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文檔簡介

測電流表電阻的幾種方法一、伏安法在運(yùn)用伏安法測電阻時(shí),由于電壓表或電流表的量程太小或太大,為了滿足安全、精確的原則,加保護(hù)電阻的方法“加R”法又叫“加保護(hù)電阻”法)就應(yīng)運(yùn)而生。設(shè)計(jì)電路時(shí)不僅要考慮電壓表和電流表的量程,還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式。1?某電流表的內(nèi)阻在0.1?0.2Q之間,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,可選用的器材如下:A.待測電流表A1(量程0.6A) B.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約2kQ)C?滑動(dòng)變阻器R1(最大電阻10Q) D?定值電阻R2(阻值5Q)E.電源E(電動(dòng)勢4V) F.開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;(2)若測得電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則電流表A1內(nèi)阻的表達(dá)式為RA=二、“安安”法“安安”法是利用兩塊電流表(安培表)測電阻的一種方法,這一方法的創(chuàng)新思維是運(yùn)用電流表測電壓(或算電壓),此方法適用于電壓表不能用或沒有電壓表等情形。設(shè)計(jì)電路時(shí)除考慮電流表的量程外,還要考慮滑動(dòng)變阻器分壓與限流的連接方式。從下列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡捷,有盡可能高的精確度,并測量多組數(shù)據(jù)。器材(代號(hào))與規(guī)格如下:電流表A1,量程10mA,內(nèi)阻待測(約40Q);電流表A2,量程500pA,內(nèi)阻r2=750Q;電壓表V,量程10V,內(nèi)阻r2=10kQ; 電阻R1,電阻約為100Q;滑動(dòng)變阻器R2,總阻值約50Q; 電池E,電動(dòng)勢1.5V,內(nèi)阻很?。婚_關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1) 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(2)若選取測量中的一組數(shù)據(jù)來計(jì)算r1,則所用的表達(dá)式r1= ,式中各符號(hào)的意義是 。、實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖1所示,有:電池E,電動(dòng)勢約10V,內(nèi)阻約1Q;電流表A],量程10A,內(nèi)阻r1約為0.2Q;電流表A2,量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Q;電流表A3,量程250mA,內(nèi)阻r3約為5Q;電阻箱R1,最大阻值999.9Q,阻值最小改變量為0.1Q;滑線變阻器r2,最大阻值100Q;開關(guān)S; 導(dǎo)線若干。

要求用圖2所示的電路測定圖中電流表A的內(nèi)阻。(1)在所給的三個(gè)電流表中,哪幾個(gè)可用此電路精確測出其內(nèi)阻?(2) 在可測的電流表中任選一個(gè)作為測量對象,在實(shí)物圖上連成測量電路。TOC\o"1-5"\h\z(3)你要讀出的物理量是 。用這些物理量表示待測內(nèi)阻的計(jì)算公式是 。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電流表滿偏電流約500yA(有刻度無刻度值),內(nèi)阻約6000電流表A2:量程0—300yA,內(nèi)阻RA2=10000A2電流表A3:量程0—1mA,內(nèi)阻RA3=1000;電壓表V:量程0—15V,內(nèi)阻13k0A3定值電阻:阻值R0=1k0 ;滑動(dòng)變阻器:R=0—50,額定電流2A電池:電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻不計(jì),電鍵,導(dǎo)線等。要求設(shè)計(jì)一個(gè)電路能多測幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而較精確地測出A,表的內(nèi)阻r和滿偏電流Ig。1g(1) 在方框內(nèi)畫出測量所使用的電路圖,并注明各元件符號(hào)。(2) 應(yīng)讀取的物理量是 ⑶用這些量表示的A1表的滿偏電流的表達(dá)式Ig= A表的內(nèi)阻的表達(dá)式r=1 g三.替代法用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的已知量(電阻箱)替代被測量,并調(diào)整此標(biāo)準(zhǔn)量(電阻箱),使整個(gè)測量系統(tǒng)恢復(fù)替代前的狀態(tài)(電表讀數(shù)相同),則被測量等于標(biāo)準(zhǔn)量。用替代法可有效減小誤差通常是使用可直接讀數(shù)的電阻箱等效替代測電阻。5、(18分)為了測定電流表舛的內(nèi)阻,采用如圖1所示的電路。其中:A1是待測電流表,量程為3000,內(nèi)阻約為1000;A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表,量程是200yA;R1是電阻箱,阻值范圍0?999.90; R2是滑動(dòng)變阻器;R3是保護(hù)電阻; E是電池組,電動(dòng)勢為4V,內(nèi)阻不計(jì);S1是單刀單擲開關(guān),S2是單刀雙擲開關(guān)。(1)根據(jù)電路圖1,請?jiān)趫D2中畫出連線,將器材連接成

(2) 連接好電路,將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)(2) 連接好電路,將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處,接通開關(guān)S],調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2使電流表A2的讀數(shù)是150pA;然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處,,保持R2不變,調(diào)節(jié)電阻箱R],使A2的讀數(shù)仍為150pAo若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置哪圖3所示,電阻箱叫的阻值是 Q,則待測電流表A1的內(nèi)阻R3= Qo(3) 上述實(shí)驗(yàn)中,無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端位置,都要保證兩塊電流表的安全。在下面提供的四個(gè)電阻中,保護(hù)電阻R3應(yīng)選用:(填寫阻值相應(yīng)的字母)。A.200KQ B.20KQC.15KQD.20Q(4)下面提供最大阻值不同的四個(gè)滑動(dòng)變阻器供選用。即要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求,又要調(diào)整方便滑動(dòng)變阻器 (填寫阻值相應(yīng)的字母)A.1kQ B.5kQ C.10kQ D.25kQ四.安阻法(用電流表和電阻箱測量)6..如圖所示,是測定電流表表頭內(nèi)阻的電路,電源內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)電阻箱的電阻調(diào)到1200Q時(shí),電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再把電阻箱的電阻調(diào)到30000時(shí),電流表指針剛好指到滿刻度的一半.(1) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)可求出這個(gè)電流表的內(nèi)阻為 Q.(2) 若這個(gè)電流表的滿刻度值是750yA,要把它改裝成量程為3V的電壓表,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻值為 Q的分壓電阻.(3) 為了核對改裝成的電壓表V給你一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0,—個(gè)4.5V的電池組E,—個(gè)最大阻值為1kQ的滑動(dòng)變阻器R,開關(guān)S及若干導(dǎo)線?請?jiān)谟颐娴姆娇蛑挟嫵龇弦蟮碾娐穲D.五.半偏法7、把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)中,分3個(gè)主要步驟,實(shí)驗(yàn)中給出的器材有:①電流表(量程0-100》A)②標(biāo)準(zhǔn)伏特表(量程0-5V[③電阻箱(0-9999Q)④電阻箱(0-99999Q)⑤電源(電動(dòng)勢2V,有內(nèi)阻)⑥電源(電動(dòng)勢6V,有內(nèi)阻)⑦滑動(dòng)變阻器(0-50Q,額定電流1.5A)⑧電鍵兩只,導(dǎo)線若干。⑴首先要用半偏法測定電流表的內(nèi)阻。如果采用圖12所示的電路測定電流表A的內(nèi)電阻并且要想得到較高的精確度,那么從以上給出的器材中,可變電阻R1應(yīng)選用 ,可變電阻R2應(yīng)選用 ,電源E應(yīng)選用 o

該步實(shí)驗(yàn)操作的步驟有:A.合上K1B.合上K2C.觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調(diào)至最大D.調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度E.調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F.記下R2的阻值。把以上步驟的字母代號(hào)按實(shí)驗(yàn)的合理順序填寫在下面橫線上空白處:—:② ;③ ;? ;@ ;@ 。如果在步驟F中所得的R2的阻值為600Q則圖1中被測電流表的內(nèi)阻R的測量值為2g Q。⑵如果要將圖中的電流表A改裝為量程為0-5V的伏特表,則改裝的方法是給電流表 聯(lián)一個(gè)阻值為 Q的電阻。8.07全國卷I有一電流表直,量程為1mA,內(nèi)阻r約為1000。要求測量其內(nèi)阻。可選g用的器材有:電阻箱R0,最大阻值為99999.9;滑動(dòng)變阻器甲,最大最值為10k0;滑動(dòng)變阻器乙,最大最值為2k0;電源化,電動(dòng)勢約為2V,內(nèi)阻不計(jì);電源E2,電動(dòng)勢約為6V,內(nèi)阻不計(jì);開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。采用的測量電路圖如圖所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:a、斷開S]和S2,將R調(diào)到最大;b、合上S],調(diào)節(jié)R使A滿偏;c、合上S2,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R]使A半偏,此時(shí)可以認(rèn)為A的內(nèi)阻rg=R]。試問:(i)上述可供選擇的器材中,可變電阻R1應(yīng)該選擇 ;為了使測量盡量精確,可變電阻R應(yīng)該選擇 ,電源E應(yīng)該選擇 。(ii)認(rèn)為內(nèi)阻r=匕,此結(jié)果與的真實(shí)值相比 。(填“偏大”“偏小”或“相等”1國5分析與解許多考生讀完此題,知道實(shí)驗(yàn)原理是伏安法,由于設(shè)計(jì)電路時(shí)沒有考慮電壓表和電流表的量程,當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到電流表的內(nèi)阻在0.1?0.2Q之間,量程為0.6A,電流表上的最大電壓為0.12V,因而電壓表不能并聯(lián)在電流表的兩端。本題必須將一個(gè)阻值為5Q的定值電阻R與電流表串聯(lián),再接到電壓表上,才滿足要求;電壓表的量程3V小于電源電動(dòng)勢(4V),但可在電路中接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行保護(hù);滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中采用分壓與限流的連接方式均符合要求,但考慮限流的連接方式節(jié)能,因而滑動(dòng)變阻器采用限流的連接方式。故本題設(shè)計(jì)電路圖如圖5所示;電流表A內(nèi)阻的表達(dá)式為Ra=^^~^o國5分析與解大多數(shù)考生看到此題,第一感覺考慮的就是伏安法,由于沒有考慮電表的量程,當(dāng)然做不正確。少數(shù)考生想到要滿足“有盡可能高的精確度”的條件,認(rèn)為電壓的測定,不能選量程是10V的電壓表。因?yàn)殡娏鞅鞟上允許通過的最大電壓為0.4V,因而電壓表測不出電流表的兩端的電壓,但由于缺乏創(chuàng)新精神,想不出其他方法。只有極少數(shù)有“安安”法新思路的考生才能設(shè)計(jì)出新方案:將電流表A并聯(lián)在電流表A』勺兩端,利用電流表測量電壓;要滿足“多測幾組數(shù)據(jù)”滑動(dòng)變阻器R2采用分壓接法;實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,其表達(dá)式是 ,式中二、12、r「5分別表示通過電流表A,A?的電流和其內(nèi)阻。、(1)A2、A3(4分,答對其中一個(gè)給2分。若答了A]則不給這4分。)(2)若測r3,實(shí)物圖如圖:(8分,將A2、A3的位置互換不扣分;將A2、A3換成A],或連線有錯(cuò),都不給這8分。)(3)A2、A3兩電流表的讀數(shù)I2、I3和電阻箱R1的阻值R]。(4分)I-Ir二 33IRiI-Ir二 33IRi(4分’計(jì)算公式與測量實(shí)物圖要相符’否則不給這4分。如圖不正確3也不給這4分。)4.(1

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