内容正文:
第十章 电路
专题 电学实验基础
一螺旋测微器
1.构造:如图所示,B为固定刻度,E为可动刻度。
2.原理:固定刻度B的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,测微螺杆F前进或后退___________ mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,每转动一小格,F前进或后退___________ mm,即螺旋测微器的精确度为___________ mm。读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
3.读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×___________(mm)。
如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
二、游标卡尺
1.构造:主尺,___________(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪),游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示)
2.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径。
3.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种,其规格见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与1 mm的差值
精确度(可精确到)
10
9 mm
01 mm
___________ mm
20
19 mm
0.05 mm
___________ mm
50
49 mm
0.02 mm
___________ mm
4.读数:从主尺上读出整毫米数x,然后再从游标尺上找出第k条刻度线与主尺上某一刻度线对齐,即记录结果表示为(x+k×精确度) mm。
三、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,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流,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。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是___________ V和___________ A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是___________ V,在读数时只要求读到小数点后面一位,这时要求“格估读”,即读到0.1 V。
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是___________ A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
四 测量电路与控制电路选择
1.电流表的内、外接法
内接法
外接法
电路图
误差原因
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
电阻测量值
R测==Rx+RA>Rx
测量值大于真实值
R测==<Rx
测量值小于真实值
适用于测量
大阻值电阻
小阻值电阻
两种电路选择标准
当RA≪Rx或Rx>时,选用电流表内接法
当RV≫Rx或Rx<时,选用电流表外接法
2.滑动变阻器两种连接方式的对比
限流接法
分压接法
对比说明
电路图
串、并联关系不同
负载R上电压调节范围(不计电源内阻)
≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节范围大
闭合S前触头位置
b端
a端
都是为了保护电路元件
五 实验器材的选取与实物图的连接
1.实验器材选择的技巧
(1)电压表、电流表:不超过量程,且要超过满偏刻度。有时也可以从测量数据来确定选择的电表。
(2)滑动变阻器:分压选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器,限流选最大阻值为待测电阻2~3倍的滑动变阻器。电流半偏法测电阻,滑动变阻器选阻值大的。
(3)定值电阻:若用于电表改装,阻值与改装后的量程匹配,若用于保护电路,应使电流表、电压表读数在满偏刻度的以上且不超过电流表、电压表量程。
考点一 常用仪器的读数
精确度
10分度游标尺,精确度为0.1 mm;20分度游标尺,精确度为0.05 mm;50分度游标尺,精确度为0.02 mm,不估读
使用
被测物体夹在测微螺杆与测砧之间,旋转粗调旋钮,当测微螺杆快靠近物体时,停止使用粗调旋钮,改用微调旋钮,听到“喀喀”声时停止,然后读数
读数
若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则测量值(mm)=x(mm)+K×精确度(mm)
读数
(1)读数:测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出。
(2)测量值(mm)=固定刻度读数(mm)+可动刻度读数(带估读值)×0.01(mm)
典例精析