电学实验题.ppt

电学实验设计电学实验设计20102010年年1212月月第一部分-测量电阻的电流表内、外接法。测量电阻的电流表内、外接法。测量电路测量电路（1）测量电阻的电流表内、外接法。为临界值电阻，当Rx 用内接法，当Rx 用外接法。外接法外接法内接法内接法选选择择依依据据测试判断法测试判断法：当当R Rx x、R RA A、R RV V大约值都不清楚，就用测试判断法。大约值都不清楚，就用测试判断法。如图所示，将单刀双掷开关如图所示，将单刀双掷开关K K分别接触分别接触a a点和点和b b点点 2 2、若电压变化量的相对值比电流变化量的相对值大，则、若电压变化量的相对值比电流变化量的相对值大，则说明电流表分压影响较大，应该选外接法。说明电流表分压影响较大，应该选外接法。即：当即：当 用外接法用外接法 1 1、若看到电流变化量的相对值比电压变化量的相对值、若看到电流变化量的相对值比电压变化量的相对值大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法。大，则说明伏特表分流影响较大，应该选内接法。即：当即：当 用内接法用内接法控制电路控制电路滑动变阻器分压式与限流式接法滑动变阻器分压式与限流式接法控制电路控制电路滑动变阻器分压式与限流式接法滑动变阻器分压式与限流式接法 限流电路：限流电路：连接连接简单，电源负担轻，简单，电源负担轻，省一个耗电支路省一个耗电支路;分压式电路：分压式电路：电压调节范围大，电压调节范围大，各有所长，根据需要选用。各有所长，根据需要选用。（3 3）若采用限流电路，电路总电阻不大，）若采用限流电路，电路总电阻不大，电路中最小电流电路中最小电流大于或等于被测电阻大于或等于被测电阻R R的额定电流，或超出电流表的量程的额定电流，或超出电流表的量程，必须，必须采用分压式接法。采用分压式接法。（2 2）负载电阻负载电阻阻值阻值R R0远大于滑动变阻器的远大于滑动变阻器的总电阻总电阻R R，若采用，若采用限流式接法，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的限流式接法，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（电压）变化也很小，必须用分压式电路电流（电压）变化也很小，必须用分压式电路 ；1 1下列情况下列情况必选必选分压式接法分压式接法 （1 1）要求负载上电压或电流）要求负载上电压或电流变化范围较大变化范围较大，且从零开始连续可调且从零开始连续可调，必须用分压式接法；，必须用分压式接法；-常见电路：校对电路、描绘伏安特性曲线常见电路：校对电路、描绘伏安特性曲线-必须计算电路的起调电流、起调电压。必须计算电路的起调电流、起调电压。2 2下列情况应选用限流式接法下列情况应选用限流式接法 （1 1）测量时电路电流或电压不要求从零）测量时电路电流或电压不要求从零开始连续调节，开始连续调节，只是小范围内测量只是小范围内测量，且，且RxRx与与R R0 0接近，或接近，或RxRx小于小于R R0 0，采用限流式接法；，采用限流式接法；（2 2）滑动变阻器滑动变阻器额定电流太小额定电流太小,若采用分压接法可能会烧坏变阻若采用分压接法可能会烧坏变阻器器,则应选用则应选用限流式接法限流式接法;(3)(3)两种电路均可使用两种电路均可使用，即，即两种电路都可以对负载的电流、电两种电路都可以对负载的电流、电压有明显的调节和控制压有明显的调节和控制时，从时，从安装简便，电源负担轻，节能安装简便，电源负担轻，节能等因素等因素考虑，宜考虑，宜选用限流式接法。选用限流式接法。一般地，在一般地，在R R0 0比比R Rx x大大5 5倍左右时，倍左右时，可以使电路中的电流或电压可以使电路中的电流或电压有足够的调节范围，应优先考虑限流式接法；有足够的调节范围，应优先考虑限流式接法；实验设计的特点实验设计的特点 仪器的选择仪器的选择 1.1.多解性多解性:满足题目要求的设计方案可能有多种满足题目要求的设计方案可能有多种;2.2.往往要求设计最佳方案往往要求设计最佳方案:有的题目要求设计最佳方案，则可能只有一种设计方案有的题目要求设计最佳方案，则可能只有一种设计方案,比如比如:实验要求有更大的测量范围实验要求有更大的测量范围,等等等等.第三部分 实验设计的一般思路实验设计的一般思路1.明确实验要求明确实验要求;2.根据题目条件与器材，构建实验原理根据题目条件与器材，构建实验原理;4.设计测量电路设计测量电路;5.设计控制电路设计控制电路;3.选择实验器材选择实验器材;6.检验设计的合理性检验设计的合理性.用什么办法完成实验？用什么办法完成实验？进行必要的估算明目的、看器材、想原理明目的、看器材、想原理;先估算、看要求、再设计先估算、看要求、再设计;要检验。要检验。要干什么要干什么?选择器材选择器材测量电路测量电路控制电路控制电路检验合理性检验合理性安全安全 精确精确 方便方便 节材节能节材节能怎么干怎么干?估算估算遵遵循循1、电路中的最大电流、电路中的最大电流-电流表量程电流表量程 电路中的最大电压电路中的最大电压-电压表量程电压表量程2、电路中的起调电流、起调电压、电路中的起调电流、起调电压3、用电器额定电流、阻值、用电器额定电流、阻值4、电压表的满偏电流、电压表的满偏电流5、电流表的满偏电压、电流表的满偏电压选择器材：选择器材：设计测量电路：设计测量电路：设计控制电路：设计控制电路：电表、电源、滑动变阻器、保护电阻等电表、电源、滑动变阻器、保护电阻等电流表、电压表的连接方式电流表、电压表的连接方式电键，滑动变阻器的限流式接法、分压式接法电键，滑动变阻器的限流式接法、分压式接法综综合合考考虑虑正正确确选选择择和和设设计计电学实验设计的基础知识电学实验设计的基础知识器材选择与电路设计的一般原则1.1.安全性原则：安全性原则：电表不超量程，电表不超量程，通过电源、滑动变阻器、用电器的电流不能通过电源、滑动变阻器、用电器的电流不能超过其允许的最大电流；超过其允许的最大电流；2.2.准确性原则：准确性原则：选用电表量程应尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电选用电表量程应尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的的1/31/3，读数误差较大；，读数误差较大；4 4、节能节材原则、节能节材原则:（）选择合适的（）选择合适的电源如果电源电动势大，实验所需电压小，电源如果电源电动势大，实验所需电压小，要想完成实验必须串联一个分压电阻才能解决这个问题，但这违要想完成实验必须串联一个分压电阻才能解决这个问题，但这违背了节能和节材原则，因此，在满足实验要求的前提下，应选用背了节能和节材原则，因此，在满足实验要求的前提下，应选用电动势小的电源；电动势小的电源；（）选择合适的控制电路在限流式接法与分压式接法都能精（）选择合适的控制电路在限流式接法与分压式接法都能精确地完成实验时，以选用确地完成实验时，以选用限流式接法为宜，因为分压式接法多一个限流式接法为宜，因为分压式接法多一个耗能回路耗能回路（）（）在能完成实验的前提下，以使用最少的器材为宜；在能完成实验的前提下，以使用最少的器材为宜；3 3方便性原则：方便性原则：主要是针对滑动变阻器而言的。选择控制电路时，既要考虑主要是针对滑动变阻器而言的。选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作。供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作。在多个变阻器都可以满足条件的情况下，选择阻值小的滑动变在多个变阻器都可以满足条件的情况下，选择阻值小的滑动变阻器，调节方便一些阻器，调节方便一些 。实例分析一、电阻的测量一、电阻的测量Rx ARx A1、伏安法测电阻、伏安法测电阻1 1、有一个电阻、有一个电阻RxRx，其阻值大约是其阻值大约是25k 25k，可供选择的器材是：可供选择的器材是：电流表电流表A A1 1(0-100A,2k)(0-100A,2k)；电流表电流表A A2 2(0-500A,300)(0-500A,300)；电压表电压表V V1 1(0-10V,100k(0-10V,100k）；）；电压表电压表V V2 2(0-50V,500k(0-50V,500k）；）；直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）；）；滑动变阻器滑动变阻器 R (1k,1W)R (1k,1W)；电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物画出电路图，再将如图示的实物连线。连线。+V+-A+-1 1、有一个电阻、有一个电阻RxRx，其阻值大约是其阻值大约是25k 25k，可供选择的器材是：可供选择的器材是：电流表电流表A1(0-100A,2k)A1(0-100A,2k)；电流表电流表A2(0-500A,300)A2(0-500A,300)；电压表电压表V1(0-10V,100kV1(0-10V,100k）；）；电压表电压表V2(0-50V,500kV2(0-50V,500k）；）；直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）；）；滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,1W)R(1k,1W)；电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物画出电路图，再将如图示的实物连线。连线。可能最大电流：可能最大电流：ImIm15V/2515V/25kk =600A =600A选用选用A2A2，V1V1两两表表针都有足够大的偏转表表针都有足够大的偏转 比较比较A2,V1A2,V1与与 RxRx的电阻值的电阻值,选用内接法选用内接法.考虑考虑V1V1，可能最大电流：可能最大电流：I Im m10V/2510V/25kk =400A =400A 阻值大小比较：阻值大小比较：“这部分电路这部分电路”电阻电阻滑动变阻器滑动变阻器R R选分压式控制电路选分压式控制电路V+-A+-+A2 V1RRxEk高高低低2 2、有一只电阻、有一只电阻R RX X，其阻值大约在其阻值大约在40-5040-50之间，需要进一步测定之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有：其阻值。现有的器材有：电池组电池组E E（电动势电动势9V9V，内阻约内阻约0.50.5）伏特表伏特表V V（量程量程0-10V0-10V，内阻约内阻约20k20k）毫安表毫安表A A1 1（量程量程0-50mA0-50mA，内阻约内阻约2020）毫安表毫安表A A2 2（量程量程0-300mA0-300mA，内阻约内阻约44）滑动变阻器滑动变阻器R R1 1（0-1000-100，额定电流额定电流1A1A）滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（0-17000-1700，额定电流额定电流0.3A0.3A）电键一只，导线若干。电键一只，导线若干。有两种可供选择的电路如图有两种可供选择的电路如图1 1和图和图2 2所示，实验中所示，实验中要求多测几组电流、电压值。要求多测几组电流、电压值。为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图_所所示的电路；应选代号为示的电路；应选代号为_的毫安表和代号为的毫安表和代号为_的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由_引起的，这个因素总是使实验的测量值引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏比真实值偏_。若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_所示的电路进行测量。所示的电路进行测量。2 2、有一只电阻、有一只电阻R RX X，其阻值大约在其阻值大约在40-5040-50之间，需要进一步测定之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有：其阻值。现有的器材有：电池组电池组E E（电动势电动势9V9V，内阻约内阻约0.50.5）伏特表伏特表V V（量程量程0-10V0-10V，内阻约内阻约20k20k）毫安表毫安表A A1 1（量程量程0-50mA0-50mA，内阻约内阻约2020）毫安表毫安表A A2 2（量程量程0-300mA0-300mA，内阻约内阻约44）滑动变阻器滑动变阻器R R1 1（0-1000-100，额定电流额定电流1A1A）滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（0-17000-1700，额定电流额定电流0.3A0.3A）电键一只，导线若干。电键一只，导线若干。有两种可供选择的电路如图有两种可供选择的电路如图1 1和图和图2 2所示，实验中所示，实验中要求多测几组电流、电压值。要求多测几组电流、电压值。为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图_所所示的电路；应选代号为示的电路；应选代号为_的毫安表和代号为的毫安表和代号为_的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由_引起的，这个因素总是使实验的测量值引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏比真实值偏_。若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_所示的电路进行测量。所示的电路进行测量。估估 算算可能最大电流：可能最大电流：ImIm=9V/50=9V/50或或ImIm=9V/40=9V/40 约约200mA200mA可用可用A2A2 比较比较“这部分电路这部分电路”的的电阻与电阻与滑动变阻器滑动变阻器 R大小大小 限流式控制电路限流式控制电路.选用选用A2A2，V V，两两表表针都有表表针都有足够大的偏转足够大的偏转,满足要求。满足要求。比较比较A2,V与与 Rx的电阻值的电阻值,外接法外接法3.3.有一标有有一标有“6V6V，1.5W”1.5W”的小灯泡，现要测量其在不同电压下的实际功率，的小灯泡，现要测量其在不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关外，还有：提供的器材除导线和开关外，还有：A A直流电源直流电源 6V6V（内阻不计）；内阻不计）；B B直流电流表直流电流表0-3A0-3A（内阻内阻0.10.1以下）以下）C C直流电流表直流电流表0-300mA0-300mA（内阻约为内阻约为55）D D直流电压表直流电压表0-15V0-15V（内阻约为内阻约为15k15k）E E滑动变阻器滑动变阻器10 2A 10 2A F F滑动变阻器滑动变阻器1k 0.5A1k 0.5A （1 1）实验中电流表应选用实验中电流表应选用 （用序号表示），滑动变阻器应选（用序号表示），滑动变阻器应选用用 .（2 2）画出实验原理图，并将所示器材连成电路）画出实验原理图，并将所示器材连成电路研究小灯泡的功率规律，也要利研究小灯泡的功率规律，也要利用电压表、电流表进行测量。用电压表、电流表进行测量。伏安法伏安法已知电路，已知电路，选什么选什么规格的器材？规格的器材？V+-A+-+3.3.有一标有有一标有“6V6V，1.5W”1.5W”的小灯泡，现要测量其在不同电压下的实际功率，的小灯泡，现要测量其在不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关外，还有：提供的器材除导线和开关外，还有：A A直流电源直流电源 6V6V（内阻不计）；内阻不计）；B B直流电流表直流电流表0-3A0-3A（内阻内阻0.10.1以下）以下）C C直流电流表直流电流表0-300mA0-300mA（内阻约为内阻约为55）D D直流电压表直流电压表0-15V0-15V（内阻约为内阻约为15k15k）E E滑动变阻器滑动变阻器10 2A 10 2A F F滑动变阻器滑动变阻器1k 0.5A1k 0.5A （1 1）实验中电流表应选用实验中电流表应选用 （用序号表示），滑动变阻器应选用（用序号表示），滑动变阻器应选用 （2 2）画出实验原理图，并将所示器材连成电路）画出实验原理图，并将所示器材连成电路小灯泡小灯泡:I:I0 0=0.25A=250mA=0.25A=250mA R RL L=24=24300mA300mA电流表电流表选用选用1010滑动变阻器滑动变阻器分压式电路分压式电路C CE EV+-A+-+4.为了测量一个标注为为了测量一个标注为“6V,3W”的小灯泡额定功率时的的小灯泡额定功率时的电阻，有下面器材：电阻，有下面器材：A.量程为量程为5V，内阻为，内阻为20k电压表电压表B.量程为量程为12V，内阻为，内阻为50k电压表电压表C.量程为量程为100mA，内阻为，内阻为50电流表电流表D.量程为量程为0.6A，内阻为，内阻为5电流表电流表E.阻值为阻值为020，额定电流为，额定电流为0.6A的滑动变阻器的滑动变阻器F.电动势为电动势为6V，内阻不计的电源，内阻不计的电源G.电动势为电动势为12V，内阻不计的电源，内阻不计的电源H.开关一个，导线若干开关一个，导线若干（1）上述器材中电压表选用）上述器材中电压表选用 ，电流表选用，电流表选用 ，电，电源选用源选用 。（填写器材前面的代号）。（填写器材前面的代号）（2）在给定的方框内画出实验电路图。）在给定的方框内画出实验电路图。（20072007年襄樊市高三年级年襄樊市高三年级3 3月统考试题）月统考试题）4.为了测量一个标注为为了测量一个标注为“6V,3W”的小灯泡额定功率时的的小灯泡额定功率时的电阻，有下面器材：电阻，有下面器材：A.量程为量程为5V，内阻为，内阻为20k电压表电压表B.量程为量程为12V，内阻为，内阻为50k电压表电压表C.量程为量程为100mA，内阻为，内阻为50电流表电流表D.量程为量程为0.6A，内阻为，内阻为5电流表电流表E.阻值为阻值为020，额定电流为，额定电流为0.6A的滑动变阻器的滑动变阻器F.电动势为电动势为6V，内阻不计的电源，内阻不计的电源G.电动势为电动势为12V，内阻不计的电源，内阻不计的电源H.开关一个，导线若干开关一个，导线若干（1）上述器材中电压表选用）上述器材中电压表选用 ，电流表选用，电流表选用 ，电，电源选用源选用 。（填写器材前面的代号）。（填写器材前面的代号）（2）在给定的方框内画出实验电路图。）在给定的方框内画出实验电路图。6V6V电压时的电阻电压时的电阻伏安法伏安法测电压、电流测电压、电流选哪个电表？选哪个电表？用什么接法？用什么接法？估算估算 4.为了测量一个标注为为了测量一个标注为“6V,3W”的小灯泡额定功率时的的小灯泡额定功率时的电阻，有下面器材：电阻，有下面器材：A.量程为量程为5V，内阻为，内阻为20k电压表电压表B.量程为量程为12V，内阻为，内阻为50k电压表电压表C.量程为量程为100mA，内阻为，内阻为50电流表电流表D.量程为量程为0.6A，内阻为，内阻为5电流表电流表E.阻值为阻值为020，额定电流为，额定电流为0.6A的滑动变阻器的滑动变阻器F.电动势为电动势为6V，内阻不计的电源，内阻不计的电源G.电动势为电动势为12V，内阻不计的电源，内阻不计的电源H.开关一个，导线若干开关一个，导线若干（1）上述器材中电压表选用）上述器材中电压表选用 ，电流表选用，电流表选用 ，电，电源选用源选用 。（填写器材前面的代号）。（填写器材前面的代号）（2）在给定的方框内画出实验电路图。）在给定的方框内画出实验电路图。I Io o=P/U=0.5A=P/U=0.5AR Ro o=U=U2 2/P=12/P=12 12V12V电压表电压表 0.6A0.6A电流表电流表电流表电流表、电压表电压表、灯泡电阻灯泡电阻比较比较比较比较选电源选电源6V6V电源？电源？12V12V电源？电源？“外接法外接法”A VRo 4.为了测量一个标注为为了测量一个标注为“6V,3W”的小灯泡额定功率时的的小灯泡额定功率时的电阻，有下面器材：电阻，有下面器材：A.量程为量程为5V，内阻为，内阻为20k电压表电压表B.量程为量程为12V，内阻为，内阻为50k电压表电压表C.量程为量程为100mA，内阻为，内阻为50电流表电流表D.量程为量程为0.6A，内阻为，内阻为5电流表电流表E.阻值为阻值为020，额定电流为，额定电流为0.6A的滑动变阻器的滑动变阻器F.电动势为电动势为6V，内阻不计的电源，内阻不计的电源G.电动势为电动势为12V，内阻不计的电源，内阻不计的电源H.开关一个，导线若干开关一个，导线若干（1）上述器材中电压表选用）上述器材中电压表选用 ，电流表选用，电流表选用 ，电，电源选用源选用 。（填写器材前面的代号）。（填写器材前面的代号）（2）在给定的方框内画出实验电路图。）在给定的方框内画出实验电路图。A VRo 因为电流表有内阻，因为电流表有内阻，不可用不可用6V6V电源。电源。结果：结果：B B、D D、G G选控制电路选控制电路限流、分压？限流、分压？5 51212R A VRoES？R A VRoES2020约约1717许多同学想当然的认为是分压式许多同学想当然的认为是分压式允许允许0.6A0.6A安全性原则安全性原则 分压式不可分压式不可测量中测量中R上电流将超过上电流将超过0.6A限流式电路限流式电路观察滑动变阻器、观察滑动变阻器、小灯泡的参数小灯泡的参数:Rm=20,I允允=0.6AR Ro o=12,I=12,Io=0.5A,5 51212R A VRoES最大最大2020调至调至1212选限流式选限流式R A VRoESR A VRoESR A VRoES？R A VRoES5 51212R A VRoES最大最大2020 如果滑动变阻器允许的最大电流为如果滑动变阻器允许的最大电流为3A3A。哪个电路更好？。哪个电路更好？调至调至1212只需调至电压，不需要大范围调节只需调至电压，不需要大范围调节调至电压也是可行的调至电压也是可行的但是，多一个耗能回路但是，多一个耗能回路二者相比二者相比应选用限流式应选用限流式 现场练习现场练习：为了测量一个标注为为了测量一个标注为“3V,1.5W”的小灯泡的额定的小灯泡的额定功率，现有下面器材：功率，现有下面器材：A.电压表电压表V1：量程为量程为3V，内阻约为，内阻约为10kB.电压表电压表V2：量程为量程为6V，内，内约约为为25kC.电流表电流表A1：量程为量程为3A，内阻，内阻约约为为0.2D.电流表电流表A2：量程为量程为0.6A，内阻，内阻约约为为1E.滑动变阻器滑动变阻器R1:阻值为阻值为0100，额定电流为，额定电流为2AF.滑动变阻器滑动变阻器R2:阻值为阻值为010，额定电流为，额定电流为0.6AG.电源电源E1：电动势为电动势为3V，内阻不计，允许通过的最大电流，内阻不计，允许通过的最大电流1AH.电源电源E2：电动势为电动势为6V，内阻不计，允许通过的最大电流，内阻不计，允许通过的最大电流0.6AI.开关一个，导线若干开关一个，导线若干（1 1）上述器材中电压表选用）上述器材中电压表选用 ，电流表选用，电流表选用 ，电源选用电源选用 。（填写器材前面的序号）（填写器材前面的序号）（2 2）在给定的方框内画出实验电路图。）在给定的方框内画出实验电路图。2、伏伏法、伏伏法伏安法的变通伏安法的变通 V2Rx V1思想：思想：1、V2充当电流表充当电流表 2、大小电压表，大电、大小电压表，大电 压表测大电压，小电压压表测大电压，小电压 表测小电压。表测小电压。V2Rx V1思想：思想：V2充当电流表充当电流表 （2004年全国高考试题年全国高考试题）用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（9001000）：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r1750；电压表V2，量程为5V，内阻r22500；滑线变阻器R，最大阻值约为100；单刀单掷开关K，导线若干。(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，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相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。(3)若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx_。导与练导与练170甲V1V2V2V1乙乙RXRXV1V2丙丙RXV2V1丁丁RX 经计算可知两个表的额定电经计算可知两个表的额定电流都是流都是2 mA，在甲图中，当通过电压表在甲图中，当通过电压表V1的的电流达到电流达到2/3mA时，通过时，通过V2的电的电流超过了量程的流超过了量程的2mA。在乙图中，当通过在乙图中，当通过V1的电流的电流达到达到2mA 时，通过时，通过V2的电流未的电流未能达到量程的能达到量程的1/3。在丙图中，当通过在丙图中，当通过V1的电流达的电流达到到2mA 时，通过时，通过V2的电流超过的电流超过了量程的了量程的1/3。在丁图中，当通过在丁图中，当通过V1的电流达的电流达到到2mA 时，通过时，通过V2的电流未能的电流未能达到量程的达到量程的1/3。故符合题意的。故符合题意的实验设计电路原理是甲和丙。实验设计电路原理是甲和丙。V1V2KERxRRxRKEV1V2内阻已知的电压表，内阻已知的电压表，可以当电流表可以当电流表3、安安法、安安法伏安法的变通伏安法的变通 A1Rx A2 A2Rx A1Ro A2Rx A1Ro思想：思想：1、A2充充当电压表当电压表思想：思想：1、A2扩扩量程后量程后充当电压充当电压表表思想：思想：1、A1充当电充当电压表压表2、大小电流表，大、大小电流表，大电流表在干路，小电流表在干路，小电流表在支路电流表在支路 某待测电阻某待测电阻Rx的阻值在的阻值在80100之间，现要测量其电阻的之间，现要测量其电阻的阻值，实验室提供如下器材：阻值，实验室提供如下器材：A、电流表、电流表A1（量程为（量程为090mA，内电阻，内电阻r1约约10欧姆）欧姆）B、电流表、电流表A2（量程为（量程为015 mA，内电阻，内电阻r2 30）C、电流表、电流表A3（量程为（量程为0.6A，内电阻约，内电阻约0.2）D、电压表、电压表 （量程（量程15V，内阻约为，内阻约为20k）E、定值电阻、定值电阻R020 F、滑动变阻器、滑动变阻器R1（最大阻值（最大阻值10）G、电源、电源E (电动势约为电动势约为1.5V)H、电键、电键S，导线若干，导线若干 (1)在上述提供的器材中，要完成此实验，应选用的器材在上述提供的器材中，要完成此实验，应选用的器材为为 （填字母代码）（填字母代码）(2)测量要求电表读数不得小于其量程的测量要求电表读数不得小于其量程的 1/3，请画出测量，请画出测量电阻电阻Rx的实验电路原理图（图中元件用题干中相应的字母标注）的实验电路原理图（图中元件用题干中相应的字母标注）(3)用已知量和测量量表示用已知量和测量量表示Rx的表达式的表达式Rx 。说明式中。说明式中各字母所表示的物理量：各字母所表示的物理量：。可能最大电流：可能最大电流：Im=1.5V/80或或Im=1.5V/100 约约18.75mA可考虑可考虑A1、A215V 1.5VU=0.015*30=0.45VA B E F G H A2Rx A1Ro现场练习现场练习 用以下器材测量待测电阻用以下器材测量待测电阻Rx的阻值：的阻值：待测电阻待测电阻Rx：阻值约为：阻值约为100；电源电源E：电动势约为：电动势约为6.0V、内阻忽略不计；、内阻忽略不计；电流表电流表A1：量程：量程50mA、内阻、内阻r1=20；电流表电流表A2：量程：量程300 mA、内阻、内阻r2约为约为4；定值电阻定值电阻R0：阻值为：阻值为20；滑动变阻器滑动变阻器R：最大阻值为：最大阻值为10；单刀单掷开关单刀单掷开关S、导线若干、导线若干.测量中要求两个电流表的读数都不小于测量中要求两个电流表的读数都不小于其量程的其量程的1/3，试画出测量电阻，试画出测量电阻Rx的一种实验的一种实验电路原理图（原理图中的元件用题干中相应电路原理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注）的英文字母标注）.若某次测量中电流表若某次测量中电流表A1的的示数为示数为I1，电流表，电流表A2的示数为的示数为I2，则由已知量和测得则由已知量和测得量表示量表示Rx的表达式为的表达式为Rx=.ESRRxA2R0A1ESRRxA2R0 A1 测定一个待测电阻Rx（阻值约为200），除了待测电阻外，实验室提供了如下器材：电源E（电动势约为3.0V，内阻不计）电流表A1（量程为010mA，内电阻r1约50欧姆）电流表A2（量程为0500A，内电阻r2 1000）滑动变阻器R1（最大阻值20,额定电流50A）电阻箱R2 (阻值范围09999,额定电流为1A)电键S，导线若干 请画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明各器材的符号。其中电阻箱的取值在 左右最为合适。A2R R2 2图图3 3A1R Rx xR R1 1电表的改装电表的改装二、电表内阻的测量二、电表内阻的测量 1、电流表内阻的测量；、电流表内阻的测量；2、电压表内阻的测量。、电压表内阻的测量。(一)电流表内阻的测量半偏法半偏法安安法安安法伏安法伏安法欧安法欧安法替换法替换法电流表内阻测量的一般方法电流表内阻测量的一般方法2 2现要测量一电流表现要测量一电流表A A的内阻，给定器材有：的内阻，给定器材有：A A待测电流表待测电流表A A（量程量程300A300A，内阻内阻r r1 1约为约为100100）B B电压表电压表V V（量程量程3V3V，内阻内阻r r2 2=1k=1k）C.C.直流电源直流电源E E（电动势电动势4V4V，内阻不计）内阻不计）D D定值电阻定值电阻 R R1 1=10=10 E E滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（020020，允许通过的最大电流允许通过的最大电流0.5A0.5A）F F开关开关S S一个、导线若干根一个、导线若干根 要求测量时两块电表指针的偏转均超过要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半。其量程的一半。（1 1）在方框中画出测量电路原理图；）在方框中画出测量电路原理图；（2 2）电路接通后，测得电压表读数为）电路接通后，测得电压表读数为U U，电流表读数为电流表读数为A A，用已知和测量得的物理量用已知和测量得的物理量表示电流表内阻表示电流表内阻r1=r1=2 2现要测量一电流表现要测量一电流表A A的内阻，给定器材有：的内阻，给定器材有：A A待测电流表待测电流表A A（量程量程300A300A，内阻内阻r r1 1约为约为100100）B B电压表电压表V V（量程量程3V3V，内阻内阻r r2 2=1k=1k）C.C.直流电源直流电源E E（电动势电动势4V4V，内阻不计）内阻不计）D D定值电阻定值电阻 R R1 1=10=10 E E滑动变阻器滑动变阻器R R2 2（020020，允许通过的最大电流允许通过的最大电流0.5A0.5A）F F开关开关S S一个、导线若干根一个、导线若干根 要求测量时两块电表指针的偏转均超过要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半。其量程的一半。（1 1）在方框中画出测量电路原理图；）在方框中画出测量电路原理图；（2 2）电路接通后，测得电压表读数为）电路接通后，测得电压表读数为U U，电流表读数为电流表读数为I I，用已知和测量得的物理量，用已知和测量得的物理量表示电流表内阻表示电流表内阻r1=r1=0.3mA0.03V3mA 两者并联，两者并联，可将电流提可将电流提高到高到3.3mA 3.3mA（大约）大约）然后再与然后再与V V表表串联。串联。从电流值上从电流值上可看出满足题可看出满足题目要求。目要求。U/r2=I+Ir1/R1(U/Ir2-1)R1 V AR2R1ES 从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻的内阻r1,要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据组数据.器材（代号）规格：器材（代号）规格：电流表（电流表（A1）量程）量程10mA,内阻内阻r1待测（约待测（约40）电流表（电流表（A2）量程）量程500A,内阻内阻r2=750电压表（电压表（V）量程）量程10V，内阻，内阻r3=10k电阻（电阻（R1）阻值约）阻值约100，作保护电阻用，作保护电阻用滑动变阻器（滑动变阻器（R2）总阻值为）总阻值为50电池（电池（E）电动势）电动势1.5V,内阻很小内阻很小电键（电键（S）导线若干）导线若干（1）画出电路图，标明所用器材的代号）画出电路图，标明所用器材的代号.（2）若选测量数据中的一组来计算，）若选测量数据中的一组来计算，则所用的表达式则所用的表达式_，式中各符号的意义是式中各符号的意义是_.Um=0.4V 15V电压表不能选电压表不能选Um=0.375V0.4 V可作电压表可作电压表 A2R2R1ESA1 请你选择出适当的器材，设计一个电路，用来测量两个电流表请你选择出适当的器材，设计一个电路，用来测量两个电流表的内电阻。要求方法简单，有较高的测量精度。的内电阻。要求方法简单，有较高的测量精度。A待测电流表待测电流表A1 量程为量程为50mA，内电阻约几十欧姆，内电阻约几十欧姆 B待测电流表待测电流表A2 量程为量程为30mA，内电阻约几十欧姆，内电阻约几十欧姆 C电压表电压表V 量程量程15V,内电阻为内电阻为rv=15k F滑动变阻器滑动变阻器R3 最大阻值最大阻值150,额定电流额定电流1.5A G滑动变阻器滑动变阻器R4 最大阻值最大阻值20,额定电流额定电流2A H定值电阻定值电阻R0 阻值阻值40,功率功率0.5W,作保护电阻用作保护电阻用 D电阻箱电阻箱R1 阻值范围阻值范围09999.9 E电阻箱电阻箱R2 阻值范围阻值范围099.9 I电池组电池组E 电动势电动势12V,内电阻约内电阻约0.5 J单刀单掷开关单刀单掷开关S、导线若干、导线若干（1）请画出你设计的电路图；）请画出你设计的电路图；（2）选用的器材为）选用的器材为_；（填字母序号）；（填字母序号）（3）实验中需要测量的物理量是）实验中需要测量的物理量是_;（4）分别写出计算两只电流表内电阻的表达式：）分别写出计算两只电流表内电阻的表达式：rA1=_、rA2=_.A1A2R1VR4sUm 0.05*100=5vR0（二）电压表内阻的测量伏伏法伏伏法半偏法半偏法伏欧法伏欧法伏安法伏安法电压表内阻测量的一般方法电压表内阻测量的一般方法1.某电压表的内阻在20千欧50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V（量程3V）电流表A1（量程200A）电流表A2（量程5mA）电流表A3（量程0.6A）滑动变阻器R（最大阻值1K）电源（电动势4V）电键K,导线若干。（1）所提供的电流表中，应选用_（填写字母代号）。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。1.某电压表的内阻在20千欧50千欧之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用的器材：待测电压表V（量程3V）电流表A1（量程200A）电流表A2（量程5mA）电流表A3（量程0.6A）滑动变阻器R（最大阻值1K）电源（电动势4V）电键K,导线若干。（1）所提供的电流表中，应选用_（填写字母代号）。（2）为了尽量减小误差，要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图（其中电源和电键及其连线已画出）。满偏电流：满偏电流：60A150A只能选A1表表V V与表与表A1A1串联使用串联使用 又考虑到滑动变阻器又考虑到滑动变阻器R R与电压表内阻大小与电压表内阻大小 分压式电路分压式电路 V A1RES伏安法伏安法2 2现要测量某一电压表现要测量某一电压表V V的内阻。给定的器材有：的内阻。给定的器材有：待测电压表待测电压表V V（量程量程2V2V，内阻约为内