测定电源的电动势和内电阻

(二)、多用表直接测量待测电阻的阻值2.欧姆表测量原理：当被测电阻为RX时，RX串入两表笔间，此时电流I=E/（R内+RX）。注意：①零刻线在最右侧，从右至左读数增加，刻线不均匀注意：从表盘上看，电流从黑表笔流出，自红表笔流入。G黑表笔红表笔1.欧姆表的电路结构②指针在刻度中间附近时误差较小由于E、R内已确定不变，由此可见I与RX是一一对应的。只要把对应的

I改为对应的电阻值，此装置就可以用来测电阻了。当RX=R内时，I=Ig/2,因此把RX=R内称为中值电阻。思考：用欧姆表测电阻R，粗测时用X100挡，调零后进行测量，发现指针偏转角度太小。为了获得较为准确的测量值，继续测量时的正确做法是：

3.测量的误差分析：刻度不均匀导致读数准确度不高。通常在中值电阻附近读数准确度较高。4.操作的注意事项：①测量前：机械调零和电调零②测量时：恰当选挡；孤立被测电阻③测量后：将选择开关置于OFF

挡或交流电压最大挡位上，长期不用的取下电池和表笔。例4图为多用表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300uA，内阻rg=100Ω

，调零电阻最大阻值R=50kΩ，串联的固定电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5v，用它测量电阻Rx

，能测量的阻值范围是：A.30kΩ-80kΩB.3kΩ-8kΩC.300kΩ-800kΩD.3000kΩ-8000kΩG黑表笔红表笔RR0

rg

(三)、伏安法测量待测电阻的阻值RxRxVAor部分电路欧姆定律RxVARxVA1.电路设计的基本思路电流表内接，外接？

测量多组值RxVAorRxVA滑动变阻器限流,分压连接？误差分析：R测<R真误差分析：R测>R真RxVA⑴内接2.关于电流表的内外接分析结果：当Rx较大时，选用电流表内接法分析结果：当Rx较小时，选用电流表外接法⑵外接RxVA⑶确定方法

a.阻值比较法

b.临界值计算法C.

实验试探法3.关于滑动变阻器的限流和分压接法

⑴限流接法

⑵分压接法

注意：RxR0abRxR0baa.闭合电键前触点处于a端注意：a.分压电路的两个回路b.闭合电键前触点处于b端c.相同条件下消耗的总功率EIx

b.负载Rx电压调节范围

RxE/(Rx+R0)→E

c.负载Rx电压调节范围0→Ed.消耗的总功率E(IX+IPb)

内容限流电路分压电路R0的大小选择R0值尽量比R值大些的变阻器选择R0<R/2的变阻器调节范围电压

E

电流电压

0E

电流0细调程度不均匀，负载电压小时较好在全调节范围内都均匀

⑶两种电路性能的比较（令滑动变阻器最大阻值为R0）练习1：用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验器材规格如下：（1）待测电阻Rx

（约100Ω

）（2）直流毫安表（量程0~20mA，内阻约50Ω

）（3）直流电压表（量程0~3V，内阻约5kΩ

）（4）直流电源（输出电压6V，内阻不计）（5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A

）（6）开关1个，导线若干试根据器材规格完成实验电路图。小结：在伏安法测电阻的电路设计时需注意两点：一是电流表的内外接；二是滑动变阻器采用限流还是分压。对前者着重从减小误差的角度考虑；对后者，既要考虑减小误差，又要考虑采用限流式时能否控制电流满足实验要求，同时，在有些实验中还要考虑题目的特殊要求。RxR0baVmA（四）计算法已知电流表或电压表的内阻时,通过计算可找出代测电阻的准确值例3

某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ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200µA）电流表A2（量程500mA）电流表A3（量程0.6A）滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）电源E（电动势4V）电键S⑴所提供的电流表中应选用

（填写字母代号）⑵为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试画出符合要求的实验电路用伏安法测电表的内阻时,注意选择另一电表的量程ErS1R

GS2R`IgRg当R>>R`(即:R=100R`左右),开关S2的闭合与断开,对整个干线回路电流的影响可忽略.开关S2断开,流过电流表电流Ig

此即干路电流.合上开关S2,调节R`,流过电流表电流Ig/2但干路电流仍为Ig.依据并联电路电压相等,有:Rg

Ig/2

=(Ig-Ig/2)R`,即:R`=Rg(五)、半偏法测内阻

1、恒流半偏法测电流表G内阻Rg误差分析闭合开关S2干路电流大于Ig流过电流表的电流为Ig/2流过R`的电流大于Ig/2

则R`<Rg测量的Rg值偏小电源电动势E越大,电阻R越大误差越小ErS1R

GS2R`IgRg恒流半偏法测电流表G内阻Rg2、恒压半偏法测

电压表内阻RvgErS1VS2R`ErS1VS2R`测量的Rvg值偏小B、电表的改装1.电流表G改装成电流表A

并联一个电阻分流

2.把小量程的电压表V1改装成大量程电压表V2

串联一个电阻分压

3.电流表G改装成电压表串联一个电阻分压串联电阻具有分压作用.根据串联分压原理VIgRVUGIgRgRUgURUUgRgU-UgR分压解得R分压＝（）Rg

UUg1实验:把电流表改装成电压表(1)实验原理(2).实验器材

干电池、开关2个、电位器、电阻箱,滑动变阻器、导线若干、电流表、标准电压表等(3).实验步骤ErS1R

GS2R`IgRg1.按图接线,应使R>>R`;(一).用半偏法测定电流表内阻3.当合上开关S2

调整电阻箱R`的阻值,使电流表指针转到正好是满刻度的一半Ig/2.2.当合上开关S1

断开开关S2,调整R阻值,使电流表指针转到满偏Ig;4.读出R`的阻值,即为电流表内阻Rg=R`.(二).把电流表改装成电压表1.计算出电流表满偏电压Ug=IgRg2.计算出把电流表改装成量程为2V的电压表,应串联的电阻值R1.ErS1R1GR2V3.在电阻箱上取好电阻值R1,把电流表与电阻箱串联起来,改装成一个量程为2V的电压表.(改写表盘刻度)4.按图接好电路,将改装的电压表与标准电压表从零到满刻度取4-5组值进行核对.5.计算改装的电压表满刻度的百分误差.┃U-U0┃/U6.调节R1,校准改装的电压表3.电路的简化例3电势降落法按电势从高到低(从低到高)用数字标出确定电流方向(高电势流向低电势)注意开关的作用例2第二单元闯关13电桥两端电势相等时,其电流为0第一单元闯关6通过电桥两端电势高低可判断电流方向,通过电桥两端电势差,可计算电流大小4.电路故障分析例6常见故障的种类:短路;断路.常用探测方法:含源电路常用电压表探测不含源电路常用欧姆表探测解题技巧:按选项逐一判断第二单元闯关3ER2R1SC1C214-122ECR1R2EC1R1R2C2ECR1R2R3S14-11714-11814-119(一)由于负载的变化,引起的电流、电压和功率的变化.例:如图所示,当滑片P向左滑动时,等L1和L2的亮度如何变化?电压表V1和电压表V2的示数如何变化?ErRPV1XV2XL1L2R解析:滑片P向左滑动→RP减小→R串L1减小→R并L2减小R外=R并L2+

R

减小.据I=E/(R外+r)

可知

I

增大.故内电压U`=Ir增大.路端电压电压U=E-U`减小,电压表V1的示数减小.因为I增大,UR=IR增大,U并=U-UR

减小,灯L2功率PL2=U2并/RL2减小,灯L2变暗.因为IL2=U并/

RL2U并减小,IL2减小,因为IL1=I-IL2,I

增大

故IL1增大.灯L1变亮,UL1增大.因为URP=U并-UL1,U并减小,UL1增大,故URP减小.电压表V2的示数减小.分析判断步骤:ErRPV1XV2XL1L2R1)分析电路,弄清电压表、电流表的用途.2)判断总电阻的变化.3)依据I=E/(R+r),判断总电流变化.4)由U=E-Ir,判断路端电压变化.5)依据欧姆定律和电路串并联电路的特点性质判断U、I、P的变化.解题注意：当发现某一个物理量的变化难以确定时，应转向分析旁边支路，最后确定它的变化.练习:

如图所示,滑片下滑过程中,各灯的亮度如何变化?ErRPXXMXNBACICIBIA解析:滑片P向下滑动→RP减小→R串LB减小→R并LC减小R外=R并LC+

RLA

减小.据I=E/(R外+r)

可知

I

增大