电学实验基础优秀课件
题型二:电阻测量电路的选取
例2 图为用伏安法测量电阻
的原理图.图中,V为电压表,
内阻为4000 Ω;mA为电流表,
内阻为50 Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S
为开关.
(1)=作为测量值,所得结果的百分误
差是____________. (2)若将电流表改为内接.开关闭合后,重新测得
A.9.8 V
B.10 V
C.10.8 V
D.11.2 V
【思路点拨】实际的电压表是有一定的内阻的,其电压 读数跟其内阻的比值即为通过电压表的电流,再运用闭
合电路路端电压公式U=E-Ir即可求解.
【解析】设电压表 V2 的内阻为 RV,电源的电动 势为 E,内阻为 r,由路端电压公式 U=E-Ir 可得: 10=E-R4Vr,9=E-R9Vr,联立两式可解得 E=10.8 V, 故 C 正确.
【答案】C
【方法与知识感悟】1.理想电表:
(1)理想电压表的内阻看作无穷大,故视为断路
(2)理想电流表的内阻看作为零,故视为短路
2.实际电表(不能忽略电表内阻对电路的影响):
(1)电表在电路中的作用是能够显示电流、电压的定值电 阻.
(2)已知内阻的电流表可当电压表使用;已知内阻的电压 表可当电流表使用.
分压接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关 系不同
负载 R0 上电 压调节范围
RR0+0ER~E
负载 R0 上电 流调节范围
R0E+R~RE0
0~E (内阻不计)
0~RE0 (内阻不计)
分压接法调 节范围较大
分压接法调 节范围较大
三、电学实验器材的选用 1.选用器材的原则是:安全、精确、方便 ①选用电源、电流表、电压表时,要根据实验的 要求,根据器材的参数,考虑所测电流,电压的最大 值不能超出仪表的量程,以确保不损坏仪器. 在实验电路中测量电流、电压时,电流表、电压 表指针的偏角不能过小,以减小误差.电流表、电压 表的读数为满刻度的32左右时,读数较准确,能接近 满刻度更好.
【解析】 (1)测量值为:R 测=UI =2.0×1.610-3 Ω=
800 Ω,电阻 Rx 与电压表并联,电阻的测量值实际是
电阻 Rx 与电压表内阻的并联值,即:R 测=RRx+xRRVV,
代入数据解得:Rx=1 000 Ω,百分误差=Rx-RxR测× 100%=1 01000-00800×100%=20%.
2.选用器材的一般步骤: a.先找出实验中必须应用的器材 b.画出实验电路图 c.估算待测电路中I和U的最大值. d.考虑能否使电表指针在半偏以上. e.选择合适量程的电压表、电流表,合适的滑 动变阻器和电源.
四、伏安法测电阻 1.电流表的内接法和外接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原 因
电阻测 量值
电学实验基础
一、电流表、电压表的使用和读数
1.用电流表测电流时,要把电流表 串 联在被 测电路中,让电流从 + 接线柱流进电流表.从 -
接线柱流出来.
1
读数:0~3 A 量程按 1 0 估读.0~0.6 A 量程,
按12估读,超过半小格的按半小格读,不足半小格的 舍去.都只读到 百分 位.
2.用电压表测电压时,要把电压表 并 联在 被测电路两端.让“+”接线柱接在电势较 高 的 一端.“-”接线柱接在电势较 低 的一端.
①当 Rx> RARV时,用内接法误差较小 ②当 Rx< RARV时,用外接法误差较小 ③若 Rx= RARV,两种接法误差相同,可任选一 种
题型一:实际电表对电路的影响 例1 如图甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示 数分别为6 V和4 V,当只有电压表V2接入电路中时,如 图乙所示,示数为9 V,电源的电动势为( )
适用条 件
适用于
电流表分压 U 测=Ux+UA R 测=UI =Rx+RA>Rx 测量值大于真实值
RA≪Rx
大电阻
电压表分流 I 测=Ix+IV R 测=UI =RRx+xRRVV<Rx 测量值小于真实值
RV≫Rx
小电阻
2.若已知电流表内阻 RA,电压表内阻 RV 的值和 被测电阻 Rx 的大约值,则:
②选用滑动变阻器时,先要确保电路中电流不超过变 阻器允许通过的最大电流.若用“限流式”一般选阻 值适当大一点的,但不是越大越好.因阻值太大时, 在实验中,可能只用到其阻值较小的一部分,滑动触 头只能在很短的距离内移动,使用起来很不方便.一 般是选变阻器总阻值与用电器的阻值比较接近的.
若用“分压式”,应选择总阻值适当小一些的滑动变 阻器,这样可使分出的电压大致上随滑动触头移动距 离成正比例改变,调节起来比较方便.
(2)若电流表改为内接,测量值为:R′测=Rx+RA
= 1050
Ω
,
百
分
误
差
=
|
Rx-R′测 Rx
|
×
100%
=
1 |
000-1 1 000
050|×100%=5%.
【答案】(1)20% (2)5%
【方法与知识感悟】1.伏安法测电阻的电路选择 ①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压 表、电流表的内阻进行比较,若 Rx 较小,宜采用电流 表外接法;若 Rx 较大,宜采用电流表内接法. ②临界值计算法: Rx< RVRA时,用电流表外接法. Rx> RVRA时,用电流表内接法.
可以接同一端的两个接线柱
A、或C B、,D 也可以
接对角线上的两接线柱
A或、D
使接入的电阻
最.大
B、,C开始时,应
B.作分压用时,先把电阻丝串上电键,接到电源两极上, 再在电阻丝的一端与滑键之间接上用电器.如下图所 示.开始时,应使用电器上的电压为____0.
3.两种接法的比较 方式内容 限流接法
读数:0~3 V 量程,按110估读(估读为110小格的 整数倍),只读到百分位.0~15 V,按15估读(51的 1 倍、 2 倍、3 倍、4 倍),只读到十分位.
二、滑动变阻器的使用(控制电路的选择) 1.滑动变阻器示意图
2.滑动变阻器的使用
A.作限流用时,把滑动变阻器串联在被限电流的电路中,
电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表 读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是 ___________.(百分误差=|实际实值际-值测量值|×100%)
【思路点拨】伏安法测电阻时,电流表外接法的测 量值是待测电阻RX的真实值与电压表内阻并联的总 阻值,内接法的测量值是待测电阻RX的真实值与电 流表内阻串联的总阻值.