电学实验-内外接分压限流电路改装半偏法

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1、精讲精练一一电学实验一、常见电路1.测电阻电路(或描绘伏安特性曲线电路，或测量功率电路，或测量电阻率电路)(1)图1为分压式，外接法(2)图2为限流式，外接法(3)将图1改为分压式，内接法(4)将图2改为限流式，内接法伏安法测电阻电路，共有四种电路2.测电动势和内阻电路(1)测量电路如图(2)测量方法第一、计算方法测两组端电压U和电流I值，然后通过以下式子求解。E=U,+lirE=U2+l2r第二、作U——I图象方法通过调节滑动变阻器，取得多组(U,I)值，然后在坐标中描点，连成直线用图象处理问题，须注意以下几点：①连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则分布的点的个数

2、大致均匀偏离直线较远的点舍去。②纵轴截距的含义：电动势E③横轴截距的含义：短路电流I。F④斜率的含义：电阻。求解方法：r二一或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。3.电流表、电压表改装电路(D把电流表改装电压表电路①用半偏法测电流表的内阻reo先将R调到最左端，闭合3,断开S2,调节R使电流表满偏，然后使R不变，闭合氐调节R'使电流表指到满刻度的一半，此时电阻箱R'的读数即为电流表的内阻心。注：此处R'只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R—般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合S2而引起总电流的变化，从而减小误差。②改装电路R

3、x=U/lE-rE其中U为改装后的满偏电压③核对电路调节R,改变电压，比较改装表和标准表V的读数，并计算百分误差卩_山X100%其中U是改装表的读数，U。是标准表的读数注：改装电压表和标准电压表并联进行核对④表流表内阻误差分析在半偏法测内阻电路中，当闭合S2时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R'的电流比电流表电流多，R'的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R'的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。(2)电压表改装电流表电路①用半偏法测电压表的内阻先将R调到最左端，闭合&和S2,调节R使电压表满偏，然后使R不变，断开S?

4、调节R'使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R'的读数即为电流表的内阻rEO注：此处R'只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R—般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S2而引起总电压的变化，从而减小误差。①改装电路若改装电压表显程为U,内阻为Rv,改装后的电流表的51程为I,则并联电阻Rx=②核对电路要求标准表A和改装表串联才能进行核对，其百分误差的计算方法为——X100%'o注意：将改装电流表和标准电流表串联进行核对③电压表内阻误差分析在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S2时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表

5、的满偏电压，调节R'使电压表半偏时，R'上的电压将比电压表半偏电压大，故R'的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大。二、器材选取原则1・准确性原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的1/3,读数误差较大。2.安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允许的最大电流。3.便于操作原则：选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作。三、电路选取1.电流表内外接法选取(1)基本电路(2)电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范围外接法电压

6、表分流电流表的读数大于流过待测的电流，故：R测CR真测小电阻内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两端的电压，故:R测〈R真测大电阻(3)判断方法①直接比较法：当待测电阻Rx较小且远小于电压表内阻Rv时，应选用外接法；当待测电阻Rx较大且远大于电流表内阻Ra时，应选用内接法。②临界值法：当待测电阻RKgRv时，视Rx为小电阻，应选用外接法；当RQ』RaR,时，视Rx为大电阻，应选用内接法；当Rx=』RaRv时，两种接法均可。2.滑动变阻器分压式、限流于接法选取(1)基本电路(2)电路的对比调节范围限流式电路分压式电路电压调节范围RXU>U出+ROTU电流调节范围UUR、+R

7、Rx说明：u为电源端电压，R为滑动变阻器最大电阻，Rx为待测电阻阻值。（3）判断方法①负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R,须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。②要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。⑤两种电路均可