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文档简介
电表的使用及读读数方法3/27/2024电表的使用及读读数方法1、学生实验中所用电表规格如下:直流电流表的测量范围有0--0.6A和0--3A两挡,内阻一般在1Ω以下,直流电压表的测量范围有0--3V和0--15V两挡,内阻分别为3KΩ和15KΩ
。2、使用时应注意:(1)使用前要机械调零(2)选择合适的量程,一般要求指针偏较大角度(量程的1/3--2/3)(3)电流表通常串联在被测电路中,电压表通常并联在被测电路两端。表“+”,、“-”接线样不能接反。(4)读数时应使视线垂直于盘面,一般要估读。3/27/2024关于电流表和电压表的读数方法:
目前中学实验室学生用电流表和电压表多数为磁电式电表,标为2.5级,即满刻度的百分比误差为2.5%,可按下面的方法读数:
3/27/2024量程为0.6A的电流表,满刻度绝对误差最大为±0.015A,最小分格为0.02A,指针偏转不够一个分格的部分用半格(1/2)估读法,读数为两位小数。如图,电流表读数为
.00.20.4A0.60.15A3/27/2024量程为3A的电流表,满刻度绝对误差最大为±0.075A,最小分格为0.1A,指针偏转不够一个分格的部分用几/10格估读法,读数为两位小数。如图,电流表读数为
.012A30.74A3/27/2024量程为3V的电压表,满刻度绝对误差最大为±0.075V,最小分格为0.1V,指针偏转不够一个分格的部分用几/10格估读法,读数为两位小数。如图,电压表读数为
.012V32.38V3/27/2024量程为15V的电压表,满刻度绝对误差最大为±0.375V,最小分格为0.5V,指针偏转不够一个分格的部分用几/5格估读法,读数为一位小数。如图,电压表读数为
.0510V1511.7V3/27/2024GO3/27/20243/27/2024“伏安法”测电阻3/27/20241.原理:部分电路欧姆定律(1)安培表外接法RX(2)安培表内接法RX2.测量电路:3.系统误差分析:(1)安培表外接法:(2)安培表内接法:伏特表的分流作用使测量值偏小安培表的分压作用使测量值偏大4.如何选择安培表内、外接电路(1)定性根据:①RX《RV
时采用安培表外接法②RX》RA
时采用安培表内接法(2)定量根据:①R2X=RARV
时安培表内、外接法均可②R2X<RARV
时看成小电阻,采用安培表外接法③R2X>RARV
时看成大电阻,采用安培表内接法一.测量电路和电表接法的选择3/27/2024(3)试触法RabAV②选择方法:将电压表分别接a、b两点①条件:未给出R的估计阻值若电流表示数变化大,说明被测电阻和电压表内阻相当是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻和电流表内阻相当是小电阻,应该用外接法测量。(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U)。③结论:高内高,低外低3/27/2024练习1:一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按图所示的电路测量的误差较小,Rx的真实值更接近于Ω。甲乙甲1000思考1:
Rx的真实值大于还是小于1000Ω。()小于思考2:若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx的真实值是()Ω。999.9RAVARV3/27/2024二.控制电路与滑动变阻器的选择①
限流电路设路端电压为U,滑动变阻器的有效电阻为接线柱a和P之间的电阻RaP,灯泡的电阻为RL,则通过灯泡的电流强度为RLεPab灯泡两端的电压为若滑动变阻器的总阻值为R,则灯泡两端电压的变化范围是可见滑动变阻器的总阻值R越大,灯泡两端电压的变化范围越大。但若R比RL大得多,则滑动头稍有移动,电流电压便有很大变化,则不便于调节RL两端的电压,不宜采用。3/27/2024
使用限流电路时,一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在2—5倍为好,这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大.若过小,则不能有效地控制电流,过大则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大.②
分压电路设路端电压恒为U,这个电压分布在滑动变阻器的全部电阻丝上,而灯只分得其中接线柱a和P之间的电压。移动滑动变阻器的滑片P,增加a和P之间的电阻RaP
,灯泡两端的电压就会随之增大。RLpεab灯泡两端电压的变化范围是如果只从用电器两端电压的变化范围看,好像滑动变阻器的阻值多大都行,但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调节用电器两端电压,且耗能越大.3/27/2024a.用电器两端电压要求变化范围较大,或从零开始连读可调,应选分压电路。b.如果采用限流电路时,电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流,应选分压电路。c.如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多,为了能使用电器两端电压有较大变化,应选分压电路。d.如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多,两种电路都可以对用电器的电压(电流)进行有效方便的控制,可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考虑,应选限流电路。
使用分压电路时,一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,
在0.1—0.5倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出。选用限流电路还是选用分压电路,以下几点可作参考:3/27/2024用伏安法测量某电阻的阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值大约为5Ω,额定功率为1W);电流表A1(量程为0~0.6A,内阻为0.2Ω);电流表A2(量程为0~3A,内阻为0.05Ω);电压表V1(量程为0~3V,内阻为3KΩ);电压表V2
(量程为0~15V,内阻为15KΩ);滑动变阻器R(0~50Ω);蓄电池(电动势为6V),开关、导线。为了较准确测量Rx的阻值,保证器材的安全,以及操作方便,电流表、电压表应选择
,并画出实验电路图。
1、确定电压表、电流表被测电阻Rx的额定电压、额定电流分别为2.2V和0.45A,则电流表选用A1,电压表选用V1。
2、确定测量电路由于待测电阻Rx的阻值大约是5Ω,而所用电流表的内阻为0.2Ω,所用电压表内阻为3KΩ,即Rv>>Rx,故采用电流表的外接法。
3、确定控制电路因滑动变阻器的全值R0大于被测电阻阻值Rx,故考虑滑动变阻器的限流接法(采用限流接法时,通过Rx的最大电流为0.45A,最小电流为0.11A,较符合实验要求)。3/27/2024有一电阻R,其阻值大约在40Ω至50Ω之间,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组ε,电动势为9V,内阻忽略不计;电压表V,量程为0至10V,内阻20Ω;电流表A1,量程为0至50mA,内阻约20Ω;电流表A2,量程为0至300mA,内阻约4Ω;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,额定电流0.3A;开关S及导线若干.实验电路图如图所示,实验中要求多测几组电流、电压值.在实验中应选
电流表和
滑动变阻器.VARXεrR解:首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流表A1,则Im≈≈0.14A
超过了
A1的量程.
3/27/2024假设选电流表
A2,则I/m≈≈0.18A,未超出A2的量程,故应选电流表A2.对滑动变阻器的选择。假没选R1,电路中的最小电流约为Imin≈≈0.06A,故电路中的电流强度范围为0.06A―0.18A.假设选R2,电路中的最小电流约为I/min≈≈0.005A,
故电路中的电流强度范围为0.005A
-
0.18A,
因为电流表A2的量程为0.3A,电流强度为0.06A时,仅为电流表A2量程的1/5,如果移动滑动变阻器阻值再增大,其电流表的示数将更小,读数误差会更大,因此对于R2而言,有效的调节长度太小,将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感.调节不方便,故应选滑动受阻器R1.3/27/2024(04全国)用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(900~1000Ω):
电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;
电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω;
电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500Ω;
滑线变阻器R,最大阻值约为100Ω;
单刀单掷开关K,导线若干。⑴测量中要求电压表的读数不小于其量程的,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)解:电源电动势约为9.0V、而电压表中最大量程只有5V,故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过5V.题中给出的两个都是已知内电阻的电压表,应将其中的一个已知内电阻的电压表当作电流表来使用,以实现电流值的间接测量.3/27/2024若选择外接法:
应将电压表V2作电流表使用,因为电压表V2的量程较大,电压表V1与被测电阻Rx并联后再与作电流表使用的电压表V2
串联,这样在不超过V1、V2量程的前提下,可使电压表V1上的示数尽可能地接近满偏(1.5V),从而减小电压值测量的读数误差,提高测量精确程度.若选择内接法:因为电压表V1的量程较小,应将电压表V1作电流表使用,电压表V2的量程较大,应将电压表V2作测量电压表使用.电压表V1与被测电阻Rx串联后再与作电压表使用的电压表V2并联,这样在不超过V1、V2量程的前提下,可使电压表V1上的示数尽可能地接近满偏(1.5V),从而减小电压值测量的读数误差,提高测量精确程度.3/27/2024实验器材的选择3/27/2024
1、选择原则:⑴安全原则:不超过各仪表、元件允许的最大电流。⑵准确原则:减少误差。a、各电表示数不少于量程的1/3b、测多组数据,要求电表示数在大范围内可调2、选择步骤:⑴选出唯一器材。⑵草画电路图。⑶估算电流和电压最大值,确定实验器材。3/27/2024练习2:欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的电阻,要求测量结果尽量准确现备有以下器材:
A、电池组(3V,内阻1Ω)B、电流表(0—3A,内阻0.0125Ω)
C、电流表(0—0.6A,内阻0.125Ω)
D、电压表(0—3V,内阻3KΩ)
E、电压表(0—15V,内阻15KΩ)
F、滑动变阻器(0—20Ω,额定电流1A)
G、滑动变阻器(0—2000Ω,额定电流0.3A)
H、电键、导线⑴上述器材中应选用(填各器材字母代号)⑵实验电路应采用电流表接法⑶为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线电阻Rx的电路图ACDFH外εkRabAVRX3/27/2024三、实物连接3/27/2024三、实物连接
1、根据题给条件确定滑动变阻器连接方式。
2、参照实物在图中的位置画出电路图,并在电路图上标出仪表正负极。
3、按先串后并顺序连接电路。4、对照电路图检查,特别注意下述连接是否正确:
⑴电键位置。
⑵滑动变阻器滑动头位置。
⑶接线上柱,连线不交叉。
⑷仪表量程及正负极(电流必须从正极流入,负极流出)。3/27/2024××接线上柱,不能接在腿上!接线上柱,不能接在滑动头上!3/27/2024×滑动变阻器阻值是零,不能调节!3/27/2024×滑动变阻器阻值最大,不能调节!3/27/20243/27/2024(4)实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;即:先接好主电路(供电电路).对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。3/27/2024电源RXRVARx3/27/2024分压外接_εkRabAVRX3/27/2024测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)3/27/2024实验原理:实验目的:用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。根据电阻定律公式只要测量出金属导线的长度l和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。实验器材:被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。3/27/2024实验步骤:1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S.2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度l,反复测量3次,求出其平均值。4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。5.将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式中,计算出金属导线的电阻率。6.拆去实验线路,整理好实验器材。3/27/2024注意事项:1.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。3.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。4.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。3/27/2024螺旋测微器(千分尺)(1)用途和构造
螺旋测微器(又叫千分尺)是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量范围为几个厘米。螺旋测微器的构造如图所示。螺旋测微器的小砧的固定刻度固定在框架上、旋钮、微调旋钮和可动刻度、测微螺杆连在一起,通过精密螺纹套在固定刻度上。3/27/2024(2)原理和使用利用螺旋的转动把微小的直线位移转化为较大角位移显示在圆周上,从而提高了对直线位移测量的精密度。
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm,可动刻度有50个等分刻度,可动刻度旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度,相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见,可动刻度每一小分度表示0.01mm,所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位,可读到毫米的千分位,故又名千分尺。3/27/2024
测量时,当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端,那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出,小数部分则由可动刻度读出。3/27/2024①螺旋测微器的使用方法:
课本上的螺旋测微器是外径千分尺,如图所示。a.使用前应先检查零点,方法是缓缓转动保护旋钮K′,使测杆(要动小砧P)和测砧(固定小砧A)接触,到棘轮发出声音为止,此时可动尺(活动套筒)上的零刻线应当和固定套筒上的基准线(长横线)对正,否则有零误差。b.左手持曲柄(U型框架),右手转动大旋钮K使测杆P与测砧A间距稍大于被测物,放入被测物,转动保护旋钮K′到夹住被测物,棘轮发出声音为止。c.拨固定旋钮使测杆固定后读数。3/27/2024(3)使用螺旋测微器应注意以下几点:①转动旋钮不可太快,否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形,造成测量误差,更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物,这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形,损伤螺旋测微器。②在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。③读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。3/27/2024④当小砧和测微螺杆并拢时,可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合,将出现零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。⑤被测物表面应光洁,不允许把测杆固定而将被测物强行卡入或拉出,那会划伤测杆和测砧的经过精密研磨的端面。⑥轻拿轻放,防止掉落摔坏。⑦用毕放回盒中,存放中测杆P和测砧A不要接触,长期不用,要涂油防锈。读数训练3/27/20243/27/202407年佛山市教学质量检测11.311.(3)测定金属丝的电阻(阻值3~5Ω)时,给定的实验器材的实物如下图所示,要求通过金属丝的电流可以在0—0.6A之间变化。请在方框中画出实验电路图,并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图。解:实验电路图如图示,连线图如图示。3/27/202413.(12分)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约40~50Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~10Ω)、开关、导线若干.(1)图(1)中a,b,c三条图线能反映出热敏电阻伏安特性曲线的是
.(2)在图(2)的方框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小.(3)根据电路图,在图(3)的实物图上连线.07届12月江苏省丹阳中学试卷13c3/27/2024常温下待测热敏电阻的阻值约40~50Ω.放入热水中,电阻减小,所以电流表采用外接法。滑动变阻器最大阻值10Ω,且电压要从0测起,变阻器采用分压器接法,电路图如下左图示:实物连线图如下右图示:3/27/202407届12月江苏省丹阳中学试卷1212.⑵(6分)某学生欲测一未知电阻的阻值,可供选择的器材有:电流表Al量程0~10mA,电流表A2量程0~0.6A,
电压表Vl量程0~3V,电压表V2量程0~15V,滑动变阻器一只,电源4.5V,电键2个,如下图所示,当电键S2连a时,两电表的指针偏转角度都在满偏的4/5处;若将S2接b时,其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一电表的指针偏转到满偏的3/4处.该学生所选用的电压表的量程为
,所用电流表的量程为
,该电阻的阻值为
.3/27/2024解:当Rx较大时,电键S2从a转向b时,电流表读数减小,电压表读数几乎不变。当Rx较小时,电键S2从a转向b时,电压表读数增大,电流表读数几乎不变。由题意可知,Rx较大.电流表应采用内接法(S2接b
),由于Rx较大,所用电流表的量程为0-10mA.电源电压4.5V,所选用的电压表的量程为0-3V.
将S2接b时,电压表读数为U=4/5×3=2.4V
电压表读数为I=3/4×10=7.5mARx=U/I=2.4/(7.5×10-3)=320Ω3/27/2024描绘小电珠的伏安特性曲线3/27/2024一、实验目的及教学目标1、描绘小灯泡的伏安特性曲线;2、分析曲线的变化规律并得出结论;3、能根据题目给出的实验数据,正确描出实验曲线,并由此计算相关物理量;能正确选择适的仪表和器材,选择适的量程和进行正确的实物连路,4、能处理相关的拓展性的实验课题;能够根据伏安特性曲线求出功率或导体电阻大小。二、实验原理在纯电阻电路中,电阻两端的电压与通过电阻的电流是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素的影响,U—I图像不再是一条直线。读出若干组小灯泡的电压U和电流I,然后在坐标纸上以U为纵轴,以I为横轴画出U—I曲线。3/27/2024三、实验器材小灯泡、4V~6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。四、实验步骤1、适当选择电流表,电压表的量程,采用电流表的外接法,按图中所示的原理电路图连接好实验电路图。2、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端,电路经检查无误后,闭合电键S。3、改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U,记入记录表格内,断开电键S;4、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I,横轴表示电压U,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。5、拆去实验线路,整理好实验器材。3/27/2024五、注意事项1、因本实验要作出I—U图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此,变阻器要采用分压接法;2、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法;3、电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使小灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压;4、电键闭合前变阻器滑片移到图中的A端;5、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取的分度例应该适当,尽量使测量数据画出的图线占满坐标纸。连线一定用平滑的曲线,不能画成折线3/27/2024例1(03上海)、如图所示中的图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I—U关系曲线图.(1)为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整曲线,在图2、图3两个电路中应选择的是图
;简要说明理由:
.(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω.由热敏电阻的I—U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为
V;电阻R2的阻值为
Ω.⑶举出一个可以应用热敏电阻的例子:
______________________________________2从I—U图象看,电流与电压均从零值开始,图2中的电压可以从0调到所需的电压,调节范围较大(或图3中不能测量0值附近的数据).⑵5.2;111.8(111.6~112.0均可为正确)。分析与计算:R1支路电流为I1=U/R1=36mA,R2支路电流为34mA,在I—U曲线上,34mA对应的电压大约为5.2V;热敏电阻Rt=5.2/0.034=152.9
,Rt+R2=9/0.034=264.7
,所以R2≈111.8.3/27/2024例6、如图1的电路中R1=100Ω,是阻值不随温度而变的定值电阻.白炽灯泡L的伏安特性曲线如图2示.电源电动势E=100V,内阻不计,求:当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率.解:(1)0.60A24W[K断开时,灯泡跟R1串联,电流相等,而且灯泡与R1的电压之和等于100V。结合灯泡的伏安特性曲线,灯泡电压为40V时,其电流大约是0..6A,R1分压60V,且为定值电阻,所以电流也为0.6A。]3/27/2024测定电源的电动势和内阻3/27/2024实验原理:实验目的:测定电池的电动势和内电阻。如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。此外,还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.实验器材:待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。3/27/2024实验步骤:1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。4.打开电键,整理好器材。5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。3/27/2024注意事项:1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。2.干电池在大电流放电时,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。4.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E、r值再平均。5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻,这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。
3/27/20242007年理综宁夏卷22(2)①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的
倍,电阻箱的阻值应为
Ω。
22⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约为1.5V,符号电压表:量程1V,内阻998.3Ω,符号电流表:量程1A,符号滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号电阻箱:最大阻值99999.9,Ω,符号单刀单掷开关1个,符号,导线若干AV2998.33/27/20242007年高考江苏卷99、某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为0.6A,内阻约0.1Ω;电压表的量程为3V,内阻约6kΩ;为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻较小,下列电路中正确的是()AVG解:图C电压不能从0测起,C错图D中与G表并联的电阻应为电阻箱,D错AB3/27/202407年上海虹口区教学质量检测三1414.(5分)用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻。
(1)在下面方框中完成所需电路。
(2)右图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线.由图可知:图线与电压U轴的交点表示
;电源Ⅰ的内电阻
电源Ⅱ的内电阻(填“大于、小于或等于”)。(3)图中两直线Ⅰ、Ⅱ的交点表示两个电路中
相等解:(1)电路图如图示:电源的电动势小于(3)交点表示外电压、电路中电流强度、外电路消耗电功率和外电路电阻相等
3/27/202407年1月广东省汕尾市调研测试1212、(10分)利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键,研究设计测量一个电池组的电动势和内阻。根据上面实验器材:(1)简略写出实验方案;(2)画出实验电路图,并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。(3)用记录的实验数据(用符号代替数据),写出电动势和内阻的表达式。
176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10K×100K×1K(1)用电阻箱代替了电流表。由于电压可测,由电压、电阻就可以算出电流。实验方法:改变电阻箱阻值,读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2,根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程,,解这个方程组可得E和r。3/27/202407届广东惠州市第二次调研考试12(2)②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表和电流表的示数,并在方格纸上建立了U-I坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所示。请你作进一步处理,并由图求出等效电源的电动势E=
V,内阻r=
Ω。③由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比
,测得的内阻与实际值相比
(填“偏大”、“偏小”和“相同”)。1.45(±0.02)0.73(±0.02)偏小偏小解见下页3/27/2024伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较:安培表外接法的电路:解:作U=E-Ir
图线如图实线示:式中的U是路端电压,
I
应是通过电源的电流,I实=IA+IV=(IA+U/RV)可见U越大,差值(I实-IA)就越大,
U=0时,差值(I实-IA)也为0,实际的U-I图线如图黄虚线示:斜率增大UIE测UIAE真I实∴E测<E真
r测<r真该电路适用于滑动变阻器阻值很小
(电源内阻很小)的情况.3/27/202407年1月山东潍坊市期末统考1212.利用如图a所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出1/I~R图线如图b所示,其中R为电阻箱读数,I为电流表读数,不计电流表内阻,由此可以得到E=
V,r=
Ω.解:由闭合电路欧姆定律由图象得k=0.5/V,截距b=0.5/A213/27/202413.现要按图①所示的电路测量一节旧干电池的电动势E(约1.5V)和内阻r(约20Ω),可供选择的器材如下:电流表A1、A2(量程0~500μA,内阻约为500Ω)、滑动变阻器R(阻值0~100Ω、额定电流1.0A),定值电阻R1(阻值约为100Ω),电阻箱R2、R3(阻值0~999.9Ω),开关、导线若干。由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图①所示的电路进行测量。07年广东普宁市华侨中学三模卷143/27/2024练习使用多用电表3/27/20241.用多用电表测电流、电压、电阻
2.多用电表探测黑箱内的电学元件
要求原理----档位的选择-----误差的分析---电路的猜想3/27/2024多用表面板3/27/2024电流表电压表欧姆表示意图AABAABR1AABR23/27/2024EEAB1234561.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?3/27/2024档位选择V10A0.5V2.5RX10RX1K3/27/2024(2006重庆理综)(1)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据图1所示的表盘,被测电阻阻值为
Ω。若将该表选择旋钮置于1mA挡测电流,表盘仍如图1所示,则被测电流为
mA。图12200.40解析:欧姆表的刻度是不均匀的,读数是面盘上的示数与倍率的乘积。电流表的刻度是均匀的,根据量程选择相应的刻度读数。赏析:本题考查多用表的读数,要弄清测量的项目和量程,找到对应的刻毒线,根据指针指示的位置,欧姆表还要注意倍率,这样才能准确读数。3/27/2024题型2:用多用表测电流(电压):
多用表可测量交、直流电流,也可测量交、直流电压,.测电流(电压)时,应将选择开关旋转到相应的电流(电压)挡,内部电路接通.此时应将红表笔接外电源正极、黑表笔接外电源负极.此时电流方向为:红表笔流进,黑表笔流出.3/27/2024关于多用电表的下列说法中,正确的是()A、用多用电表测电压时,电流从红表笔流进多用电表B、用多用电表测电阻时,电流从红表笔流出多用电表C、用多用电表测电压时,电流从黑表笔流进多用电表D、用多用电表测电阻时,电流从黑表笔流出多用电表3/27/2024用多用电表测电阻的注意事项⑴测电阻时,待测电阻要跟别的元件和电源断开.不能用手接触表笔的金属杆.⑵合理选择欧姆档的量程,使指针尽量指在表盘中间位置附近.若发现指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应改选较大的档位.⑶换欧姆档量程时,一定要重新进行电阻调零.3/27/2024(2006天津理综)(2)一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_____档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是
,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是
Ω。×100重新调零2.2k3/27/2024题型5:用多用表探索黑箱内的电学元件
(1)对于普通电阻,不必考虑哪一端接多用电表的红表笔,哪一端接黑表笔,测得阻值相同.(2)对于具有单向导电性的二极管,情况就不再是这样.由于二极管具有正向导通、反向截止的特性,所以当黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极时,处于正向导通状态,欧姆表几乎满偏(正向电阻较小);反之,处于反向截止状态.
“黑正红负”——“导通”;“黑负红正”——“截止”.3/27/20243/27/2024电阻测量常用的几种方法3/27/2024近几年高考中的实验题绝大部分集中在恒定电流一章,其中又主要表现为对电阻测量的考查。电阻的测量分为两大类,一类是对纯电阻的测量,另一类是对电表内阻的测量。一、纯电阻的测量1.欧姆表法2.伏安法(常规法)伏安法是用一个伏特表V和一个安培表A来测量电阻,其测量原理:RX=实际测量中有(安培表)外接法和内接法两种电路。RAVARV3/27/20243
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