高中物理电学实验基础课件.ppt

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1、高中物理电学实验基础一、电表、电表的改装1.灵敏电流表G（1）三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几欧到几十欧。②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。③满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。（2）三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻。UgGRgIg2.电压表（1）电压表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。UgGRgIgU-UgR（2）电压表的内阻：Rv=Rg+RI3.电流表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，

2、当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电阻R叫分流电阻。RI-IgUgGRgIg（2）电流表的内阻：RA=Rg×R/(R+Rg)4.电流表改装成欧姆表①原理：闭合电路的欧姆定律②如图所示，当红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有：③当两表笔间接入电阻Rx时，电流表的电流为：G+－REr红表笔黑表笔RxG+－REr红表笔黑表笔当Rx改变时，Ix随着改变，将电流表表盘上Ix处标上对应的Rx值，就构成了欧姆表。④中值电阻：欧姆表的内阻即为中值电阻R中＝R内＝R+Rg+r因Ix与Rx不是线性关

3、系，欧姆表表盘刻度不均匀。G+－REr红表笔黑表笔Rx二、滑动变阻器的两种接法1.限流接法如图所示。用电器Rx的电压调节范围：RxPaRbSEr电路消耗的总功率为：EI限流接法的选用原则：①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只在小范围内变化，且待测电阻Rx与R接近时。②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压接法的要求时。③两种方法都满足时优先选用限流接法。RxPaRbSEr2.分压接法如图所示①Rx电压调节范围0≤Ux≤E。②开关闭合前，P应在a端。SaRbErRxP分压接法的选用原则：①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。②待测电阻Rx远大于R，

4、且要求电压变化范围较大时。③采用限流接法时，电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx的额定值或电表量程时。三、电阻的测量1.伏安法测电阻（1）原理：部分电路的欧姆定律。（2）电流表外接法，如图所示。误差分析：VAR待产生误差的原因：电压表V分流。适用于测小阻值电阻，即Rx远小于Rv时。（3）电流表内接法，如图所示。误差分析：产生误差的原因：电流表A分压。VAR待适用于测大阻值电阻，即Rx远大于RA时。（4）内、外接法的选用原则①计算临界电阻：若Rx>R0，待测电阻为大电阻，用内接法若Rx

5、外接法：在不知道RV、RA、RX的大致值时，可用试触法，如图所示：VAR待ba触头分别接触a、b两点：若V变化大，说明A分压大，应用外接法；若A变化大说明V分流大，应用内接法。例1：某同学欲测一电阻Rx的阻值（约为300Ω）可供选择的仪器有：电流表A1，量程10mA;电流表A2，量程0.6A;电压表V1，量程3V;电压表V2，量程15V；电源电动势为4.5V。请同学们按图接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时，发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的4/5处；再把开关S2拨至b时，发现其中一个电表的指针偏转几乎不变，另一个电表的指针偏转的角度在满偏的3/4处；该同学在实验中所选电压表的

6、量程为（）所选电流表的量程为（）Rx的测量值为（）。ARxVS1S2abR3V10mA320Ω2.安安法测电阻若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用.A2A1（1）如右图所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知A1的内阻R1，则可测得A2的内阻R2=I1R1/I2.A2A1R0（2）如右图所示，当两电表的满偏UA2》UA1时，A1串联一电阻R1，同样则可测得R2的内阻R2=I1（R1+R0)/I2.例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值，器材如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1=5Ω);标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω);待测电阻R1（阻

7、值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω）；电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；开关S，导线若干。（1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并表明代号。（2）实验中，需要直接测量的物理量是（）用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是（）答案：（1）原理图如图所示.（2）设两电流表A1和A2的读数为I1、I2，待测电阻R1阻值的计算公式为：A2R1R2SEA1（1）如图所示，当两电表的满偏电流接近时，如果已知V1的内阻R1，