电学实验基础(二):内接法、外接法,分压限流,仪器的选择
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方法选择我做主一、伏安法测电阻伏安法测电阻是物理课本中介绍的基本方法,其基本的原理图如1、2所示:其中图1是安培表的外接法,适合测小电阻,R X 的测得值小于其真实值,实际测量的是R X 与R V 的并联值,原因是电压表示数等于R X 两端电压,电流表示数大于流过R X 中的电流。
图2是安培表内接法,适合测大电阻,R X 的测得值大于其真实值,实际测量的是R X 与R A 的串联值,原因是电压表示数大于R X 两端电压,电流表示数等于流过R X 中的电流。
结论“大内偏大,小内偏小”即测大电阻用内接法,测量值比真实值偏大;测小电阻用内接法,测量值比真实值偏小。
选择电流表内接和外接的方法①如果x R 、A R 、v R 大约阻值知道时,在满足x v R R <<满足时,采用外接法;当x A R R >>时,采用内接法。
②临界电阻法判断 先算出临界电阻值0A v R R R =,若0x R R <采用电流表外接法;若0x R R >采用电流表内接法。
③试触法 即通过改变电表的连接方式,电表示数变化情况确定内接还是外接。
具体判断时可采用比较I I ∆和U U ∆大小的方法来判断采用内接法还是外接法。
若I I ∆>U U ∆,应采用内接法;若I I ∆<UU∆,应采用外接法。
二、滑动变阻器的限流接法与分压接法两种电路的比较 图1限流法 图2分压法两种电路的选择通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,结构连接简单,因此,优先考虑以限流法为主。
在下面三种情况下必须选择分压接法a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节,只有分压电路才能满足。
b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保持电表和电阻元件免受损坏,必须采用分压接法c.伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,为了能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择分压接法。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳一、电路设计或器材选择原则1、安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、准确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。
3、便于调节:实验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法的选择1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法:①将待测电阻与表头内阻比较②试触法触头P分别接触A、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法的选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调节范围电路消耗总功率闭合K滑动头在最右端滑动头在最右端前2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压接法A.调节(测量)要求从零开始,或要求大范围测量。
B.变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调节范围很小)。
C.用限流,电路中最小的电压(或电流)仍超过用电器的额定值或仪表量程。
四、实物图连接的注意事项和基本方法⑴注意事项:①连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出实验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程。
③画线连接各元件。
(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路。
一般先从电源正极开始,到电键,再到滑动变阻器等。
按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并联到电路中去。
选修3-1电学重点实验复习一、 测量电路的选择(电流表的内、外接问题)外接法(电流表在电压表的外部) 内接法(电流表在电压表的内部) 用来测小电阻(一般指几Ω至几十Ω) 用来测大电阻(一般指上几百甚至上千Ω) 记忆口诀:外小小内大大(外接法用来测量小电阻且测量值比真实值偏小,内接法用来测量大电阻且测量值比真实值偏大)二、 供电电路的选择(限流式、分压式问题)可以用限流式供电时就不能用分压式进行供电,因此我们只需要记住必须用分压式供电的三种情况:1、要求电压或电流从0开始调(比如描绘小灯泡的伏安特性曲线必须采用分压式供电)或者电压或电流的调节范围尽可能大时(放心题目会给的)2、电表量程较小而电动势较大(即采用限流式供电时,只要接通电路就会损坏电表。
)3、滑动变阻器的电阻远小于被控制的电阻(比如要测量的电阻几千Ω而滑动变阻器只有几十Ω,调节滑动变阻器时电表读数变化不明显。
)同学们,请仔细观察以上四幅电路图,它们分别采用了怎样的测量和供电电路?此外,你们发现了什么?A R AB P D S E V R x A R A B P A R xS E V R A BPC SE R x V AR A B P B R x S E V A实验一、测定金属的电阻率一、实验目的(1)学会使用各种常用电学仪器,会正确读数. (2)学会使用螺旋测微器并掌握正确读数方法.(3)学会用伏安法测量电阻的阻值,测定出金属的电阻率. (4)学会选择滑动变阻器的连接方式(分压、限流). 二、实验原理用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测导线的电阻R ,由 ,得 三、实验器材及原理图待测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干.例1:某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材: A.电池组(3 V ,内阻约1 Ω)B.电流表A1(0~3 A ,内阻0.0125 Ω)C.电流表A2(0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω)D.电压表V1(0~3 V ,内阻4 k Ω)E.电压表V2(0~15 V ,内阻15 k Ω)F.滑动变阻器R1(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用 (填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx 在组成测量电路时,应采用安培表 接法,将设计的电路图画在图甲的方框内.(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d 的读数如图乙,则读数为 mm.(4)若用L 表示金属丝的长度,d 表示直径,测得电阻为R ,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ= .2π·4RS d R L Lρ==LR S ρ=甲四、巩固练习1. 某同学测定一根金属丝的电阻率.①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为_________mm .②先用多用电表粗测其电阻.将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:a .将选择开关换成欧姆挡的“_______”档位(选填“×100”或“×1”)b .将红、黑表笔短接,调节________调零旋钮,使欧姆表指针指在_________处.再次测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如左下图所示,则此段电阻丝的电阻为__________Ω.③现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了以下各种器材,4V 的直流电源、3V 量程的直流电压表、电键、导线等.还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用: A .电流表A 1(量程0.3A ,内阻约1Ω) B .电流表A 2(量程0.6A ,内阻约0.3Ω) C .滑动变阻器R 1(最大阻值为10Ω) D .滑动变阻器R 2(最大阻值为50Ω)为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大.电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材前面的字母).请在右上图中补齐连线以完成本实验.2.在测定金属丝电阻率的实验中,金属丝长约0.8m ,直径小于1mm ,电阻在5Ω左右,实验步骤如下:①用螺旋测微器测量金属丝直径如图,则图中读数为 ;-+A-+V1510②用伏安法测量金属丝的电阻R。