关于电学仪器的选择和连线优秀课件.ppt

(2)电学实验的器材选择和电路设计 1.电路结构:完整的实验电路包 括三个部分：①测量电路， ②控制电路（变阻器、开关）， ③电源． 2.设计思路(如右图）
实验步骤
测量电路
配置
器材选择
控制电路
控制
调节
电路选择
应注意理解题叙的含义
题目中常有如下的叙述（或要求），应理解其含义 （1）“要有尽可能高的测量精度”是指电表的读数要准确（指 针最好指在满偏度的2/3左右） （2）“尽量减小误差”是要考虑实验的方法。如伏安法测电阻 时应考虑内、外接法 （3）“方法简捷”是指采用最简单的电路 （4）“电压变化范围较大”是指被测电阻电压能有较大的变化， 一般应采用滑动变阻器的分压连接 （5）“保证调节滑线变阻器时用电器不易烧毁”是指用电器上 所加的最大电压不得大于额定电压“ （6）对物理量叙述要明确已知还是未知；如：内阻r1约40Ω，内 阻r2=750 Ω，r1未知，r2已知；电动势E1约3V、E2为6V，E1未知， E2已知，电源内阻不计或很小，电源是恒压源，可直接用电压表 测出电压。
精典题例
23. (10分) (1)电流表量程太大，而电路中电流太小，电流表没有明显读数。 （2分） 图8（乙） （2） 电路图（2分） 连线（2分）
图8（乙）
电键S1、S2闭合时电压表的读数U1；电键S1、闭合，S2断开时电 压表的读数U2 （2分） （2分） U2 U1
精典题例
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200µA) 电流表A2(量程5mA) K 电流表A3(量程0.6A) E 滑动变阻器R(最大阻值lkΩ) 电源E(电动势4V) 电键K． (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．试在图所示方框中画 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)．

示波器实验结果与分析
总结词
观察和测量信号波形
详细描述
通过实验，我们学会了如何使用示波器观察和测量信号波形。在实验过程中，我们了解 了示波器的基本原理、面板操作以及测量方法。同时，我们还学会了如何调整示波器的 参数以获得清晰的信号波形，并使用示波器进行信号的频率、幅度和周期等参数的测量。
信号发生器实验结果与分析
培养实验操作能力和安 全意识
实验要求
01
02
03
04
了解实验所需电子仪器的种类 和规格
掌握实验操作步骤和注意事项
正确记录实验数据和结果
分析实验误差和改进实验方法
02 常用电子仪器介绍
CHAPTER
万用表
01
02
03
功能描述
万用表是一种多功能的电 子测量仪器，可以测量电 压、电流、电阻等电学参 数。
详细描述
在使用频谱分析仪之前，需要先选择合适的频率范围和分辨率带宽。在测量信 号时，应将信号源接入频谱分析仪的输入端，并调整信号幅度和频率参数。同 时，应避免在有雷电或高压线附近使用频谱分析仪。
04 实验结果与分析
CHAPTER
万用表实验结果与分析
总结词
准确测量电压、电流和电阻
详细描述
通过实验，我们学会了如何使用万用表准确测量电路中的电压、电流和电阻。在实验过程中，我们需 要注意万用表的量程选择以及正确接线，以确保测量结果的准确性。同时，我们还了解了万用表的基 本原理和工作方式。
使用方法
首先选择合适的量程，然 后将红黑表笔分别接入待 测电路或元件两端。
注意事项
使用前应检查表笔是否完 好，量程是否选择正确， 避免测量时烧坏仪表。
示波器
功能描述

待测电阻Rx：（阻值约为25KΩ）
电流表A1：（量程100μA，内阻2K Ω ） 电流表A2：（量程500μA，内阻300 Ω ）
电压表V1：（量程10V，内阻100K Ω ） 电压表V2：（量程50V，内阻500K Ω ）
电源E：（电动势15V，允许最大电流1A）
滑动变阻器R：（最大阻值1K Ω ）
（2）电路的选择主要从滑动变阻器对电路的控
制和调节的角度考虑，若采用限流电路控制，
注意到测量部分电路总电阻约为20K Ω，远 大于变阻器的总电阻（1K Ω），要保证电表 的安全，变阻器分得的电压至少为5V，阻值 应调到10K Ω，显然，限流不能起到保证电表
安全的作用，更不能进行有效调节，所以，只
能采用分压电路控制。
②在下面三种情况下必须选择分压式电路：
a、要求电压从零开始变化； B、变阻器的总阻值小于被测电阻的阻值，且要求 测量范围较大； c、若采用限流电路，电路中的最小电流仍超过电 路能承受的最大电流 （可简记：零起分压、滑小分压、滑大分 流， 但烧表分压）
例：
用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：
量电路中应串联一电压表。而电压表内
阻也比滑线变阻器R 大得多，所以若采
用限流式接法，则电压调节范围小，计
算表明电压表都易超过量程，因此滑线
变阻器应采用分压式接法。电路原理图 如图6所示。
图6
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内燃机和新交通工具的创制
科学技术应用于 工业的成就主要
表现在：
电力的广泛应用 新通讯手段的发明
提出新的革新要求。
第二次工业革命对经济的影响：
1.推动了生产力的发展，但资 本主义列强之间的经济发展不
平衡加剧。 2.形成了垄断和垄断组织。 3.丰富和改善了人们的生活内容

知识梳理
分别读出下列游标卡尺的读 数
29.8m m
0.15m m
23.22m m
知识梳理
2.螺旋测微 器(1)构造
测砧 测微螺杆 尺架
旋钮 微调旋钮
固定刻度 可动刻度
知识梳理
2.螺旋测微 器(2)原理
测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的 螺距为0.5 mm，
即旋钮D每旋转一周，F前进或后退_0_.5__
mm
米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米
游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm
5 mm＋4×0.05 mm＝5.20 m50mmm＋4×0.05 mm＝50.20
mm
规律总结 游标卡尺和螺旋测微器的读
游标卡尺的读数数应注意以下几 点(3)区分零刻度与标尺最前 端
13 mm＋10×0.05 mm＝13.50 m14mmm＋10×0.05 mm＝14.50 mm
练习
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则 金属丝的直径是2._1_5_____mm.
圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该工
件的直径为1.2__2____cm，高度为6.8Biblioteka _6____mm。00
提示：注意估读
规律总结
游标卡尺和螺旋测微器的读
游标卡尺的读数应数注意以下几
点(1)看清精确度
游标卡尺不需要估读， 后面不能随意加零或去零 ；(2)主尺上的单位应为厘
11 mm＋4×0.1 mm＝11.40 mm 11.4
的小等份刻度少1 mm。 常见的游标卡尺的游标尺上小等份刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：
0.1 0.0 05.0 2
知识梳理 1.游标卡尺 (4)读数：

培训专用
解：1〕选择QA4
Izd1 ≥ IN =188.4A 取200A Izd3 ≈ Kc1 Ist =1.8×6.5 ×182.4=2134A 又∵ Ik4 = 19.12KA
选DW5 IN = 200A
培训专用
2〕选择QA2
Izd1 ≥ IN =600A 取600A Izd2 ≥ 1.1 ( Ic +1.35KIst IN(max) )
2．符号
Vigi C65 ELM/1P+N Id=30mA
20A
培训专用
3．工作原理
电流互感器
跳闸线圈
放大电路
电流动作型漏电断路器工作原理示意图
培训专用
培训专用
培训专用
培训专用
培训专用
应用实例：
培训专用
4．2．3 用电设备及配电线路的保护
为了平安地对各类设备供电，要对用电设备及其 相应的配电线路进行保护。在民用建筑中，有些用电 设备〔如电梯等〕是各种电气设备的组合，由于结构 复杂，它自身已设有保护装置，因此在设计时不用考 虑单独的保护，而将配电线路的保护作为它们的后备 保护。而有些电气设备〔如照明电器、吊扇等〕由于 结构简单，一般无需设单独的电气保护装置，而把配 电线路的保护作为它的保护。
培训专用
DZ47LE漏电断路器适用于交流50Hz额定电压至400V的线路中，作漏电保护之用。 当人触电或电路泄漏电流超过规定值时，能在极短的时间内自动切断电源，保障人身 平安和防止设备因发生泄漏电流造成的事故。同时也具有过载和短路保护功能，亦可 在正常情况下作为不频繁转换之用。
培训专用
6．断路器的选择
Izd2 ≥ 1.1 ( Ic +1.35KIst IN(max) ) Izd3 ≥ 1.1 ( Ic +K1KIst IN(max) )

1）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：
。
2）画出所用实验电路
解析：1、允许通过电阻中电流可能的最大值为：因为P=I2R I1= P / R max = 0.25 / 200 (A) =35mA I2= P / R min = 0.25 /100 (A) =50mA
因为电阻可能为200 ，所以通过被测电阻的电流的最大值 可能是35mA，应用电流表的示数来控制通过电阻的电流，因 此，电流表应选A1。 因为P=U2/R
N
A
V
设电压表连接在P、M两点时，电路中两表读数分别为 IM、UM而电压表连接在P、N两点时，电路中的两表读 数分别为IN、UN，△I=|IN-IM|，△U=|UN-UM| 1） △I/ IM＞ △U/ UM，说明接P、M点时的电压表分流 大于接P、N点时的电流表分压所产生的误差，应采用内 接法即P、N接法。 2） △I/ IM＜△U/ UM说明接P、M点时的电压表分流小于 接P、N点时的电流表分压所产生的误差，应采用外接法即 P、M接法。 三、选择顺序：先选电压表、电流表、滑动变阻器的量程，
，随后波及到 和
等
国家扩展，最终形成世界范围
的科技革命；
第三次科技革命发生的背景与原因不包括 A二战结束后战时的军用技术迅速转为民用；
D
B爱因斯坦相对论等自然科学理论迅速发展并在重要
领域取得一系列突破；
C科学技术的社会化成为第三次科技革命成功的社会
保证；
二、选择内容： １、滑动变阻器的选择
（一）量程的选择：在满足实验要求的条件下，要 选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电阻的 变化越平缓，不致使测量电路中的电流或电压变化 非常突然，调节方便。
（二）在电路中连接方式的选择：滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。

直流电压表两只：V1：量程0~5V，内阻10KΩ；
V2：量程0~15V，内阻30KΩ；
直流电流表两只：A1：量程0~0.6A, 内阻0.5Ω;
A2：量程0~3A，内阻0.1Ω;
滑动变阻器两只: R1：50Ω，2A;
R2：500Ω，0.5A
电键、导线等。
（1）为使实验有较高的精确 度，电源应选____，电压表应选 ____，电流表应选____，滑动变 阻器应选_____。
例3 用伏安法测某电阻的准 确值，已知此电阻值为10Ω，额 定功率为0.1W，电源电压为3V， 内阻不计，可供选择的滑动变阻 器有R1=15Ω，R2=5Ω，则应选 用的变阻器是：
分析与解答
待测电阻的额定电压 U PR 1V ， 在测量过程中，其电压只能在0~1V 范围内变化，若采用限流式应选 R1 ， 电压可调范围为1.2V~3V，如选R2其 电压可调范围为 2 V~3 V，都无法调 节到所需电压，因此，只能采用分压 式，由分压式的适用条件知应选R2。
仪器的选择原则
2、准确性原则：选择精度合 适的测量工具，但应注意精度够 用即可，并非精度越高越好。
3、方便性原则：所选仪器要 便于操作、调节和观察。
仪器的选择原则
4、可行性原则：选用的 仪器要符合实验要求和客观 条件，使实验切实可行。
器材选择的一般步骤是
先选出实验提供的唯一性器材； 根据实验原理和要求画出实验电路图； 估测待测电路上电压和电流允许的最大值，
电源的选择
对某些提供的电源，在作选择时应 与实验中提供的其他器材情况如电 压表、电流表的量程、滑动变阻器 的阻值、待测元件上的额定电压和 电流等联系起来，保证电源能够为 实验的测量提供合适的电流或电压。

如图丙所示
(3)若另制作一个螺旋测微器,要求其精确度提高到 0.005 mm,而螺旋测微器的螺距仍保持 0.5 mm 不变,可
以采用的方法是 把可动刻度原来的50等分的刻度变成100等分刻度 。
出相应的数值以符合给出的读数。
答
案
丙
1
游标卡尺和螺旋测微器(千分尺)
解 析
(1)本题中主尺读数为 10 cm,游标尺第 3 条刻度线与主尺刻度对齐,所以游标尺
表针的示数是
示数为
A;当使用 3 A 量程时,对应刻度盘上每一小格代表
A,
A,图中表针
A。
(2)图乙使用较小量程时,每小格表示
量程,则这时表盘刻度每小格表示
V,图中指针的示数为
V,图中表针指示的是
V,若使用的是较大
V。
答
案
甲
乙
3
电流表的内接法和外接法
(1)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原因
电阻测量值
(选填“内”或“外”)接法,采用此接法测得
(选填“大”或“小”),造成这种误差的主要原因
。
答
案
4
实验电路构思的一般程序
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图甲所示,图示中 I=
A,U=
V。
(4)为使通过待测金属导线的电流能在 0~0.5 A 范围内改变,请按要求在虚线框内画出测量待测金属
导线的电阻 Rx 的原理电路图。
要把可动刻度原来的 50 等分的刻度变成 100 等分刻度即可。
2
常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确
定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。