阻例、用伏安法测量某电阻RxRx的阻值的阻值, ,现有现有实验器材如下实验器材如下: :A.A.待测电阻待测电阻R Rx x：约：约5555，B.B.电流表电流表A A：量程：量程0 0- -3A 3A （内阻（内阻0.10.1）C.C.电压表电压表V V：量程：量程0 0- -15V 15V （内阻（内阻4K4K）确定电流表的内外接方式。确定电流表的内外接方式。例、如图所示电流表和电压表例、如图

4、所示电流表和电压表的读数分别为的读数分别为10V10V和和0.1A,0.1A,电压表内电压表内阻为阻为500500, ,那么待测电阻那么待测电阻R R的测量的测量值比真实值值比真实值 , ,测量值为测量值为 , ,真实值为真实值为 . .AVRcd例、一个未知电阻例、一个未知电阻, ,无法估计其电阻无法估计其电阻值值, ,某同学用伏安法测量此电阻某同学用伏安法测量此电阻, ,用如图用如图(a)(b(a)(b) )两种电路各测一次两种电路各测一次, ,用用(a)(a)图所测图所测数据为数据为3.0V3.0V、3.0mA,3.0mA,用用(b)(b)图测得的数据图测得的数据是是2.9V2.9V、4

5、.0mA,4.0mA,由此可知由此可知, ,用用 图测图测得得R Rx x的误差较小的误差较小, ,测量值测量值R Rx x= = . .AVAVRxRx(a)(b)限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 1.1.限流式限流式: : EsRABPRxEERRRxx 限流式电路的特点:1.1.电压电压不能从零开始调节不能从零开始调节, ,调节范围较小调节范围较小. . 但电路结构较为简单但电路结构较为简单. .2.2.电能损耗较小电能损耗较小. .变阻器起限流作用待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围xxRERRE2.2.分压式分压式 E0分压式电路的特点分压式电路的特点: :

6、1.1.电压可以电压可以从零开始调节到电源电动势从零开始调节到电源电动势, ,调节范调节范围较大围较大. . 但电路结构较为复杂但电路结构较为复杂. .2.2.电能损耗较大电能损耗较大. .EsPRxRAB限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 :变阻器起分压作用待测电阻Rx的电压可调范围待测电阻Rx的电流可调范围xRE0限流式 分压式 电压可调范围电能损耗限流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 EERRRxxE0较小较大电流可调范围xRE0 xxRERREEsRABRxEsRxRAB串、并联串、并联关系不同关系不同分压电分压电路调节路调节范围大范围大分压电分压电路调节路调节范围大范围大限

7、流和分压电路的选取限流和分压电路的选取 限流式 分压式 EsRABRxEsRxRAB电电路路说说明明1、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优、限流电路耗能小，电路简单，在安全前提下应优先考虑。先考虑。2、三种情况下必须采用分压接法：、三种情况下必须采用分压接法：（1）要求电压从零开始连续变化；）要求电压从零开始连续变化；（2）电路允许的最大电流很小；）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。）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。简记：零起必分简记：零起必分(压压), 滑小必分滑小必分(压压); 滑大可限滑大可限(流流), 但烧表必分。但烧表必分。 三、电表的选择三、电表

8、的选择1.电表的选择电表的选择实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、实验中，电表的选择首先要估算电路中电流、电压的调节范围，依据电压、电流的调节范电压的调节范围，依据电压、电流的调节范围选择电表一般依据下列原则：围选择电表一般依据下列原则：(1)在不超过量程的前提下，选择小量程电在不超过量程的前提下，选择小量程电表表(2)电表的读数一般不应小于量程的电表的读数一般不应小于量程的1/3.实验一：测量金属的电阻率实验一：测量金属的电阻率实验原理图实验原理图二、实验器材二、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表（内阻毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表（内阻1 ）和直流电压表（内阻和直流电压表（

9、内阻10k ），滑动变阻器），滑动变阻器(阻值范阻值范围围050 )，电池组，开关，被测金属丝（，电池组，开关，被测金属丝（5 左左右），导线若干右），导线若干答案答案见解析图见解析图 答案答案A A1 1V V1 1见解析图见解析图 试验二：试验二：描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线一实验目的一实验目的（1 1）描绘小电珠的伏安特性曲线）描绘小电珠的伏安特性曲线（2 2）分析伏安特性曲线的变化规律）分析伏安特性曲线的变化规律三实验仪器三实验仪器 小电珠（小电珠（“4 V4 V，0.7 A”0.7 A”或或“3.8 V3.8 V，0.3 A”0.3 A”）、）、4 V4 V6 6

10、 V V学生电源，滑动变阻器，电压表、电流表、开关、导线若干、学生电源，滑动变阻器，电压表、电流表、开关、导线若干、坐标纸、铅笔坐标纸、铅笔二实验原理二实验原理 用用 测出流过小电珠的电流，用测出流过小电珠的电流，用 测出小电珠两端的电压，测出多组（测出小电珠两端的电压，测出多组（U U，I I）值，在）值，在_ 坐标系中描出各对应点，用一条坐标系中描出各对应点，用一条 将这将这些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线些点连结起来，就得到小电珠的伏安特性曲线伏安法伏安法I-U平滑曲线平滑曲线实验原理图实验原理图2:为了研究一个为了研究一个 “2.5V 0.2W”小灯泡的伏安特性小灯泡的伏安特性,现现有蓄电池有蓄电池1只只,电键电键1个个,导线若干导线若干,其它可供选择的器材如下其它可供选择的器材如下: (A).量程为量程为0-3A,内阻为内阻为0.025的电流表的电流表1只只; (B).量程为量程为0-0.6A,内阻为内阻为0.2的电流表的电流表1只只; (C).量程为量程为0-100mA,内阻为内阻为5的电流表的电流表1只只; (D).量程为量程为0-3V,内阻为内阻为10K的电压表的电压表1只只; (E)