电学实验(仪器读数选择电流表内接外接分压限流及设计电路思路)

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电学实验整合一、电学测量仪器的读数电学实验----电表读数★读数方法:(1)先看量程大小(2)再看最小分格(3)后看指针位置(4)估读的格数乘以精度例:如图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程,那么电压表读数为多少?若当时使用的是该表的0-15V量程,那么电压表度数又为多少?若当时使用的是该表的0-0.6A量程,那么电流表度数又为多少?电学实验----电表读数0.6012A00.20.40123V051015最小格0.1V,估读,为1.25V或2.50V最小格0.5V,估读,为6.25V或12.50V最小格0.02V,估读,为0.250V或0.500V电学实验----仪器读数----安培表电学实验----仪器读数----电压表欧姆表的读数2003年全国春季卷20.0kΩ读数:.(写成20kΩ给分)倍率:×100Ω1200Ω500Ω2005年北京卷欧姆表的读数倍率:×100Ω读数:.读数:.电学实验----仪器读数----电阻箱2、选择伏特表方法---与电源电动势比较安全且指针偏角至少过1/3量程总结---设计电路方法1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小:限流接法比待测电阻小得多:分压接法3、选择安培表方法---估算电路中最大电流安全且指针偏角至少过1/3量程4、选择安培表接法---RX>√RARV或RXRA时,安培表内接RX<√RARV或RXRV时,安培表外接电学实验----仪器选择★选择规则:(1)一般读数在所选是量程2/3以上,至少要超过1/3(2)欧姆表在R中/4~4R中读数为宜,较准确。(3)为保证表的安全,不超过表的量程。例:一多用表有四个欧姆档,分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1000Ω,现用它来测量一未知电阻的阻值、当用×100Ω档测量时,发现指针的偏转角度很小,为了使测量结果更准确,测量前应进行如下两项操作,先,接着,然后再测量并读数。先调成×1000Ω档表笔短接调零(3)若无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a点,而将右端第一次接b点,第二次接c点,观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。电路选择----安培表内、外接★选择规则:(1)当RX>>RA或RX>√RARV时,选择安培表内接(2)当RX<<RV或RX<√RARV时,选择安培表外接aVAbc★这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI/I和ΔU/U电路选择----变阻器分压、限流接法★选择规则----限流接法(1)电阻上电压读数范围较小。(2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。★两种接法均适用时,选用限流接法。★选择规则----分压接法(1)电阻上电压读数范围大----在0~U之间。(2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。★要求电压从零开始读数,或要求读数范围尽量大★所提供的实验仪器,电表量程不够。★变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值例题一有一电阻RX,其阻值约为40~50Ω,需进一步测定其阻值,现有以下器材:电池组(E=9V,r=0.5Ω)电压表(量程0~10V,RV约20KΩ)电流表(量程0~50mA,RA约20Ω)电流表(量程0~300mA,RA约4Ω)滑动变阻器R1(最大值100Ω,额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700Ω,额定0.3A)开关S和导线若干VARXRVARXR图1两个电路中选哪一个?安培表和变阻器选哪一个?图2第一步----选哪个电路?有一电阻RX,其阻值约为40~50Ω,需进一步测定其阻值,现有以下器材:电压表(量程0~10V,RV约20KΩ)电流表(量程0~50mA,RA约20Ω)电流表(量程0~300mA,RA约4Ω)VARXRVARXR图1图2因为RX<√RARV所以选安培表外接则选图1(1)当RX>>RA或RX>√RARV时,选择安培表内接(2)当RX<<RV或RX<√RARV时,选择安培表外接方法第二步----选哪个安培表?有一电阻RX,其阻值约为40~50Ω,需进一步测定其阻值,现有以下器材:电压表V(量程0~10V,RV约20KΩ)电流表A1(量程0~50mA,RA约20Ω)电流表A2(量程0~300mA,RA约4Ω)VARXR图1方法:利用电路最大电流判断选择忽略伏特表的分流作用和电池的内阻,RX取45Ω,调R为零时电路电流最大。若选电流表A1,则Imax=9/(45+20)=0.14A则不能选A1----不安全。若选电流表A2,则Imax=9/(45+4)=0.18A选A2的理由----Imax小于A2的量程。Imax超过A2量程的一半第三步----选哪个变阻器?有一电阻RX,其阻值约为40~50Ω,需进一步测定其阻值,现有以下器材:VARXR图1方法:限流电路----相距甚近变阻器R1与待测电阻阻值相近,故选之滑动变阻器R1(最大值100Ω,额定电流1A)滑动变阻器R2(最大值1700Ω,额定0.3A)选择理由----(1)小于其额定电流(2)方便调节,能有效控制电路。电路示教板.swf例题二要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值,现有以下器材:直流电源U(E=15V,额定电流I=1A)电流表A1(量程0~100μA,内阻RA=2kΩ)电流表A2(量程0~500μA,内阻RA=0.3kΩ)电压表V1(量程0~10V,内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0~50V,内阻RV=500KΩ)变阻器R(量程0~1KΩ,额定功率1W)电键K和导线(符合实验要求)为使测量尽可能准确,则(1)测量电路应选择接法。(内、外接法)(2)变阻器应选择接法。(限流、分压)(3)电流表应选用,伏特表应选用.(4)画出电路图,并连接实物图。第一步----选择变阻器接法要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值,现有以下器材:直流电源U(E=15V,额定电流I=1A)电流表A1(量程0~100μA,内阻RA=2kΩ)电流表A2(量程0~500μA,内阻RA=0.3kΩ)变阻器R(量程0~1KΩ,额定功率1W)因RXR,限流电路不能有效控制电路,电流变化小,因此,选用变阻器分压接法。方法:限流接法相距近,分压接法相距远第二步----选择伏特表要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值,现有以下器材:直流电源U(E=15V,额定电流I=1A)电压表V1(量程0~10V,内阻RV=100KΩ)电压表V2(量程0~50V,内阻RV=500KΩ)(1)V1、V2量程与电源比较E比较,确定选V2,但读数范围小于1/2量程----读数范围小,误差大,不选。方法—保证表的安全。--读数范围尽可能大于1/2量程。(2)V1量程与电源比较E比较,小于E,但变阻器采用了分压接法,可以控制V1示数不超过表的量程。第三步----选择安培表要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值,现有以下器材:直流电源U(E=15V,额定电流I=1A)电流表A1(量程0~100μA,内阻RA=2kΩ)电流表A2(量程0~500μA,内阻RA=0.3kΩ)电压表V1(量程0~10V,内阻RV=100KΩ)最大电流Imax=10/RX=400μA,超过A1表的量程,故选电流表A2。方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程第四步----选择内、外接法要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值,现有以下器材:电流表A2(量程0~500μA,内阻RA=0.3kΩ)电压表V1(量程0~10V,内阻RV=100KΩ)方法:(1)当RX>>RA或RX>√RARV时,选择安培表内接(2)当RX<<RV或RX<√RARV时,选择安培表外接经比较RX>√RARV,则选用安培表内接。第五步----综合画电路图变阻器R分压接法电压表选V1表电流表A2内接法画电路图的方法:1、先画主电路2、再连辅电路3、后连电压表4、代号不忘标A2RXRUKV1第六步----画实物电路图连实物电路图的方法:V1A2RXRUKV-A-1、先正后负2、先串后并3、电压表最后

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