高三物理《电学实验基础》（课件）

电学实验基础,(四)电表：,一、电学实验器材的使用,读数：,即学即用,1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是_A,对应刻度盘上每一小格代表_A,图中表针示数为_A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表_A,图中表针示数为_A.,图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过_V,每小格表示_V,图中指针示数_V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示_V,图中指针示数_V.,【延伸思考】,若图甲是使用“+”和“-0.6”接线柱,则中间位置刻度的读数为_A,若图乙是使用“+”和“-3”接线柱,则中间位置刻度的读数是_V.,1.描述电流表G的物理量,(1)满偏电流Ig,从表盘读出,(2)表头内阻Rg,通过实验测出,(3)满偏电压Ug,通过Ug=IgRg算出,二、将电流表改装成电压表和电流表,1.电流表A的外接法:,(1)R测R,(2)适合测小电阻,三、伏安法测电阻,(1)R测R,(2)适合测大电阻,2.电流表A的内接法:,电阻大小的判据：,2.比较R与的大小,1.直接比较R与RA和RV的大小,3.试触法：,1.对电路中的元件起保护作用2.便于多次测量减小偶然误差,限流式与分压式.,四、滑动变阻器接入电路的方式,(一)滑动变阻器在电路中的作用：,(二)滑动变阻器的两种接法.,1.限流式接法,Rx上电压变化范围为:(不计电源内阻)合上电键S前,R应打在最大位置(图中a处)优点:电路结构简单节能缺点:电压的调节范围不能从0E.范围偏小.,如图示,Rx上电压范围为0E(不计电源内阻)比限流式调节范围大,合上电键S前,P应打至最左端(a处)优点:Rx上电压调节范围大。缺点:电路结构复杂耗能多,2.分压式接法,1.若要求分压从0开始变化,如何具体选择变阻器的接入方式:,2.若RxR,4.若分压、限流两种电路都能满足实验要求,总之:要遵守安全、准确、方便、节能的原则进行选择.,3.若用限流式无法保证电表或其它元件的安全,用分压式.,通常采用限流式.,用分压式.,用分压式.,即学即用,2.用伏安法测金属电阻Rx(约为5)的值,已知电流表内阻为1,量程为0.6A,电压表内阻为几千欧,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为06,额定流为5A,试画出测量Rx的原理图.,【延伸思考】,若题中给定滑动变阻器的阻值为020,应用怎样的电路?,五、测量电阻的若干方法：,2.安安法,3.伏伏法,4.电阻箱当电表使用,5.比较法,6.替代法,7.半偏法,1.欧姆表测,【例1】用以下器材测量电阻Rx的阻值(9001000);电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750;电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500;滑动变阻器R,最大阻值约为100;单刀双掷开关S,导线若干.,题型一测量电阻的若干方法,(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)(2)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=_.,六、电学实验器材的选择,(1)安全性原则(2)可行性原则(3)准确性原则(4)方便性原则,(一)电流表电压表的选择1.计算通过电流表的最大电流或加在电压表两端的最大电压,使其小于电流表或电压表的量程;(安全可靠性原则)2.尽量使表指针偏转幅度较大.一般要求电流表或电压表的实际读数不小于量程的1/3.(准确性原则),使通过滑动变阻器(或其他元件)的电流小于额定电流值(安全性原则);针对不同连接方式和电路中其他电阻的大小而选择不同的滑动变阻器.在分压式连接中,应选用电阻值较小而额定电流较大的;(安全、方便调节)在限流式连接中,应选用滑动变阻器与电路中其他电阻值比较接近或稍大的滑动变阻器.(变化范围较大、方便调节),(二)滑动变阻器的选择,(三)直流电源的选择选择直流电源,应根据用电器的需要来确定.一般考虑用电器所需的电压、电路中的电流、电源电动势和允许电流等.,解器材和电路选择问题的基本思路,1.由确定的器材估算出电流I、电压U的极值;2.由电流I、电压U的极值,选择电流表、电压表的量程;3.由电流I、电压U的极值,选择滑动变阻器的连接方式;4.(由电流表、电压表的内阻和待测电阻的阻值关系确定伏安法的连接方式内接法、外接法)5.画好电路图;6.(按照电路图,连接实物电路图),【例2】某电压表的内阻在2050k之间,现要测量其内阻.实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200A)电流表A2(量程5A)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1k)电源E(电动势4V)电键S,题型二测量电阻仪器的选择,(1)所提供的电流表中,应选用_(填写字母代号)(2)为尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中的方框中画出符合要求的实验电路图.(其中电源和电键及其连线已画出),【例3】如图所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:待测电阻Rx(约100)直流毫安表(量程010mA,内阻50)直流电压表(量程03V,内阻5k)直流电源(输出电压4V,内阻不计)滑动变阻器(阻值范围015,允许最大电流1A)电键1个,导线若干条.,题型三实物连接问题,根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线.,【例4】从下列器材中选出适当的实验器材.设计一个电路来测量电流表的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测得多组数据.电流表,量程10mA,内阻待测(约40)电流表,量程500A,内阻r2=750电压表,量程10V,内阻r3=10k