内容正文:
电学实验二
一网打尽
第五部分 半偏法测电阻
半偏法测电流表电阻
电路调节与操作技巧
A、K1、K2闭合前,R1调至最右端,R2调为零;
B、闭合K1,调节R1,使电流表A满偏;
C、再闭合K2调节R2,使电流表半偏,则R2=RA测。
系统误差
RA测<RA真
误差分析
K2闭合后,R2与RA并联电阻小于K2闭合前RA值,电路总电阻减小,总电流增大,当电流表半偏时,流过R2的电流大于流过电流表的电流,故R2<RA,而R2=RA测<RA真
实验结论
R2=RA测
选择原则
R1>>RA
延伸拓展
步骤C,电流表偏角为原来的
R2=(n-1)RA测
实验结论
RA测<RA真
半偏法测电压表电阻
电路调节与操作技巧
系统误差
RV测>RV真
误差分析
实验结论
R2=RV测
选择原则
R1≪RV
延伸拓展
步骤C,电压表偏角为原来的
R2=(n-1)RV测
实验结论
RV测>RV真
A、K闭合前,R1调至最左端,R2调为零;
B、闭合K,调节R1使电压表满偏;
C、再调节R2,使电压表半偏,则R2=RV测。
调节R2时,R2与RV串联电阻增大,与R1右侧电阻并联电阻增大,分得的电压增大,当电压表半偏时,R2上分得的电压大于电压表电压,即R2>RV,而R2=RV测>RV
有一待测电压表,量程未知,其内阻约为几千欧,请从下列器材中选择合适的器材尽可能精确地测量其内阻。
A、待测电压表
B、电源E,电动势未知,内阻很小
C、滑动变阻器R1,最大阻值为10Ω
D、滑动变阻器R2,最大阻值为1KΩ
E、电阻箱R3,最大阻值为99.99Ω
F、电阻箱R4,最大阻值为9999Ω
G、导线若干,电键一个
1、选出必需的合适的器材,将其字母代码填在横线上 .
2、请根据实验需要设计一个电路,将所用器材符号标在电路图上。
3、请写出主要实验步骤和需要测量记录的物理量。
4、写出待测电压表内阻测量结果的表达式RV = ,测量值比真实值 (填偏大或偏小)
跟我走 大显身手
例1
1、根据本实验器材特征,只能采用半偏法。
2、由于电压表内阻较大,滑动变阻器R2与之串联可能起不到保护作用,只能选R1采用并联分压式连接。
3、电阻箱R4、R5 一起串联使用,可以提高读数精度。
4、实际测量过程中,有可能不能使电压表满偏(电源电动势未知),但
只要第二次电压表偏转角度为第一次偏转角度的一半(或其他值)即可。
指点迷津
1、A、B、C、E、F、G
3、略 2、
4、R4+R5,偏大
1、本题易错选R2,采用串联限流式
2、本题易漏选R4,误认为太小而不能用,很难联想到R3、R4串联使用,这样既满足调节需要又可提高测量精度。
3、在写实验步骤时,很容易兴奋地写成先满偏再半偏,脱离此题实验条件所限。
精彩点评
惑之解
为了测量一量程为3.0V的直流电压表的内阻RV(约为数千欧),采用下图所示的电路。
⑴可供选择的实验步骤有:
A、闭合电键;
B、将电阻箱R0的阻值调到最大值;
C、将电阻箱的阻值调到零;
D、调节滑线变阻器的阻值,使电压表的示数为3.0V;
E、断开电键;
F、把滑线变阻器的滑动头C滑动α端;
G、调节电阻箱R0,使电压表的示数为1.0V,读出此时电阻箱R0的阻值;
H、把滑线变阻器的触头C滑向b端。
上述实验步骤中不必要的是 ,其余必要步骤按合理顺序排列应为 。
⑵可供选择的器材有:
A、电阻箱(0~9999Ω,0.2A)
B、电阻箱(0~99.9Ω,1A)
C、滑线变阻器(0~2Ω,0.5A)
D、滑动变阻器(0~20Ω,2A)
E、直流电源(6V,内阻不计)
F、直流电源(2V,内阻不计)
其中R0应选 ,R应选 ,电源应选 。
⑶若在上述实验中读出R0的阻值为2400Ω,则电压表内阻的测量值RV= ,由于系统误差,测量值比真实值 (填“偏大”或“偏小”)
答案:(1) B、F ;H、C、A、D、G、E 。 (2)A D E (3) 1200Ω 偏大
跟我走 大显身手
例2
第六部分 电表的改装与测量
有一个灵敏电流计,量程为6mA,内电阻为100Ω。
它能够测量的最大电流是 A,它能够测量的最大电压是 V.
现在有一个电路,电流可能达到0.6A,电压可能达到3V,怎样改装一下电流计,就可以用了?
Rg
Ugm=IgmRg=0.6 V
Ig
0.6
0.0