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伏安法:電表內阻的測量.ppt

'伏安法:電表內阻的測量.ppt'
復習專題電表內阻的測量   高中電學實驗占整個實驗中比重相當大,其中電阻的測量是重點,也是近幾年高考的熱點,特別是對電表內阻的測定更是頻繁出現,在電學實驗中常用的儀表如安培表、伏特表、萬用電表等,都是由表頭(靈敏電流表)改裝制成的,在改裝之前,必須要精確測出表頭的內阻,因此對電阻測量方法了解和掌握很有必要。 電表內阻測量常見的方法一、伏安法二、替代法三、半偏法電表的特殊性1、將電表看成可以直接讀出電流或電壓的電阻,且電流表的內阻較小,電壓表的內阻較大。2、已知內阻的電流表相當于一塊電壓表。3、已知內阻的電壓表相當于一塊電流表。測電阻的核心思想1、應用歐姆定律,知道電阻兩端的電壓和通過電阻的電流,由公式 求得。 2、測電流表內阻,則電流已知,想辦法測出兩端電壓:3、測電壓表內阻,則電壓已知,想辦法測出流過電表的電流一、用伏安法測電壓表內阻V1V1A1條件:對A1內阻無要求待測電壓表內阻電壓已知,求電流?V1V2條件:已知V2的內阻Rv2V1V2RV1A1V1A1R有那些種類?附加條件是什么? A1V1二、用伏安法測電流表內阻A2A1RA1A2已知A2的內阻RA2V1的內阻未知A2的內阻未知A1V1的內阻未知A1RV1電流已知,求電壓?例1、現要測量某電壓表的內阻,有下列器材:待測電壓表V (內阻約20kΩ,量程為3V)電流表A1(量程為200μA)   A2(量程為5mA)   A3(量程為0.6A)滑動變阻器R(最大電阻1kΩ)直流電源E(電動勢為4V)開關S、導線若干.試選擇儀器并設計實驗方案,畫出電路圖。例2、從下表中選出適當的實驗器材,設計一電路來測量電流表A1的內阻r1,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能測得多組數據.(1)畫出電路圖,標明所用器材的代號.(2)若選測量數據中的一組來計算r1,則所用的表達式為 r1 = ,式中各符號的意義是 .器材規 格電流表 A1量程10 mA待測內阻r1約40Ω電流表 A2量程500μA、內阻r2=750Ω電壓表 V量程10 V、內阻r3=10 kΩ電阻 R1阻值約100Ω,作保護電阻用滑動變阻器R2總阻值約50Ω電源 E電動勢1.5 V,內阻很小例3、要測量某一電壓表V 的內阻。 器材有:待測表V(量程2V,內阻約4kΩ) 電流表A(量程1.2mA,內阻約 500Ω) 直流電源 ( E 約2.4V,內阻不計) 電鍵S及導線若干 AVR1S1固定電阻2個: R1=4000Ω R2=20000Ω 試選擇儀器并設計實驗方案,畫出電路圖。例3、分析:若只用兩表串聯,則:若選用R1并聯,則:若選用R2并聯,則:? 實驗室中現有器材如下:電池E:電動勢約為6 V,內阻約為1 Ω;電壓表V1:量程0~30 V,內阻r1約為30 kΩ;電壓表V2:量程0~3 V,內阻r2約為3 kΩ;電壓表V3:量程0~2.5 V,內阻r3約為2.5 kΩ;電阻箱R1:最大阻值9 999.9 Ω,阻值的最小改變量為0.1 Ω;滑動變阻器R2:最大阻值50 Ω; 開關S,導線若干。(1)用此電路可以精確測量所給的三塊電壓表中的哪幾塊電壓表的內 阻?(2)在可測的電壓表中任選一個作為測量對象進行測量,在實驗中你要讀出哪些物理量?用所測量的物理量表示待測電壓表的內阻計算公式。解析:①選擇儀器:本實驗中有三塊電壓表,但由于V1與V2、V3的量程相差很遠,因此在測量時電壓滿足了V2或V3,則V1中的示數很小,無法精確測量,因此本實驗中能精確測量的只能是V2和V3。②若測量電壓表V3的內阻則電路圖如圖。 R0RS2S1EGVR0abSR(1)電流表半偏法 ( 2)電壓表半偏法三、用半偏法測電表內阻 實驗原理:因為在本實驗中要求滑動變阻器R1的阻值遠遠大于電流表的內阻RA,所以當保持R1不變,閉合S2,調節R2的時候,干路上的電流變化可以忽略不計,仍認為是I0。因此當電流表的電流變為I0/2時,通過變阻箱的電流也為I0/2,再根據并聯電路的特點可知RA=R2。②誤差分析:本實驗的誤差來自當閉合S2,調節R2的時候,電路中的總電阻變小,因此干路中的總電流要比I0略大,由于滑動變阻器的阻值遠遠大于電流表的內阻,所以這個變化很微小。如果流過電流表的電流為I0/2,則流過變阻箱R2的電流I2應略大于I0/2,根據RAI0/2=R2I2,故RA應略大于R2,即測量值小于真實值。器材(代號)規格待測電壓表(V)量程0~3 V,內阻RV待測(約2 kΩ)電阻箱(R)最大阻值9 999 Ω,最小改變量1 Ω滑動變阻器(R1)最大阻值50 Ω滑動變阻器(R2)最大阻值1 kΩ電池(E)電動勢約為4 V,內阻不計開關S,導線若干 為了測量電壓表的內阻,實驗室準備了如下器材:四、用替代法電表內阻這種方法不存在系統誤差
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