电学实验基础.doc

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1、电学实验基础1、实验电路结构及设计思路①电路结构：完整的实验电路包括三个部分：测量电路、控制电路（变阻器、开关）、电源。②设计思路：选择仪器规格（电表量程）↔选择测量电路（内外接法）↔选择控制电路（限流分压）2、测量电表的结构电表改装电路改装量程联接电阻电表内阻思考电压表GU=Ig(Rg+R)同一表头改装的不同量程电压表（电流表）串（并）联时的电表读数和指针偏角关系？电流表RGI=Ig+(IgRg/R)3、测量电路的选择方法测量电路测量结果测量条件可测物理量伏安法外接RxVA(电压表分流)电表内阻未知且RX<

2、且两表读数误差小测RX＝U/(I-U/RV)已知Rx且两表读数误差小测RV=U/(I-U/RX)伏安法内接RxVA(电流表分压)电表内阻未知且RX>>RA测RX＝U/I（偏大）已知RV且两表读数误差小测RX＝(U/I)-RA已知Rx且两表读数误差小测RA=(U/I)-RX试触法VRxANM当Rx、RV、RA大小都不知道时，可用试触法确定内、外接法。试触M、N两点，若电压表变化明显（∆U/U>∆I/I），应采用外接法，若电压表变化明显（∆U/U<∆I/I），应采用外接法。4、控制电路的选择方法测量电路变阻器接法负载Rx调节范围耗电优缺点滑片限流测

3、量电路与变阻器串联，使用ap段，pb段无电流电路消耗功率P=UIxU、I可在一定范围内变化，电路结构简单、省电靠近b端分压测量电路与变阻器ap段并联，ap、pb段均有电流电路消耗功率P=U(Ix+Iap)U、I变化范围较大，可从0开始，电路结构复杂靠近a端选择原则优先选用限流式；以下情况考虑分压式：①要求待测电路的U、I从0变化；②R滑<

4、，全值电阻小于待测电阻。在限流电路中，对测量电路而言，全电阻较大的变阻器起粗调作用，全电阻较小的变阻器起微调作用；在分压电路中，变阻器的粗、微调作用正好与限流电路相反．电阻的测量创新与提高全国高考与各省市高考的物理试卷中，以设计性实验的形式考查电阻测量的原理和方法的试题不胜枚举，涉及定值电阻、电压表内阻、电流表内阻、电源内阻的测量等情形。但绝大多数设计性实验题均需要在传统的伏安法基础上加以创新和演变。方法原理电路测量条件可测物理量备注伏安法两表内阻未知且测电压的量程接近测RA＝U/I电流表测电压量程小时串分压电阻伏安法两表内阻未知且测电流的量程

5、接近测RV＝U/I电压表测电流量程小时并分流电阻安安法两表测电压的量程接近且已知A1内阻测RA2＝I1RA1/I2伏伏法两表测电流的量程接近且已知V1内阻测RV2＝U2/(U1/RV1)安安法已知R且两电流表读数误差较小测RA1＝(I2-I1)R/I1表A2量程大于表A1量程已知A1内阻RA1且两电流表读数误差较小测R＝I1RA1/(I2-I1)伏伏法已知R且两电压表读数误差较小测RV1＝U1R/(U2-U1)表V2量程大于表V1量程已知V1内阻RV1且两电压表读数误差较小测R＝(U2-U1)RV1/U1总结串联结构测电流量程接近，并联结构测电

6、压量程接近【经典例题解析】1.“伏伏”法“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻[例1]为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有：电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω；变阻箱R1阻值范围为0--9999Ω；变阻箱R2阻值范围为0—99.9Ω；滑动变阻器R3，

7、最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。（2）写出计算电压表V的内阻RV的计算公式为RV=。1.2利用“伏伏”法测定值电阻的阻值[例2]（04全国卷）用以下器材测量电阻Rx的阻值(900—1000Ω)：电源E，有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线

8、变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原