电学实验整合.

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1 电学实验整合

2 一、电学测量仪器的读数

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4 电学实验----电表读数 ★读数方法： (1)先看量程大小 (2)再看最小分度值 (3)后看指针位置
(4)最小分度值为“1、2”用十分之一估读（估读的格数乘以精度的十分之一）;最小分度值为“5”用五分之一估读（估读的格数乘以精度的五分之一）。

5 电学实验----电表读数 例：如图是电压表的刻度盘。 若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？
　若当时使用的是该表的0-0.6A量程，那么电流表度数又为多少？ 最小格0.1V ，估读，为1.25V或2.50V 最小格0.5V , 估读,为6.3V或12.5V 最小格0.02V ,估读,为0.250V或0.500V 1 2 3 V 5 10 15 0.6 1 2 A 0.2 0.4

6 电学实验----仪器读数----安培表

7 电学实验----仪器读数----电压表

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9 欧姆表的读数 2003年全国春季卷 读数: 20.0kΩ （写成20kΩ给分）

10 欧姆表的读数 2005年北京卷 1200Ω 读数: 倍率:×100Ω 500Ω 读数: 倍率:×100Ω

11 电学实验----仪器读数----电阻箱

12 电路设计原则 1、安全 2、准确 3、便于操作 4、节能

13 电学实验----仪器选择 ★选择规则： (1)一般读数在所选是量程2/3以上，至少要超过1/3
　(1)一般读数在所选是量程2/3以上，至少要超过1/3 (2)欧姆表在R中/4~4R中读数为宜，较准确。 　(3) 为保证表的安全，不超过表的量程。 例：一多用表有四个欧姆档，分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1000Ω，现用它来测量一未知电阻的阻值、当用×100Ω档测量时，发现指针的偏转角度很小，为了使测量结果更准确，测量前应进行如下两项操作，先　　　　　　　　　　　　　　，接着　　　　　　　　　　，然后再测量并读数。 先调成×1000Ω档 表笔短接调零

14 电路选择----安培表内、外接 ★选择规则： (1)当RX＞＞RA或RX ＞√RARV时，选择安培表内接 c V A a b
(2)当RX＜＜RV或RX ＜√RARV时，选择安培表外接 　(3)若无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。 ★ 这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U

15 总结---设计电路方法 1、选择变阻器接法---与待测电阻相差小：限流接法 比待测电阻小得多：分压接法
　　　　　　　　　　比待测电阻小得多：分压接法 2、选择伏特表方法---与电源电动势比较 　　　　　　　　　　安全且指针偏角至少过1/3量程 3、选择安培表方法---估算电路中最大电流 　　　　　　　　　　安全且指针偏角至少过1/3量程 4、选择安培表接法---RX＞√RARV 或RX>>RA时， 安培表内接　　　　　　　　　　 RX＜√RARV 或RX<<RV时， 安培表外接

16 电路选择----变阻器分压、限流接法 ★选择规则----限流接法 (1)电阻上电压读数范围较小。 (2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。
　(1)电阻上电压读数范围较小。 　(2)选用总阻与被测电阻阻值相近的变阻器。 ★选择规则----分压接法 　(1)电阻上电压读数范围大----在0~U之间。 　(2)选用总阻比被测电阻阻值小得多的变阻器。 　 ★要求电压从零开始读数，或要求读数范围尽量大 　 ★所提供的实验仪器，电表量程不够。 　 ★ 变阻器总阻远小于被测电阻或与之串联电阻阻值　 ★ 两种接法均适用时，选用限流接法。

17 例题一 有一电阻RX，其阻值约为40 ～ 50 Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材： 电池组(E=9V,r=0.5Ω)
电压表(量程0 ～ 10V，RV约20KΩ) 电流表(量程0 ～ 50mA，RA约20Ω） 电流表(量程0 ～ 300mA，RA约4Ω） 滑动变阻器R1(最大值100Ω，额定电流1A) 滑动变阻器R2(最大值1700Ω，额定0.3A) 开关S和导线若干 V A RX R V A RX R 两个电路中选哪一个？ 安培表和变阻器选哪一 个？ 图1 图2

18 第一步----选哪个电路？ 方法 有一电阻RX，其阻值约为40 ～ 50 Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：
电压表(量程0 ～ 10V，RV约20KΩ) 电流表(量程0 ～ 50mA，RA约20Ω） 电流表(量程0 ～ 300mA，RA约4Ω） (1)当RX＞＞RA或RX ＞√RARV时，选择安培表内接　　　(2)当RX＜＜RV或RX ＜√RARV时，选择安培表外接 方法 V A RX R V A RX R 因为RX＜√RARV 所以选安培表外接 则选图1 图1 图2

19 第二步----选哪个安培表？ 方法：利用电路最大电流判断选择 有一电阻RX，其阻值约为40 ～ 50 Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：
电压表V(量程0 ～ 10V，RV约20KΩ) 电流表A1(量程0 ～ 50mA，RA约20Ω） 电流表A2(量程0 ～ 300mA，RA约4Ω） 方法：利用电路最大电流判断选择 忽略伏特表的分流作用和电池的内阻，RX取45Ω，调R为零时电路电流最大。 V A RX R 若选电流表A1,则Imax=9/(45+20)=0.14A则不能选A1----不安全。 若选电流表A2,则Imax=9/(45+4)=0.18A选A2的理由----Imax小于A2的量程。 　　　　　　 Imax超过A2量程的一半 图1

20 第三步----选哪个变阻器？ 方法：限流电路----相距甚近 有一电阻RX，其阻值约为40 ～ 50 Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材：
电路示教板.swf 有一电阻RX，其阻值约为40 ～ 50 Ω，需进一步测定其阻值，现有以下器材： 滑动变阻器R1(最大值100Ω，额定电流1A) 滑动变阻器R2(最大值1700Ω，额定0.3A) 方法：限流电路----相距甚近 变阻器R1与待测电阻阻值相近，故选之 V A RX R 选择理由---- 　　(1)小于其额定电流 　　(2)方便调节，能有效控制电路。 图1

21 例题二 要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材： 直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A)
电流表A1(量程0 ～ 100μA，内阻RA=2kΩ） 电流表A2(量程0 ～ 500μA，内阻RA=0.3kΩ） 电压表V1(量程0 ～ 10V，内阻RV=100KΩ) 电压表V2(量程0 ～ 50V，内阻RV=500KΩ) 变阻器R（量程0 ～ 1KΩ，额定功率1W） 电键K和导线（符合实验要求） 为使测量尽可能准确，则 （1）测量电路应选择　　　　接法。(内、外接法) （2）变阻器应选择　　　　　接法。(限流、分压) （3）电流表应选用　　　，伏特表应选用 （4）画出电路图，并连接实物图。

22 第一步----选择变阻器接法 方法：限流接法相距近，分压接法相距远 要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：
直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A) 电流表A1(量程0 ～ 100μA，内阻RA=2kΩ） 电流表A2(量程0 ～ 500μA，内阻RA=0.3kΩ） 变阻器R（量程0 ～ 1KΩ，额定功率1W） 方法：限流接法相距近，分压接法相距远 因RX>>R，限流电路不能有效控制电路，电流变化小,因此，选用变阻器分压接法。

23 第二步----选择伏特表 方法—保证表的安全。 --读数范围尽可能大于1/2量程。
要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材： 直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A) 电压表V1(量程0 ～ 10V，内阻RV=100KΩ) 电压表V2(量程0 ～ 50V，内阻RV=500KΩ) 方法—保证表的安全。 　　--读数范围尽可能大于1/2量程。 (1) V1、V2量程与电源比较E比较，确定选V2 ,但读数范围小于1/2量程----读数范围小,误差大,不选。 (2) V1量程与电源比较E比较，小于E,但变阻器采用了分压接法,可以控制V1示数不超过表的量程。

24 第三步----选择安培表 方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程 要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：
直流电源U(E=15V,额定电流I＝1A) 电流表A1(量程0 ～ 100μA，内阻RA=2kΩ） 电流表A2(量程0 ～ 500μA，内阻RA=0.3kΩ） 电压表V1(量程0 ～ 10V，内阻RV=100KΩ) 方法:估算最大电流或最小电流不超过表的量程 最大电流Imax=10/RX=400μA，超过A1表的量程，故选电流表A2 。

25 第四步----选择内、外接法 要用伏安法测定一阻值约为25kΩ左右的电阻的准确值，现有以下器材：
电流表A2(量程0 ～ 500μA，内阻RA=0.3kΩ） 电压表V1(量程0 ～ 10V，内阻RV=100KΩ) 方法： (1)当RX＞＞RA或RX ＞√RARV时，选择安培表内接　　　(2)当RX＜＜RV或RX ＜√RARV时，选择安培表外接 经比较RX＞√RARV，则选用安培表内接。

26 第五步----综合画电路图 变阻器R分压接法 电流表A2 内接法 V1 电压表选V1表 A2 画电路图的方法: 1、先画主电路 RX
2、再连辅电路 3、后连电压表 4、代号不忘标 RX R U K

27 第六步----画实物电路图 连实物电路图的 方 法： 1、先正后负 2、先串后并 3、电压表最后 V1 - - A2 RX R U K V
方　法： 1、先正后负 2、先串后并 V - A - 3、电压表最后 V1 A2 RX R U K

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