上师杯物理实验培训电学

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1、物理实验设计与应用六、研究制流和分压电路的原理及应用七、磁电式直流电表的改装与实践八、电桥电路的设计与应用九、示波器的使用与测量2009年10月实验六研究制流和分压电路的原理及应用实验目的：1．了解各类电阻的应用功能，学会用变阻器组成制流及分压电路。2．分析与研究不同负载电阻对分压电路分压比的影响。3．学会和设计用分压电路来测量各类非电量。4．学会和设计用分压电路来达到控制电路的目的。实验仪器：滑线变阻器、电位器（单圈及多圈型）、电阻箱、多用电表、直流稳压电源、开关、导线、水银或酒精温度计、直尺、量角器、小灯泡、等。实验原理：电路中电阻变化电流变化电阻上电压

2、负载电阻上的电压电阻符号和实物图各种固定电阻四色环电阻R=ab*10e五色环电阻R=abc*10e各种可变电阻(2)可调电阻a.微调电阻滑线变阻器胶木板型瓷板型有机实芯型精密多圈型可变电阻在电路中的表示画法b.电位器*分类*电位器阻值变化特性直线式（X)、对数式（D）、指数式（Z）1.分析制流电路当C滑至A点，RAC=0时，则负载上电压电路中电流当C滑至B点，时，则：负载上电压电路中电流由以上关系可得到电路内相应的电路中电流变化范围为：负载上电压变化范围为：最小最大最低最高2．分析分压电路滑线变阻器上的两个固定端A、B与电源E相接，而负载电阻RZ是接在滑线变阻

3、器的滑动端C和固定端A或B上。当C点由AB端时，负载电阻上URZ由0E，得到：1.调节的范围与变阻器的阻值无关；2.AC两端的分压值可由下式得到：思考：如果R0取得较小或很大，会怎么样？3．制流电路与分压电路的差别及选择（1）分析调节范围分压电路的电压调节范围较大，可从0→E；而制流电路的电压调节范围较小，只能从（2）分析细调程度当时，在整个调节范围内的调节程度基本上是均匀的，但制流电路可调的范围较小；负载电阻上的电压值小，能调节的程度较精细，而电压值大时调节显得较粗糙。(3)分析功率损耗使用同一个变阻器，分压电路消耗的电能要比制流电路的大。基于以上的差别a

4、.当负载电阻较大、需调节范围较宽时可选分压电路形式b.当负载电阻较小、功耗较大、需调节的范围不太大时可选用制流电路形式。c.若一级电路不能达到细调上的要求，可采用二级制流电路（或二段分压电路）的方法来满足细调的要求。思考：二级制流电路或二段分压电路的线路图是怎样的？设计与应用性实验内容：1.设计与连接一个能满足细调要求的二级制流电路或二级分压电路。思考：a.可变电阻阻值的选取b.调节范围的考虑RzR2R1KERzR2R1EK二级限流电路二级分压电路设计与应用性实验内容：2.分析与研究当为不同时，得到电路的制流特性曲线I－X是怎样的，。IX？设计与应用性实验内容

5、：3.分析与研究当为不同时，得到电路的分压特性曲线U－X是怎样的，。U？X设计与应用性实验内容：4.设计一个分压电路，要求能同时控制二个不同功率的小灯泡进行交替亮暗的变化。思考：a.电路的形式；b.同时交替亮暗的变化。设计与应用性实验内容：5.设计一个分压电路，要求通过测量电压的方式来得到测量高值电阻的目的。提示：通过分压的方式串接一个标准电阻R0。FVVR1R0E设计与应用性实验内容：6.设计一个分压电路，要求通过测量电压的方式来得到测量一些非电量的结果（譬如位移量、角度量、温度量等）。提示：a.可变电阻的左右移动即为位移量的变化；b.电位器的旋转即为角度量

6、的变化；c.热敏电阻阻值的变化与其所处的温度有关。实验七磁电式直流电表的改装与实践实验目的：1.了解磁电式直流电表内部的结构和偏转原理。2.学会将磁电式直流电表改装成多量程的电流表、电压表及欧姆表。3.学习和实践制作必要的实验装置。实验仪器：磁电式直流电表（50－100μA）、各种阻值电阻、各种工具、多用电表、直流电源、交流电源、滑线变阻器、电阻箱、插件板、导线等实验原理：指针偏转的磁电式直流电表是物理实验中的基本仪器之一，其内、外部结构见下图。1.将微安表改装成欧姆表如图所示μA欧姆表ER0RX假设E＝1.5V2701207045302012.97.53.3

7、005101520253035404550满刻度电流值中心刻度电流对应的电阻值2.将微安表改装成毫安表设电表的原有量限为I0（），现要设计成能测量最大值为50mA的电流表，应考虑设法与表头并联一个电阻起到分流的作用.R1=?IR1=0.05A-I00.05AI0RmRs3.将微安表改装成直流电压表初始的电流表要用以测量电压，其测量电压值为为了能测量较高的电压，则设法通过外接串联电阻来起到分压的作用，即将微安表不能承受的那部分电压降落在分压电阻RS上，见图5。IgRgRSUg5V50VR14.将微安表改装成交流电压表由于微安表是直流型的，要能测量并读出交流电压值

8、，则需要将被测的交流信号转换为微安表能