电流表和电压表+电阻的测量.doc

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【根底知识梳理】
【电压表和电流表】
:电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ和电流强度I成正比,即θ=kI,故表的刻度是均匀的。(精品文档请下载)

表头内阻Rg:即电流表线圈的电阻;满偏电流Ig:即电流表允许通过的最大电流值,此时指针到达满偏;满偏电压Ug:即指针满偏时,加在表头两端的电压,故Ug=IgRg(精品文档请下载)
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〖方法〗_____联一个______电阻R,如以下图,假设量程扩大n倍(n=U/Ug),那么根据分压原理,需____联的电阻值R=______=(_________)Rg,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。(精品文档请下载)
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〖方法〗:______联一个_______电阻R,如以下图,假设量程扩大n倍(n=I/Ig),那么根据分流原理,需要_____联的电阻值R=______=(_________)Rg,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。(精品文档请下载)

〖例1〗一毫安表头满偏电流为9。90mA,,,R0为电阻箱,R为滑动变阻器,S为开关,E为电源.(精品文档请下载)
A
mA
+
-
R0
S
E
⑴完善以下实验步骤:
①将虚线框内的实物图按电路原理图连线;
②将滑动变阻器的滑动头调至端(填“a”或“b”),电阻箱R0的阻值调至零;
③合上开关;
④调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1A;
⑤调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“增大"、“减小”或“不变”);(精品文档请下载)
⑥屡次重复步骤④⑤,直至标准电流表的读数为,同时毫安表指针满偏.
⑵答复以下问题:
①在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3。1Ω,由此可知毫安表头的内阻为__________Ω.(精品文档请下载)
②用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为_________A.(精品文档请下载)
③对于按照以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的准确程度的因素:
。
【电阻的测量】
:原理是欧姆定律。因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/I即可得到阻值。(精品文档请下载)


⑴测量电路
连接方式
误差来源
测量值和真实值关系
适用范围
外接法
内接法
⑵测量电路选择方法
①直接比较法:当待测电阻Rx较小且远小于电压表内阻RV时,应选用外接法;当待测电阻Rx较大且远大于电流表内阻RA时,应选用内接法。(精品文档请下载)
②临界值法:当待测电阻Rx<_______时,视Rx为小电阻,应选用外接法;当Rx〉______时,视Rx为大电阻,应选用内接法;当Rx=_________时,两种接法均可。(精品文档请下载)
⑶控制电路——滑动变阻器分压式、限流式接法选取
如以下图的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法.(精品文档请下载)
负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)
负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)
一样条件下电路消耗的总功率
限流接法
分压接法
比较
分压电路调节范围较大
分压电路调节范围较大
限流电路能耗较小
⑷滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择方法
滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、准确性、节能性、方便性原那么综合考虑,灵敏择取。
①以下三种情况必须选用分压式接法:
(i)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开场可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法。(精品文档请下载)
(ii)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,(b)连接时,因RL〉〉R0>Rap,所以RL和Rap的并联值R并≈Rap,而整个电路的总阻约为R0,那么RL两端电压UL=IR并=·Rap,显然UL∝Rap,且Rap越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.(精品文档请下载)
(iii)假设采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时,只能采用分压接法。
②以下情况可选用限流式接法:
(i)测量时电路电流或电压没有要求从零开场连续调节,只是小范围内测量,且RL和R0接近或RL略小于R0,采用限流式接法.(精品文档请下载)
(ii)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法。
(iii)没有很高的要求,仅从安全性和准确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法。(精品文档请下载)

〖例2〗]用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下:待测电阻Rx(阻值约5Ω,额定功率为1W);电流表A1(量程0~,内阻0。2Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻0。05Ω);电压表V1(量程0~3V,内阻3kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻15kΩ);滑动变阻器R0(0~50Ω),蓄电池(电动势为6V)、开关、导线。为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选______,并画出实验电路图。(精品文档请下载)
“伏安法测电阻”的实验中,一般选用总阻值较小的滑动变阻器,可方便调节。①在滑动变阻器作限流作用时,为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围,又能使电流变化均匀,选择变阻器时,应使其总电阻R0大于RX,一般在2-5倍为好。②在滑动变阻器作为分压作用时,—。(精品文档请下载)
〖例题3〗~0。2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:
: :量程3V,内阻约2kΩ
:量程15V,:最大电阻10Ω
::电动势4V

⑴电压表应选用_____________;
⑵画出实验电路图;
⑶如测得电压表的读数为V,电流表的读数为I,那么电流表A1内阻的表达式为:RA=______________.(精品文档请下载)
【实验方案的设计】
:①准确性原那么:选用电表量程应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,假设指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。②安全性原那么:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其允许的最大电流。③便于操作原那么: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.④经济性原那么:本钱小。(精品文档请下载)
:无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开场,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势上下,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。(精品文档请下载)
〖例4〗用以下器材测量一待测电阻的阻值(900-1000Ω)
电源:具有一定内阻,
电压表V1:量程为1。5V,内阻r1=750Ω
电压表V2:量程为5V,内阻r2=2500Ω
滑动变阻器:最大阻值约为100Ω
单刀单掷开关,导线假设干。
⑴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中相应的英文字母标注)。(精品文档请下载)
⑵假设电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,那么由量和测得量表示
RX的公式为_____________________.(精品文档请下载)
U/V
I/A
O
【描绘小灯泡的伏安特性曲线】
,因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。(精品文档请下载)
,灯丝温度的升高而______,所以U—I曲线不是直线。为了反映这一变化过程,灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用_______接法。(精品文档请下载)
假设选用的是标有“”的小灯泡,电流表应选用0-0。6A量程;电压表开场时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程.(精品文档请下载)
〖例题5〗用以下器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为实验电路。
微安表μA:程200μA,内阻约200
电压表V:量程3V,内阻约10K
电阻R:阻值约20k
滑动变阻器R:最大阻值50,额定电流1A
电池组E:电动势3V,内阻不计
开关S及导线假设干
甲
乙
〖例6〗现要测定一个额定电压4V、额定功率1。6W的小灯泡的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0。1V~:(精品文档请下载)
直流电源E:电动势4。5V,内阻不计
电压表V:量程4。5V,内阻约为4×104Ω
流表A1:量程250mA,内阻约为2Ω
电流表A2:量程500mA,内阻约为1Ω
滑动变阻器R:最大阻值约为30Ω)
开关S,导线假设干
假设既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是       ,有图示甲、乙两个电路应该选用的是          .(精品文档请下载)
【测定金属的电阻率】
,所以选用电流表外接法。
,可选用限流电路。。本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。(精品文档请下载)
〖例7〗在“测金属丝的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。(精品文档请下载)
⑴请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=(用上述测量量的字母表示)。
⑵假设实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数如以下图,那么金属丝长度的测量值为l=cm,金属丝直径的测量值为d=mm。(精品文档请下载)
⑶用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不管使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差。按如图示电路进展测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进展实验的主要操作过程是:
(精品文档请下载)
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合,闭合电键S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。(精品文档请下载)
第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开关S2向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。(精品文档请下载)
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式,Rx=_______________。
【练****使用多用电表】

=____________________
所以:Rx=_____________________
注意:指针偏转的角度和通过表头的电流大小成正比,但被测电阻的大小和流过表头的电流大小所成的关系如上,既不成正比,也不成反比.(精品文档请下载)
。使用前应先进展机械调零,用小螺丝刀轻旋调零螺丝,,还应进展欧姆调零,即将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处。(精品文档请下载)

⑴选挡:一般比被测电阻的估计值低一个数量级,如估计值为200Ω就应该选×10的倍率
⑵调零:将红黑表笔接被测电阻两端进展测量
⑶读数:将指针示数乘以倍率,得测量值
⑷测量完毕:将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡
⑸注意:用欧姆挡测电阻,假设指针偏转角度太小,应增大倍率;假设指针偏转角度太大,应减小倍率。
~
Ω
Ω
×1k×100×10×1
Ω
OFF


50
mA
100
10
1
10
250
V
~
+
V
〖例8〗多用电表表头的示意图如图。在正确操作的情况下:(精品文档请下载)
⑴假设选择开关的位置如灰箭头所示,那么测量的物理量是______,测量结果为__________。
⑵假设选择开关的位置如白箭头所示,那么测量的物理量是______,测量结果为__________。
⑶假设选择开关的位置如黑箭头所示,那么测量的物理量是______,测量结果为__________.
⑷假设选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:________,_________,_________。(精品文档请下载)
⑸全部测量完毕后,应将选择开关拨到______或者_______.
⑹无论用多用电表进展何种测量(限于直流),电流都应该从色_____表笔经______插孔流入电表。
【典型****题分析】
〖例9〗一直流电压表V,量程为1V,内阻为1000Ω。现将一阻值在5000~7000Ω之间的固定电阻R1和此电压表串联,,再给定一直流电源(电动势E为6~7V,内阻可忽略不计),一阻值R2=2000Ω的固定电阻,两个单刀开关S1、S2及假设干导线。(精品文档请下载)