❶ 電表時表頭的內阻該怎樣測量
簡單的方法可以用數字表電阻檔直接測量。
按早先書上講的是:將一節干電池串聯一隻固定電阻再串聯一隻電位器,調節電位器使表頭指針滿度,然後在表頭兩端並聯一隻電位器,調整電位器讓表針回到中心。此時拆下電位器測量阻值,這個阻值就等於表頭內阻。(電位器選2KΩ左右的)
這是由於早先我們大多沒有高內阻的數字萬用表,而普通的指針表受被測表頭動圈的電感影響,測量誤差較大,換用電位器是純阻性負載,可以減小誤差......
❷ 如何改裝電流/電壓表量程
一、改裝成電壓表
原理是表頭的量程小,要想測大電壓就的有一個電阻給他分走一部分電壓,只有串聯電路才能做到分壓,所以要串聯一個電阻,具體的算串聯電阻阻值的方法如下:
主要原理利用電流相等,還有就是當表頭滿偏時,整個電路電壓最大,所以改裝後的電壓表的最大程代表表頭滿偏 所以電壓表的本質是讀自身電壓的大電阻,測量時並聯接在電路中利用並聯電路電壓相等讀自己電壓就是讀被測部分電壓,理想情況則認為電壓表電阻無窮大。
二、改裝成大量程電流表
表頭量程小,要想測大電流,就需要有個電阻給它分擔一部分電流,所以只能用並聯電路才能分流,需要並聯一個電,具體的算串聯電阻阻值的方法如下,主要原理利用電壓相等,還有就是當表頭滿偏時,整個電路電流最大,所以改裝後的電流表的最大量程代表表頭滿偏 所以電流表的本質是讀自身電流的小電阻,所以電流表串聯接入電路測電流。理想情況不考慮內阻。
(2)改裝電表測量內阻方法圖解擴展閱讀:
改裝電流/電壓表量程:
原理:電流表G(表頭),由歐姆定律滿偏電壓Ug=Ig·Rg,電流表的滿偏電流Ig滿偏電壓Ug一般都很小,測量較大電壓時,要串聯一個電阻, UAB=I·(Rg+R),即UAB∝I,(至於電表刻度盤,只需要把原來的電流表刻度盤的每一刻度數值擴大為原來的(Rg+R)倍,即得到改裝後電壓表的表盤。)
器材:電流表、電阻箱、電源、電鍵2個,滑動變阻器兩個(總阻值一個很大或換做電位器,另一個很小),標准電壓表,開關導線。
❸ 電表改裝與校準實驗裡面;是否還有別的辦法來測定電流計內阻能否用歐姆定律來測定
可以的。 測定電流計的內阻時,只是把電流計當成電阻即可。 所以,凡是測電阻的方法,都可以用來測電流計的內阻,不同的是,要保證通過電流計電流不超過Ig,以免損壞電流計。 當然,可以用電橋來測定。把電流計作為電橋的一個臂。怎麼保證通過電流計的電流不超過Ig,只要在電源上加一個調壓電路,控制電源的電壓即可。
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❹ 電表內阻測量的方法
一、電流表內阻的測量
方法一:伏安法
如圖1所示,為待測電流表,為保護電阻,閉合開關S,調節滑動觸頭P,使兩表各有一示數,分別以U和I表示,由並聯關系及電阻定義得。也可以將電壓表換成一個內阻已知的電流表,其內阻為,電路如圖2所示,兩表示數分別為和I,同理可得出內阻為。在圖2中電流表實質上被當作電壓表使用了,(這種方法在設計型實驗中經常採用)
方法二:半偏法
如圖3所示,是待測電流表,先閉合,斷開,調節使毫安表滿偏,然後合上開關,保持不變,調節使毫安表半偏,因為遠大於毫安表的內阻,可近似認為閉合前後幹路中電流I不變,這樣的讀數就可近似看作為毫安表的內阻。
圖3
方法三:替代法
如圖4所示,閉合,把接到a點,調節,記下讀數;然後,把再接到b點,調節,使讀數與原來讀數相等,這樣的讀數就是的內阻。此種方法無系統誤差,是測定電流表內阻的最佳方案。
方法四:差值法
如圖5所示,電阻箱R調到最大時,把開關S擲向b端,此時通過微安表的電流較小,調電阻箱R使微安表的示數為滿偏(其他值也可),記下此時電阻箱R的阻值和標准微安表的讀數I;再將開關S擲向a端,並調電阻箱R使微安表的讀數等於I,記下此時電阻箱的阻值,根據閉合歐姆定律得,則,所以,待測微安表的內阻,此種方法也無系統誤差。
二、電壓表內阻的測定
方法一:半偏法
如圖6所示,為待測電壓表,閉合調節,使電壓表滿偏,然後斷開,調節,使電壓表半偏,因為遠小於電壓表的內阻,可認為斷開不會引起ac兩點間的電壓變化,這樣的讀數就是電壓表的內阻。
方法二:替代法
如圖7所示,為待測電壓表,在不變的情況下,先讓接a,記下此時電流表讀數I,然後讓接b,調節R的值,使電流表讀數等於原來讀數,這樣電阻箱R的值就是電壓表內阻。此種方法無系統誤差,是測定電壓表內阻的最佳方案。
方法三:伏安串聯法
如圖8所示,設待測電壓表的內阻為,先閉合S,調節觸頭P的位置,使兩表均有明顯示數,U為電壓表的示數,I為電流表的示數,由歐姆定律得:。此方法也可拓展為把安培表換成內阻已知的電壓表,原理同上。
方法四:差值法
如圖9所示,閉合開關S,調節R使電壓表讀數為滿偏,記下此時電阻箱R的讀數,再調節R使電壓表讀數為半偏,記下此時電阻箱R讀數的為,根據串聯電路電流相等的性質,有:和,結合題意知,解出。
❺ 測電表內阻的方法
電流表是指用來測量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中,電流表的符號為「圈A」。電流值以「安」或「A「為標准單位。本文主要介紹一下關於電流表內阻的大小,一起來了解關於測電流表內阻的幾種方法。
電流表內阻是多少
1、微安表------內阻約幾百Ω 越大 越靈敏 也越貴 比如 插座上的指示表頭----只2-3元
2、毫安表------內阻約幾Ω 同樣 越大 越靈敏 也越貴
3、安培表-----內阻約0.幾Ω 需看量程了
有些問題 有時把它抽象成理想電流表,認為內阻為零。
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
測電流表內阻的幾種方法
一、利用伏安法,測量電流表的滿偏電壓Ug,算出內電阻Rg
電流表滿偏電壓Ug按如圖1所示電路進行測量,待測電流表G和毫伏表mv並聯,R為保護電阻,R0為滑動變阻器。測量時,r先置最大值,閉合開關K後,調節R0和r,使電流表G的指針達滿偏。此時毫伏表上的讀數就是電流表的滿偏電壓Ug,則電流表的內電阻Rg為:
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
其中Ig就是電流表的滿偏刻度值。
該實驗電路圖採用分壓式電路,如果保護電阻r的阻值足夠大,也可簡化為如圖2所示電路測量。其中R可用電位器(阻值約為10KΩ)。測量方法同上。
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
二、替代法
1、電流等效替代法
如圖3所示電路,G為待測電流表,G0為輔助電流表,量程與G相同或稍大一些,r為保護電阻,R0為滑動變阻器,K1為單刀開關,K2為單刀雙擲開關。測量時,r先置最大,閉合開關K1,K2扳至1端接通電流表G,調節R0與r,使輔助電流表G0的指針達到接近滿偏量程的某一刻度值(注意I不能大於電流表G的量程)。然後把電阻箱R的阻值置於最大值,K2扳至2端接通電阻箱R,逐漸減小電阻箱的阻值,當調節到輔助電流表G0的指針仍指到原來的刻度值I時,電阻箱指示的阻值R就等於電流表G的內阻Rg,即
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
2、 電壓等效替代法: 如圖4所示電路,mv為毫伏表作輔助電表用,其量程與待測電流表G的表頭壓降相同或稍大些,待測電流表G,電阻箱R通過單刀雙擲開關K2分別與毫伏表mv並聯。測量時,先閉合K1,K2扳至1端,調節滑動變阻器R0及r,使待測電流表指針接近滿偏刻度值,毫伏表指針指在某一刻度值U。然後斷開K1,電阻箱的阻值置於零值,K2扳至2端後,再閉合K1,逐漸調節電阻箱的阻值,使毫伏表指針仍指在原來的刻度值U,此時,電阻箱指示的阻值R就等於電流表的內阻Rg,即:
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
三、半偏法
1、恆流半偏法:
如圖5所示電路,待測電流表G與電阻箱R並聯,再與監測電流表G0,保護電阻r串聯,G0表的量程與G表的量程相同或稍大些。測量時,斷開K2,閉合K1,調節滑動變阻器R0及保護電阻r,使待測電流表G達滿偏,同時記下G0表上的讀數I,當電流表G、G0表的精度不同時,讀數Ig與I會有所差異。然後閉合開關K2,交替調節電阻箱R及變阻器R0,使電流表G的指針達半偏,而G0的讀數保持為I不變。此時通過電阻箱R與G表的電流強度相等,均為Ig/2,則電流表內阻Rg與電阻箱的讀數R相等,即:
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
若該實驗不採用分壓式電路,保護電阻用電位器R(阻值約為10KΩ),也不用輔助電表G0,如圖5所示。測量時,電位器R先置最大值,K2斷開,閉合K1,調節R使電流表G達到滿偏,並保持R不變。再閉合K2,調節R0的阻值,使電流表G指針達半偏,此時電阻箱的阻值R0,當滿足R»R0時,則電流表的內阻就等於R0,即:
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
教材中就是採用這種方法來測量電流表內阻的。
2、 恆壓半偏法(一):
如圖7所示電路,採用分壓式電路,待測電流表G與電阻箱R串聯後再與毫伏表並聯。r為保護電阻,R0為滑動變阻器。測量時,r先置最大值,電阻箱R的阻值調節在一個較小的數值R1。閉合K,調節R0及r,使電流表並聯。r為保護電阻,R0為滑動變阻器。測量時,r先置最大值,電阻箱R的阻值調節在一個較小的數值R1。閉合K,調節R0及r,使電流表指針滿偏,即通過電流表的電流強度為Ig,記下此時毫伏表讀數UAB。根據部分電路歐姆定律:
電流表內阻是多少_測電流表內阻的幾種方法
然後調節電阻箱R的阻值和滑動變阻器R0的滑動觸頭,使電流表指針達到半偏,而毫伏表上的讀數UAB保持不變(即A、B兩點間的電壓不變)。此時電阻箱上指示的阻值為R2,
❻ 怎樣將電流計改裝成電流表,電壓表 解釋一下原理
電流表和電壓表都是由靈敏電流計加電阻組裝而成的。它們都是根據電流的磁效應製作的。表內都有一個磁鐵和一個導電線圈,通電後,在磁鐵的作用下會旋轉。通過的電流越大,所產生的磁力越大,表的指針擺動幅度越大。這就是電流表、電壓表的表頭部分。
因為靈敏電流計,允許通過的電流很小,兩端所能承受的電壓也很小,所以,要使電流表和電壓表能測實際電路中的電流和電壓,就必須並聯/串聯一定阻值的電阻。已起到分流/分壓的作用。
(1)改裝電流表:
電流表是將靈敏電流計與一個阻值較小的電阻並聯,並聯的電阻起到分流作用。這樣,就會使大部分電流通過並聯的電阻,小部分電流經過表頭。而並聯的電阻的阻值R1,可根據靈敏電流計的線圈阻值R、敏電流計最大量程I、電流表最大量程I1來計算。計算公式是:R1=R/[(I1/I)-1]。
(2)改裝電壓表:
電壓表是將靈敏電流計與一個阻值較大的電阻串聯,串聯的電阻起到分壓作用。這樣,即使兩端加上比較大的電壓,大部分電壓都加在串聯的大電阻上,表頭上的電壓就會很小。而串聯的電阻的阻值R,可根據公式:U=Ig(Rg+R)來計算(其中,U為電壓表最大量程、Rg為表頭的內阻、Ig為滿偏電流、R為應串聯的電阻)。
希望幫助到你,若有疑問,可以追問~~~
祝你學習進步,更上一層樓!(*^__^*)
❼ 148頁: 3,電表的改裝及校準方法:將表頭G改裝成電流表A和電壓表V,首先需要測量表頭的內阻Rg,
不知你課本上有否介紹,未免萬一,我先簡介下表頭G。
一般的G都是磁電式電流表,內部有線圈(連有彈簧)及產生磁場部分,線圈通電後即受磁場作用力而力矩不平衡,於是發生轉動並拉動彈簧,由此帶動指針,當磁力矩與彈簧拉力的力矩平衡後,線圈靜止,指針指向某一讀數。
通常G允許的最大I 及U都較小,但並聯一個R後,該R即可起分流作用,若串聯一個R,則R可起分壓作用,於是可擴大G的最大I 及U值。這就是G的改裝原理。
對G內阻的測定,就如講義所述,可用半偏法。
下面解析:
(1)圖中R1是滑動變阻器,對整個電路保護作用。R2即為與G並聯起分流作用的電阻,用A表示G。
只閉合S1,並調節R1使A滿偏I1(達最大量程),再閉合S2,由於R2與A並聯,導致整體電阻減少,於是幹路電流增大,因R1值未變,於是R1上電壓增大而A上電壓減少,所以不燒表。
再調節R2使A半偏。之後就是精確計算:
由於A所示讀數只限於通過A自身的電流,故用Ia表示。設滿偏時就是Ia,對Ra計算見下圖:
註:R'x/Rx處分子分母展開後分子多出一項R1R2,故有R'x/Rx>1。
(3)把G改裝成A和V後是不能直接使用的,因為轉針軸承的摩擦等因素會導致與真實值有誤差,這就需要將A或V與標准表同時對同一電流或電壓進行測定,即電表改裝後的校準。
主要步驟為:校準量程、校準刻度、畫校準線、確定該表的准確度等級。
其中標注刻度時由於電流偏熱效應,應使電流從小到大再從大到小各進行一次,再對數據求平均值。
講義中與G串聯的A或與G並聯的V即為標准表。通過調節兩圖中R2即可實現電流從小到大再從大到小各進行一次。
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祝愉快
❽ 測量表頭內阻的方法有幾種,其原理是什麼
1)測量電流表內阻的電路所示.
(2)為了比較准確地測量出電流表的內阻,應選用的滑動變阻器R1阻值0~10 Ω,額定電流2 A;電阻箱R.阻值0~99.9 Ω.因為作分壓器使用的滑動變阻器應選用阻值較小的.另外,由於本實驗中,電流表的內阻約40Ω,故電阻箱選0-99Ω.
(3)測量值大於真實值.
(4)如果提高電池的電動勢,用此電路測出的電流表的內阻的誤差將減小.
取干電池一個(1.5V),電位器一個(最好是直線型的),約二、三十K的阻值。把表與它們串聯起來(剛開始,把電位器阻值調至最大位置)。調節電位器,使電表滿度。然後再在電表兩端並聯上一個電阻箱,調節電阻箱的阻值,使電表指針正好回指在表的中心刻度上。此時電阻箱所指示的阻值,就是該電表的內阻。
❾ 測電阻的10種方法
十種測電阻方法歸納
(一)伏安法測電阻
伏安法測電阻是初中物理中一個重要的實驗,本實驗可以利用電壓表和電流表分別測出
未知電阻Rx的電壓、電流,再用歐姆定律的變形公式求出Rx的阻值。由於電壓表也叫伏
特表,電流表也叫安培表,所以這種用電壓表、電流表測電阻的方法叫'伏安法'。
1.原理:由歐姆定律 推出
2.電路圖:(見圖 1)
3.器材:小燈泡(2.5V)、電流表、電壓表、開關、電池阻(3V)、定值電阻(10Ω)、
滑動變阻器、導線。
4.注意點:
ⅰ連接電路時,開關應斷開,滑動變阻器應調到最大阻值處。
ⅱ滑動變阻器的作用:
(1)保護電路;
(2)改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流。
ⅲ本實驗中多次測量的目的是:測出小燈泡在不同情況(亮度)下的電阻。
5.實驗步驟:
(1)根據電路圖把實驗器材擺好。
(2)按電路圖連接電路。
(在連接電路中應注意的事項:①在連接電路時,開關應斷開。②注意電壓表和電流表
量程的選擇,'+'、'-'接線柱。③滑動變阻器採用'一上一下'接法,閉合開關前,滑
片應位於阻值最大處。)
(3)檢查無誤後,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片(注意事項:移動要慢),分別
使燈泡暗紅(燈泡兩端電壓 1V)、微弱發光(燈泡兩端電壓 1.5V)、正常發光(燈泡兩端
電壓 2.5V),測出對應的電壓值和電流值,填入下面的表格中。
實驗次數 燈泡亮度 電壓 U/V 電流 I/A 電阻 R/Ω
1 燈絲暗紅 1
2 微弱發光 1.5
3 正常發光 2.5
同時,在實驗過程中,用手感受燈泡在不同亮度下的溫度。隨著燈泡亮度的增加,燈泡
的溫度 升高。
(4)算出燈絲在不同亮度時的電阻。
6.分析與論證:
展示的幾組實驗表格,對實驗數據進行分析發現:燈泡的電阻不是定值,是變化的。
是什麼原因使燈絲的電阻發生變化的呢?是電壓與電流嗎?
難點突破:(我們對比一個實驗如圖 2:用電壓表、電流表測定值電阻的阻值 R)
發現:R是定值,不隨電壓、電流的變化而變化。
通過論證,表明燈絲的電阻發生改變的原因不在於電壓與電流,那是什麼原因造成的
呢?我們在前面學過,影響電阻大小的因素有哪些?(材料、長度、橫截面積和溫度。)
那是什麼因素影響了燈絲的電阻呢?(是溫度。)溫度越高,燈絲電阻越大。這個實驗
再一次驗證了這一點。
(二)測電阻的幾種特殊方法
1.只用電壓表,不用電流表
方法一:如果只用一隻電壓表,用圖 3所示的電路可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法是先用電壓表測出Rx 兩端的電壓為Ux;再用這只電壓表測出定值電阻R0
兩端的電壓為U0。根據測得的電壓值Ux、U0和定值電阻的阻值R0,可計算出Rx的值為:
用這種方法測電阻時一隻電壓表要連接兩次。
方法二:如果只用一個電壓表,並且要求只能連接一次電路,用圖 4所示的電路可以測
出未知Rx的阻值。
具體的作法是先閉合S1,讀出電壓表的示數為U1,再同時閉合S1 和S2,讀出這時電
壓表的示數為U2。根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0。
根據分壓公式可計算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電壓表,並且要求只能連接一次電路,用圖 5所示的電路可以測
出未知Rx的阻值。
具體的作法是先把滑動變阻器的滑片 P 調至 B 端,閉合開關,記下電壓表示數U1;把
滑動變阻器的滑片 P調至 A端,記下電壓表示數U2。根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻
的阻值R0,可計算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電壓,所以也叫'伏伏法';根據所給器材有電壓表和一個已
知阻值的電阻R0,所以又叫'伏阻法'。
2.只用電流表,不用電壓表
方法一:如果只用一隻電流表,用圖 6所示的電路可以測出未知Rx的阻值。先後用電
流表測出通過R0 和Rx的電流分別為I0、Ix,根據測得的電流值I0、Ix 和定值電阻的
阻值R0,根據分流公式可計算出Rx的值為
方法二:用圖 7所示的實驗電路也可以測出未知Rx的阻值。先閉合開關S1,讀出電
流表的示數為 I1,再斷開S1閉合S2,讀出這時電流表的示數為 I2。根據測得的電流值 I1、
I2和定值電阻的阻值R0。
根據分流公式可計算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電流表,並且要求只能連接一次電路,用圖 8所示的電路也可以
測出未知Rx的阻值。
具體的作法:是先閉合開關 S1,讀出電流表的示數為 I1,再同時閉合 S1、S2,讀出這
時電流表的示數為 I2。根據測得的電流值 I1、I2和定值電阻的阻值R0。
計算過程如下:設電源電壓為U,當只閉合 S1時,根據歐姆定律的變形公式U=I(R
x+R),可得U=I1(Rx+R0)①;當再同時閉合 S1、S2,R0 被短路,這時有:U=I2Rx
②。
聯立①②解方程組得
方法四:如果只用一個電流表,並且要求只能連接一次電路,用圖 9所示的電路也可以
測出未知Rx的阻值。
具體的作法:把滑動變阻器的滑片 P 調至 A 端,讀出電流表的示數為 IA,再把滑動變
阻器的滑片 P 調至 B 端,讀出這時電流表的示數為 IB。根據測得的電流值 IA、IB和定值電
阻的阻值RAB。同樣可計算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電流,所以也叫'安安法';根據所給器材有電流表和一個已
知阻值的電阻R0,所以又叫'安阻法'。
總之,用伏安法測電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。在缺少器
材(電流表或電壓表)的情況下,我們可用間接的方法得到電壓值或電流值,仍然可以測量
電阻的阻值。因此,在進行實驗復習時要特別重視原理的理解,這是實驗設計的基礎。
3.等效替代法
方法一:用圖 10 所示的電路也可以測出未知Rx的阻值。當 S扳到 A時電流表的示數
為 I,再將 S 扳到 B時,調節 R0(電阻箱)的電阻,使電流表示數仍為 I,即 RX=R0。
方法二:若只有一隻電壓表和電阻箱,則可用替代法測電阻的阻值,如圖 11 所示。先
合上開關 S1,把單刀雙擲開關 S2打到 1,調節滑動變阻器的阻值,使電壓表有一合適的示數
U0。再把單刀雙擲開關 S2打到 2,調節電阻箱的阻值,使電壓表的示數仍為 U0,則此時電阻
箱的示數即為待測電阻 Rx的阻值,即 RX=R0。
等效法雖然也有一塊電壓表或一塊電流表,但在電路中的作用不是為了測量出電壓或電
流,而是起到標志作用。
三、典型例題
1.有一個阻值看不清的電阻器 Rx,要測出它的電阻值。
(1)小明按圖 12 的電路圖連接好電路,檢查無誤後閉合開關 S,觀察到電壓表的示數
為 1.6V,電流表的示數如圖 13所示,則通過電阻器 Rx的電流為_____A,Rx的電阻為____Ω。
(2)圖 14是小虎做這個實驗連接的實物圖,請你指出其中的三個錯誤或不妥之處。
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________。
分析與解:
(1)在對電壓表、電流表讀數時,要先看清接線柱找到對應的量程,弄清分度值,再根
據指針的位置進行讀數。圖乙中根據接線柱確定是按 0~0.6A量程進行讀數,對應的分度值
為 0.02A,因此讀數為 0.2A+0.02A×6=0.32A。
(2)電路的錯誤一般都是電流表、電壓表和滑動變阻器連接錯誤。先看電流表,是串聯
連接沒錯,從圖乙看量程也沒錯,但電流是從負接線柱流進,這是不正確的。再看滑動變阻
器,接線方法顯然錯誤,這樣接入電路的是它的最大電阻,移動滑片電阻不變。電壓表是並
聯連接,正負接線柱連接正確,但量程過大,因為電源電壓不超過 3V,選小量程測量結果
要相對准確些。
答案:(1)0.32;5 。
(2)①電流表的正負接線柱接反了;
②把滑動變阻器的電阻線兩端接入電路,無法改變電阻大小;
③電壓表的量程選大了。
2.物理課上老師請同學們設計一個測量未知電阻 Rx 的實驗,各組同學都提出了
自己的設計方案,下列是兩組同學的設計情況。
(1)甲組同學決定採用伏安法,請你在虛線方框內幫他畫出實驗電路圖。並說明所需
測量的物理量:①___________; ②___________;
(2)乙組同學設計了不同的方案,經討論後同學們達成共識,設計的電路如圖 15,以
下是他們的實驗操作步驟:
①按電路圖連接好實物電路。
②_______________________________________________________。
③_______________________________________________________。
(3)請你用所測物理量寫出兩種方案未知電阻 Rx的數學表達式:
甲組:Rx=___________。乙組:Rx=___________。
分析與解:本題同時考查了伏安法測電阻和只用一隻電流表測電阻兩種不同的電阻測量
方法。在伏安法測電阻的電路圖中,要用一隻電壓表和一隻電流表分別來測未知電阻的電壓
和電流,特別是別忘了串聯一隻滑動變阻器,需要測量的物理量是未知電阻的電流和電壓。
只用一隻電流表來測電阻,電源電壓未知,如果只測出一次電流值,無法求出未知電阻的阻
值,我們可以設法測出兩次電流值,分流公式解出未知電阻 Rx 的阻值。具體做法是:先斷
開開關,讀出電流表的示數為I1;再閉合開關,讀出電流表的示數為I2,再根據分流公式
求出Rx和電源電壓U。
答案:(1)如圖 16 ①未知電阻兩端的電壓U;
②通過未知電阻和電流I。
(2)②斷開開關,讀出電流表的示數為I1
③閉合開關,讀出電流表的示數為I2
(3)U/I; I1R0/(I2-I1)。
3.要測一個阻值未知的電阻Rx的阻值.提供的器材:電源(電壓不變)、兩個
開關、一個電流表、一個已知阻值為R0 的定值電阻和若干條導線。請你想辦法測出Rx 的
阻值,要求只需連接一次電路即可,寫出你設計的實驗方案。
分析與解:本題考查了只用一隻電流表測電阻的方法。只用一隻電流表來測電阻,電源
電壓未知,如果只測出一次電流值,無法求出未知電阻的阻值,我們可以設法測出兩次電流
值,再利用並聯分流公式解出未知電阻 Rx 的阻值;或電源電壓一定,利用局部短路,列出
等式。
答案:[1]電路圖(見圖 17):
[2]實驗步驟:
(1)按照電路圖連接好電路
(2)閉合開關 S1,斷開 S2,記下電流表示數 I1
(3)閉合開關 S2,斷開 S1,記下電流表示數 I2
(4)整理實驗器材。
[3]待測電阻Rx的表達式:
(也可以:)
[1]電路圖(見圖 18):
[2]實驗步驟:
(1)按照電路圖連接好電路
(2)只閉合開關 S1,記下電流表示數 I1
(3)開關 S1、S2都閉合,記下電流表示數 I2
(4)整理實驗器材。
[3]待測電阻Rx的表達式:
4. 現在要測定標有'3.6V 0.32A'燈泡正常發光時的燈絲電阻,給你的器材如下:
開關
一隻,導線若干,4.5V 和 6V 的電源各一套(電源電壓恆定),量程為 0.6A、3A 的電
流表和 3V、15V的電壓表各一隻,'5 2A'和'10 1A'的滑動變阻器各一隻。測量時
電表示數必須超過所用量程的一半。
(1)應選擇電壓為______________V的電源;
(2)電流表量程應選擇______________A;
(3)電壓表量程應選擇______________V;
(4)滑動變阻器的規格應選擇______________;
(5)畫出符合本實驗要求的電路圖。
分析與解:本題是一道運用伏安法測電阻的設計性實驗題,主要考查伏安法測電阻的原
理、串並聯電路特點、實驗設計和實驗器材選擇。題中要求'測量時電表示數必須超過所用
量程的一半',為達到這一要求,必須選擇電壓為 6V 的電源(請同學們想一想,這是為什
么?)。由於小燈泡正常發光時的電流為 0.32A,要滿足題中的要求,電流表必須選擇量程
為'0.6A'的,電壓表必須選擇量程為'3V'的。據歐姆定律可估算出小燈泡的燈絲電阻 R
燈,即 。將滑動變阻器串聯在電路中起分壓作用,其阻值設
為 R,據歐姆定律有 代入上式解得
。所以滑動變阻器應選'10 、1A'的。由於所選電壓表的量程小於小燈泡正
常發光時的額定電壓,因此應將電壓表並接在滑動變阻器的兩端,這樣小燈泡兩端的
電壓等於 6V減去電壓表的示數。
答案:
(1)6;
(2)0.6;
(3)3;
(4)'10 、1A';
(5)如圖 19。