电学实验课件

(2) 分压电路
RX
负载RX的电压调节范围0---E
滑动变阻器的总阻值R越小，越 便于调节用电器两端电压． 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。
a E
P b
R
r= 0
在合上开关以前，一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）
． ．
．v ．
Rx
1
Rx
．
V2
1
U1 Rx RV 2 U2
存在系 统误差
． ．
．v ．
R0
1
V2
． ． ．
U2 RV 2 R0 U1 U 2
没有系 统误差
．v ．
V2
． ． ．
U1 U 2 Rx RV 2 U2
没有系 统误差
根据串联分压进行测量
4.仪器的选择
⑴安全性原则
要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的 电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通 过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电 源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过 使用的量程。
福 如 万 ， 快 乐 幸 大 意 兔 年 新 事 家 祝 合 愿 吉 祥 ！
2011
2011-01-01
交城中学卞树林制作
尊敬的物理2班朋友： 在这快乐分享的时刻,思念好友的时刻,美梦成真 的时刻.祝你元旦快乐,佳节如意！ 此致 敬礼 你最好的朋友
电学实验总复习
1.原理
一
U I
·
A
RX
V
① 比值法
内接法
··
A
RX
·
外接法
a.条件：已给出R的估计阻值
b.选择方法：
若 R X>> 时，采用电流表内接法。 RA 若 RV 时，采用电流表外接法。 >> RX
RV Rx 小电阻 RX 结论：A RV 与 R 大电阻 RX x就与对应表“近接” RR 哪个比值大R RA RV A x
⑵精确性原则
尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和 电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务 必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），电表 达不到满偏的1/3是不允许的。
⑶操作性原则：
如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流， 又要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值 时用限流电路调节电路的电压(电流)比较方便；当其 阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压 (电流)比较方便．
伏安法测电阻之发散思维
1．“伏安法”测电压表的电阻 A 电压表（电流表）是一个能读出其 V
． ． 2．“安安法” ．R IR ． ． IR R ． I I I ． ． ． ． ． ．
电流表的创新使用－－测电压．
A1
2 A2
．
Rx
A2
两端电压（通过其电流）的电阻．
此电路能否测量出电流表的内阻？
要求测量结果尽量准确，需要多测几组数据；要 求待测电阻两端电压变化范围较大；或要求从零开始 连读可调，应选分压电路。如果滑动变阻器的全阻值 比待测电阻的阻值小得多，为了能使待测电阻两端电 压有较大变化，应选分压电路。如果采用限流电路时， 电路中最小电流等于或大于待测电阻的额定电流或电 流表的量程，应选分压电路
． ．
解析：由于滑动变阻器用分压接法时，伏特表两端电压变化范 围较大，可以多测几组数据，故滑动变阻器用分压接法．由于 电压表中通过的最大电流为Imax= 3V/20KΩ = 150μA，因此电 流表应选用A ．
1.原理
二．替代法测量电阻
利用伏安法测电阻，无论电流表内接还是电流 表外接都会对测量造成误差，而利用比较法测电阻 可避免这些误差．实验时先连入某待测电阻，记下 电路中电表的读数，然后把待测电阻换成电阻箱， 调整电阻箱，使电路中电表的读数与原来一样，这 样的电阻箱便是待测电阻的阻值． +
Rg A 1
R1
·· ·
1 2
S2
×0.1 9 0 1
8 7 6 5 4
A2
2 8 3 7
9 0 1
6 5 4
×1
2 8 3 7
u 与 相比较大小 甲 乙 u I 小于 思考1：Rx 的真实值大于还是小于1000Ω？ 思考2：若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx的真实值是多 大？ 999. 9Ω
· I
·
RX
·
伏安法测电阻 之限流分压
RX
RX
限流器电路
分压器电路
1.在限流器电路和分压器电路中待测电阻的电压的变 化范围如何？
伏安法测电阻
“同一性”
V A 外接法？
R
U R I
用电压表测电压 用电流表测电流 为减小误差， 多测几组数据， 求平均值 V 滑动 A 变阻器
内接法？ 限流式？
分压式？
2.电路 V V
RX
A
A
·R ·
X
限流器电路，安培表内接法
限流器电路，安培表外接法
V A
RX
V A
RX
分压器电路，安培表内接法
分压器电路，安培表外接法
2.在限流器电路和分压器电路中，滑动变阻器的阻值与 待测电阻相比大一些调节方便还是小一些调节方便？ 3.在限流器电路和分压器电路中，在合上开关以前， 滑动变阻器的触头应处于什么位置？
4.什么情况下滑动变阻器采用限流器电路？什么情况 下采用分压器电路？
(1) 限流电路
RX
RX 负载RX的电压调节范围 R R E E X
⑷选择的一般步骤
①根据实验要求设计合理的实验电路； ②找出唯一性的器材； ③估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结 合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以 及所用的量程； ④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变 阻器.
例1.用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器 材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为 0.6A，内阻接近1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为5KΩ; 电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20 Ω 。在闭合 电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。 解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电 阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下： V+
由于用分压器接法时，电阻RX 中的最大电流为
Imax= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA
所以电流表选A2（500 μA ）
（2）电流表内接法和外接法的选择
因为RX=25KΩ＞＞RA=300Ω，所以采用电流表内接法
实验电路图
V1 A2
25KΩ
RX
1KΩ
E=15V
－
+
例3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实 物图，器材规格如下： (1)待测电阻Rx（约100Ω） (2)直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω） (3)直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ） (4)直流电源（输出电压4V，内阻可不计） (5)滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A） (6)电键一个，导线若干条． 根据器材的规格和实验要求， 在本题的实物图上连线．
大内偏大
由于电流表分压引起的。
误差产生的原因:
若 R X >> RA 时，采用电流表内接法
V
·
A
RX
·
U测 U Rx Rx RV R测＝ ＝ Rx I 测 I Rx IV Rx RV
小外偏小
外接法
误差产生的原因： 由于电压表分流引起的。
若 RV >>
时，采用电流表外接法。 RX
内接法与外接法的选择 V
U RV I
没有系统A2
A1
1
2
1
没有系 统误差
没有系 统误差
条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用． 根据并联分流进行测量
3．“伏伏法”电压表的创新使用－－测电流．
．
V1
v
2
U1 RV 1 RV 2 U2
没有系 统误差
能否消除？ 条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用．
+ A
· ·
RX
-
+
例2：有一个电阻Rx，其阻值大约是25kΩ ，可供选择 的器材是： 电流表A1 (0----100μA, 2kΩ) 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表V1 (0----10V, 100kΩ） 电压表V2 (0----50V, 500KΩ） 直流稳压电源 E（15V，1A） 滑动变阻器 R (1kΩ, 1W) 电键K和若干根导线． 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能 准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。 解：（1）电压表、电流表的选择 由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动 变阻器必须用分压器接法。 若电压表选V2（50V），因为电源电压15V不足其量程 的1/3，所以电压表应选V1（10V）。
3.测量电路的选择
V
伏安法测电阻之内接外接
1.什么是测量值和真实值？
3.测量值本质上测得是什么量？ 根据测量值如何求真实值？ 4.误差产生的原因如何？ 5.如何减少误差？
· ·
A
RX
内接法
·
2.测量值比真实值偏大还是偏小？
V
A
RX
·
外接法
6.什么情况下用外（内）接法？
V
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测＝ ＝ Rx RA Rx I测 I Rx
可见滑动变阻器的总阻值R越大， 电阻RX两端电压的变化范围越大。变 阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时，限流 接法对电流、电压控制作用显著，这 样既便于调节,用电器两端电压变化范 围又比较大.