實(shí)驗(yàn)報(bào)告一：儀器使用及常用基本電量的測(cè)量

實(shí)驗(yàn)題目：儀器使用及常用基本電量的測(cè)量日期：2016年3月26日一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆罩绷鞣€(wěn)壓電源、數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法；掌握電壓、電流和電阻的測(cè)量方法；理解儀表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；通過(guò)對(duì)電阻的測(cè)量，了解器件的偏差，理解測(cè)量誤差。二、 實(shí)驗(yàn)電路圖及其說(shuō)明用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻說(shuō)明：正確的測(cè)量方法應(yīng)該雙手握住表筆保護(hù)環(huán)的后端即橡膠部分，如果握住了表筆的前端金屬部分，相當(dāng)于并聯(lián)了人體內(nèi)阻。用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓實(shí)驗(yàn)電路圖如下：說(shuō)明：前兩組測(cè)試條件中，萬(wàn)用表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測(cè)量電路中的電阻，可忽略不計(jì)而第三組測(cè)量條件則不符合，會(huì)有較大誤差。3.考察萬(wàn)用表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

說(shuō)明：利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，對(duì)萬(wàn)用表內(nèi)阻造成的誤差進(jìn)行修正。三、 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)一（1） 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)記錄表格如下：測(cè)試條件200kQ1kQ1234512345手握橡膠部分手握金屬部分2）用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓實(shí)驗(yàn)電路圖如下：實(shí)驗(yàn)記錄表格如下：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R1=100KQ、R2=51K理論值6.55V3.344V0.065V9.933V3.4069V10V65.783UA

Q、R3=1KQ；匕為+10.0V測(cè)量值：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R]=100KQR2=51KQR3=1KQ；匕為-10.0V理論值6.55V3.344V0.065V9.933V3.4069V-10V-65.783uA測(cè)量值：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R]=10MQ、R2=5.1MQ、R3=100KQ；Vj為+10.0V理論值6.55V3.344V0.065V9.933V3.4069V10V0.6578uA測(cè)量值3）考察萬(wàn)用表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響實(shí)驗(yàn)電路圖如下：

UsR1R2U2理論值U2測(cè)量值RvReq四、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與分析用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如下：測(cè)試條件200kQ1kQ1234512345手握199.3k198.2195.8199.1199.30.9980.9820.9830.9920.983橡膠部分QkQkQkQkQkQkQkQkQkQ手握金屬部分時(shí)，示數(shù)在170kd190kQ之間不斷波動(dòng)。分析：.同一標(biāo)稱值的不同電阻的實(shí)際阻值并不確定，而是有一定的誤差范圍。.人體內(nèi)阻也是波動(dòng)的，接入測(cè)量電路后，測(cè)量值明顯變小。用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理如下：①：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R1=100KQ、R2=51KQ、R3=1KQ；匕為+10.0V理論值6.55V3.344V0.065V9.933V3.4069V10V65.783UA測(cè)量值6.62V3.35V0.065V9.99V3.41V10.06V65.6uA②：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R1=100KQ、R2=51KQ、R3=1KQ；匕為-10.0V理論值6.55V-3.344V-0.065V-9.933V-3.4069V-10V-65.783uA測(cè)量值6.60V-3.34V-0.064V-9.97V-3.40V-10.04V-64口A③：測(cè)試條件A-BB-CC-DA-CB-DA-D由C-D電壓換算的電流值R1=10MQ、R2=5.1MQ、R3=100KQ；Vj為+10.0V理論值6.55V3.344V0.065V9.933V3.4069V10V0.6578uA測(cè)量值4.90V2.56V0.066V9.90V2.60V10.06V0.66uA分析：.前兩組測(cè)量條件下，理論值與實(shí)際值在誤差允許的范圍內(nèi)相等，這是由于萬(wàn)用表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測(cè)量電路的內(nèi)阻，幾乎未對(duì)原始電路產(chǎn)生影響。.第三組測(cè)量條件下，理論值與實(shí)際值相差較大，這是由于萬(wàn)用表的內(nèi)阻接近測(cè)量電路的阻值，萬(wàn)用表對(duì)原始電路造成的影響已經(jīng)不可忽略?？疾烊f(wàn)用表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響分析：利用戴維南定理從萬(wàn)用表兩端將原電路等效，計(jì)算過(guò)程如圖，可以利用理論手段對(duì)萬(wàn)用表內(nèi)阻造成的誤差進(jìn)行修正，修正值與理論值符合得很好。六、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量電阻的正確使用方法：手握住表筆保護(hù)環(huán)的后端即橡膠部分，避免人體與金屬部分的接觸否則會(huì)使測(cè)量值偏小。根據(jù)電阻阻值選擇合適的量程，如果事先不知道電阻阻值范圍，應(yīng)先使用大量程，再逐步調(diào)低檔位，獲得更精確的示數(shù)。若檔位為最高檔，則表筆短接時(shí)，示數(shù)不為“0”，而是顯示一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)，則測(cè)量時(shí)應(yīng)從讀數(shù)中減去此基礎(chǔ)數(shù)。數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量直流電壓的正確使用方法：將紅線黑線根據(jù)正負(fù)極插入萬(wàn)用表中，并將萬(wàn)用表調(diào)至直流電壓檔的最高檔。紅表筆接電流流入點(diǎn)，黑表筆接電流流出點(diǎn)，帶萬(wàn)用表示數(shù)穩(wěn)定后觀察讀數(shù)，若讀數(shù)較小，可以調(diào)低檔位，重復(fù)本步驟，直到示數(shù)位數(shù)最多而且不溢出。數(shù)字萬(wàn)用表本身具有內(nèi)阻，當(dāng)測(cè)量電路中的阻值較小時(shí)，這一影響可忽略不計(jì)，但是當(dāng)測(cè)量的電路的阻值足夠大時(shí)，必須考慮萬(wàn)用表自身內(nèi)阻的影響，這時(shí)可以重新設(shè)計(jì)測(cè)量電路或采用理論計(jì)算進(jìn)行修正。3.實(shí)驗(yàn)收獲在本次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)習(xí)到了基本實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)電路實(shí)驗(yàn)有了基本的認(rèn)識(shí)。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與理論值出現(xiàn)了較大誤差，首先檢查電路連接是否出現(xiàn)問(wèn)題，如果沒(méi)有問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)分析這種誤差出現(xiàn)的原因。七、 思考題解答用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，為什么人體不能觸碰被測(cè)電路的金屬部分？答：人體本身也可以看做一個(gè)阻值較大的電阻，在用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)電路進(jìn)行測(cè)量時(shí)，若人體接觸到被測(cè)電路的金屬部分后，相當(dāng)于將人體內(nèi)阻接入電路，可能會(huì)改變?cè)茧娐返慕Y(jié)構(gòu)，對(duì)測(cè)量造成誤差。并且，人體接觸帶點(diǎn)金屬本身就具有一定的危險(xiǎn)。結(jié)合萬(wàn)用表使用原理，用萬(wàn)用表測(cè)電阻時(shí)必須將被測(cè)電阻從電路中斷開(kāi)嗎？為什么？答：必須斷開(kāi)。萬(wàn)用表通過(guò)內(nèi)部電源提供電壓，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻及其兩端的電壓來(lái)確定待測(cè)電阻的阻值。若被測(cè)電阻仍位于原始電路中，原始電路的電流可能對(duì)電阻的測(cè)量造成影響，甚至損壞萬(wàn)用表。結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析回答數(shù)字萬(wàn)用表的內(nèi)阻對(duì)電壓測(cè)量結(jié)果的影響。答：通過(guò)實(shí)驗(yàn)二，我們可以得知，當(dāng)被測(cè)電路的阻值相比于萬(wàn)用表內(nèi)阻不可忽略時(shí)，萬(wàn)用表的內(nèi)阻將對(duì)電壓測(cè)量