恒定电流实验复习

1、物理电学实验复习物理电学实验复习电学实验基础电学实验基础一、电流表的构造和工作原理一、电流表的构造和工作原理1、构造：永磁铁和放入永磁铁磁、构造：永磁铁和放入永磁铁磁场的可转动线圈组成场的可转动线圈组成 IUg G IgRg2、电路图：、电路图：大约零点几伏大约零点几伏约几十微安到几毫安。约几十微安到几毫安。（1）满偏电流）满偏电流:电流表指针偏转到最电流表指针偏转到最大刻度时的电流大刻度时的电流Ig（2）电流表的内阻）电流表的内阻:表头表头G的电阻的电阻Rg（3）满偏电压）满偏电压:电流表电流表G通过满偏电通过满偏电流时流时,加在它两端的电压加在它两端的电压UgUg=IgRgUg=IgRg大

2、约几欧到几十欧大约几欧到几十欧二、把灵敏电流计改为电压表二、把灵敏电流计改为电压表电路图电路图GIgRgUgURRVIgIgURV()ggggggUU UIRRU U RRUg据串联电路的特点得：解得：（2）电压表的内阻：）电压表的内阻：Rv=Rg+R三、把灵敏电流计三、把灵敏电流计G改为电流表改为电流表AGIgRgIRRAUI IRA电路图电路图()gggggggUI RIIRI RRII据并联电路的特点得：解得：（2）电流表的内阻：）电流表的内阻：RA=RgR/(R+Rg)1 1）、限流式：）、限流式：2 2）、分压式：）、分压式：AVRXRLAVRLRX四、滑动变阻器的两种接法四、滑动变

3、阻器的两种接法优点：电路简单，省电优点：电路简单，省电不足：电压不足：电压不能不能从零开始从零开始优点：电压优点：电压能能从零开始从零开始不足：电路复杂，费电不足：电路复杂，费电AVSE , rRBACVAS比较项目比较项目限流式接法限流式接法分压式接法分压式接法电路电路电压调节的电压调节的范围范围电流调节的电流调节的范围范围电能损耗电能损耗电路连接电路连接控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：控制电路（滑动变阻器的接法）的选择： EIR电源负担轻电源负担轻 E（IR+Iap）电源负担重电源负担重简便简便复杂复杂用电压表测电压用电压表测电压用电流表测电流用电流表测电流外接法？外接法？内接法？内接

4、法？为减小误差，为减小误差，多测几组数据，多测几组数据，求平均值求平均值滑动滑动变阻器变阻器限流式？限流式？分压式？分压式？A AV VA AV V1.1.原理原理U UR RI IIUR一伏安法测电阻一伏安法测电阻2.2.电路电路限流器电路，安培表内接法限流器电路，安培表内接法RXAV限流器电路，安培表外接法限流器电路，安培表外接法 RXAV分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表内接法分压器电路，安培表外接法分压器电路，安培表外接法 RXAVRXVA 比值法比值法b.b.选择方法：选择方法：a.a.条件：已给出条件：已给出R R的估计阻值的估计阻值RXVARXAV 与与 R RA AR

5、Rx xR RV VR Rx x若若 时，采用电流表内接法。时，采用电流表内接法。 XRARXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。比较项目比较项目电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法电路电路误差来源误差来源测量结果测量结果适用条件适用条件实验电路（电流表内外接法）选择的依据实验电路（电流表内外接法）选择的依据 R测测U/I IRx 偏大偏大R测测U/I IRx 偏小偏小电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流A2A1A2A1Rx 伏安法测电阻之发散思维伏安法测电阻之发散思维电流表的创新使用测电压条件：已知电流表条件：已知电流表A A2 2的内阻的内阻,

6、,将将A A2 2看成一个电压表使用看成一个电压表使用VA电压表（电流表）是一个能读出其电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电流）的电阻两端电压（通过其电流）的电阻没有系统误差没有系统误差IURV2122IIRIRAx1221IRIRAA没有系没有系统误差统误差此电路能否测量出电流表的内阻？此电路能否测量出电流表的内阻？根据并联分流进行测量根据并联分流进行测量没有系没有系统误差统误差V1v2RxV2v1电压表的创新使用测电流电压表的创新使用测电流2211VVRUUR 221VxRUUR 条件：已知电压表条件：已知电压表V V2 2的内阻的内阻, ,将将V V2 2看成一个电流表使用看

7、成一个电流表使用没有系没有系统误差统误差存在系存在系统误差统误差RxV2v12221VxRUUURR0V2v102122RUUURV能否消除能否消除？根据串联分压进行测量根据串联分压进行测量没有系没有系统误差统误差没有系没有系统误差统误差 【备考提示备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。在处理时，一定要明确原理，灵活运用。路欧姆定律的变形运用。在处理时，一定要

8、明确原理，灵活运用。 4.4.仪器的选择仪器的选择 +-RXAV+例例1 1：有一个电阻：有一个电阻R Rx x，其阻值大约是，其阻值大约是25k 25k ，可供选，可供选择的器材是：择的器材是：电流表电流表A A1 1 (0-100A, 2k) (0-100A, 2k)电流表电流表A A2 2 (0-500A, 300) (0-500A, 300)电压表电压表V V1 1 (0-10V, 100k (0-10V, 100k）电压表电压表V V2 2 (0-50V, 500K (0-50V, 500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A） 滑动变阻器滑动变阻器 R (1k

9、, 1W) R (1k, 1W) 电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。+ +E E=15V=15V25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1（1）电路应采用电流表外接法（为什么？）电路应采用电流表外接法（为什么？） （2）滑线变阻器应采用分压式接法。）滑线变阻器应采用分压式接法。 描绘小电珠的伏安特性曲线 例例2 2、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大、小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大. .某同

10、学某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（为研究这一现象，用实验得到如下数据（I I和和U U分别表示分别表示小灯泡上的电流和电压）：小灯泡上的电流和电压）：I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1 1）画出实验电路图）画出实验电路图. . 可用的器材有：电压表、电流表、可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围滑线变阻器（变化范围010010电源、小灯泡、电键、导电源、小灯泡、电键、导线若干线若干. .（2 2

11、）在右图中画出小灯泡的）在右图中画出小灯泡的U UI I曲线曲线. .（3 3）如果某一电池的电动势是）如果某一电池的电动势是1.5V,1.5V,内阻是内阻是2.0.2.0.问问: :将将本题中的灯泡接在该电池两端本题中的灯泡接在该电池两端, ,小灯泡的实际功率是多少小灯泡的实际功率是多少? ?解：（解：（1）见下图）见下图; （2）见下图）见下图（3）作出）作出U=EIr图线，可得小灯泡工作电流为图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率伏，因此小灯泡实际功率为为0.280.28瓦瓦测电阻率测电阻率ba图4152051002025301510

12、URI原理LRS甲023456781152051005100（乙）502025145051056510010例：测定金属丝的电阻（阻值例：测定金属丝的电阻（阻值35）时，给定）时，给定的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝的的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝的电流可以在电流可以在00.6A之间变化。请在方框中画出实之间变化。请在方框中画出实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图。验要求的电路图。解解: 实验电路图如图示实验电路图如图示, 测定电动势内阻电路测定电动势内阻电路vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2例如例如:实验时经测量得出的数据如下表，请在图实验时经测量得出的数据如下表，请在图c的方格的方格纸上纸上画出画出UI图线。利用图线图线。利用图线可求出可求出电源电动势和内电电源电动势和内电阻分别阻分别为为 、 。123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.1