測定電源的電動勢和內(nèi)電阻

(二)、多用表直接測量待測電阻的阻值2.歐姆表測量原理：當被測電阻為RX時，RX串入兩表筆間，此時電流I=E/（R內(nèi)+RX）。注意：①零刻線在最右側，從右至左讀數(shù)增加，刻線不均勻注意：從表盤上看，電流從黑表筆流出，自紅表筆流入。G黑表筆紅表筆1.歐姆表的電路結構②指針在刻度中間附近時誤差較小由于E、R內(nèi)已確定不變，由此可見I與RX是一一對應的。只要把對應的

I改為對應的電阻值，此裝置就可以用來測電阻了。當RX=R內(nèi)時，I=Ig/2,因此把RX=R內(nèi)稱為中值電阻。思考：用歐姆表測電阻R，粗測時用X100擋，調(diào)零后進行測量，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太小。為了獲得較為準確的測量值，繼續(xù)測量時的正確做法是：

3.測量的誤差分析：刻度不均勻?qū)е伦x數(shù)準確度不高。通常在中值電阻附近讀數(shù)準確度較高。4.操作的注意事項：①測量前：機械調(diào)零和電調(diào)零②測量時：恰當選擋；孤立被測電阻③測量后：將選擇開關置于OFF

擋或交流電壓最大擋位上，長期不用的取下電池和表筆。例4圖為多用表歐姆擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300uA，內(nèi)阻rg=100Ω

，調(diào)零電阻最大阻值R=50kΩ，串聯(lián)的固定電阻R0=50Ω，電池電動勢E=1.5v，用它測量電阻Rx

，能測量的阻值范圍是：A.30kΩ-80kΩB.3kΩ-8kΩC.300kΩ-800kΩD.3000kΩ-8000kΩG黑表筆紅表筆RR0

rg

(三)、伏安法測量待測電阻的阻值RxRxVAor部分電路歐姆定律RxVARxVA1.電路設計的基本思路電流表內(nèi)接，外接？

測量多組值RxVAorRxVA滑動變阻器限流,分壓連接？誤差分析：R測<R真誤差分析：R測>R真RxVA⑴內(nèi)接2.關于電流表的內(nèi)外接分析結果：當Rx較大時，選用電流表內(nèi)接法分析結果：當Rx較小時，選用電流表外接法⑵外接RxVA⑶確定方法

a.阻值比較法

b.臨界值計算法C.

實驗試探法3.關于滑動變阻器的限流和分壓接法

⑴限流接法

⑵分壓接法

注意：RxR0abRxR0baa.閉合電鍵前觸點處于a端注意：a.分壓電路的兩個回路b.閉合電鍵前觸點處于b端c.相同條件下消耗的總功率EIx

b.負載Rx電壓調(diào)節(jié)范圍

RxE/(Rx+R0)→E

c.負載Rx電壓調(diào)節(jié)范圍0→Ed.消耗的總功率E(IX+IPb)

內(nèi)容限流電路分壓電路R0的大小選擇R0值盡量比R值大些的變阻器選擇R0<R/2的變阻器調(diào)節(jié)范圍電壓

E

電流電壓

0E

電流0細調(diào)程度不均勻，負載電壓小時較好在全調(diào)節(jié)范圍內(nèi)都均勻

⑶兩種電路性能的比較（令滑動變阻器最大阻值為R0）練習1：用伏安法測定一個定值電阻阻值的實驗器材規(guī)格如下：（1）待測電阻Rx

（約100Ω

）（2）直流毫安表（量程0~20mA，內(nèi)阻約50Ω

）（3）直流電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約5kΩ

）（4）直流電源（輸出電壓6V，內(nèi)阻不計）（5）滑動變阻器（阻值范圍0~15Ω，允許最大電流1A

）（6）開關1個，導線若干試根據(jù)器材規(guī)格完成實驗電路圖。小結：在伏安法測電阻的電路設計時需注意兩點：一是電流表的內(nèi)外接；二是滑動變阻器采用限流還是分壓。對前者著重從減小誤差的角度考慮；對后者，既要考慮減小誤差，又要考慮采用限流式時能否控制電流滿足實驗要求，同時，在有些實驗中還要考慮題目的特殊要求。RxR0baVmA（四）計算法已知電流表或電壓表的內(nèi)阻時,通過計算可找出代測電阻的準確值例3

某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ～50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可選用的器材：待測電壓表V（量程3V）電流表A1（量程200μA）電流表A2（量程500mA）電流表A3（量程0.6A）滑動變阻器R（最大阻值1kΩ）電源E（電動勢4V）電鍵S⑴所提供的電流表中應選用

（填寫字母代號）⑵為了盡量減小誤差，要求多測幾組數(shù)據(jù)，試畫出符合要求的實驗電路用伏安法測電表的內(nèi)阻時,注意選擇另一電表的量程ErS1R

GS2R`IgRg當R>>R`(即:R=100R`左右),開關S2的閉合與斷開,對整個干線回路電流的影響可忽略.開關S2斷開,流過電流表電流Ig

此即干路電流.合上開關S2,調(diào)節(jié)R`,流過電流表電流Ig/2但干路電流仍為Ig.依據(jù)并聯(lián)電路電壓相等,有:Rg

Ig/2

=(Ig-Ig/2)R`,即:R`=Rg(五)、半偏法測內(nèi)阻

1、恒流半偏法測電流表G內(nèi)阻Rg誤差分析閉合開關S2干路電流大于Ig流過電流表的電流為Ig/2流過R`的電流大于Ig/2

則R`<Rg測量的Rg值偏小電源電動勢E越大,電阻R越大誤差越小ErS1R

GS2R`IgRg恒流半偏法測電流表G內(nèi)阻Rg2、恒壓半偏法測

電壓表內(nèi)阻RvgErS1VS2R`ErS1VS2R`測量的Rvg值偏小B、電表的改裝1.電流表G改裝成電流表A

并聯(lián)一個電阻分流

2.把小量程的電壓表V1改裝成大量程電壓表V2

串聯(lián)一個電阻分壓

3.電流表G改裝成電壓表串聯(lián)一個電阻分壓串聯(lián)電阻具有分壓作用.根據(jù)串聯(lián)分壓原理VIgRVUGIgRgRUgURUUgRgU-UgR分壓解得R分壓＝（）Rg

UUg1實驗:把電流表改裝成電壓表(1)實驗原理(2).實驗器材

干電池、開關2個、電位器、電阻箱,滑動變阻器、導線若干、電流表、標準電壓表等(3).實驗步驟ErS1R

GS2R`IgRg1.按圖接線,應使R>>R`;(一).用半偏法測定電流表內(nèi)阻3.當合上開關S2

調(diào)整電阻箱R`的阻值,使電流表指針轉到正好是滿刻度的一半Ig/2.2.當合上開關S1

斷開開關S2,調(diào)整R阻值,使電流表指針轉到滿偏Ig;4.讀出R`的阻值,即為電流表內(nèi)阻Rg=R`.(二).把電流表改裝成電壓表1.計算出電流表滿偏電壓Ug=IgRg2.計算出把電流表改裝成量程為2V的電壓表,應串聯(lián)的電阻值R1.ErS1R1GR2V3.在電阻箱上取好電阻值R1,把電流表與電阻箱串聯(lián)起來,改裝成一個量程為2V的電壓表.(改寫表盤刻度)4.按圖接好電路,將改裝的電壓表與標準電壓表從零到滿刻度取4-5組值進行核對.5.計算改裝的電壓表滿刻度的百分誤差.┃U-U0┃/U6.調(diào)節(jié)R1,校準改裝的電壓表3.電路的簡化例3電勢降落法按電勢從高到低(從低到高)用數(shù)字標出確定電流方向(高電勢流向低電勢)注意開關的作用例2第二單元闖關13電橋兩端電勢相等時,其電流為0第一單元闖關6通過電橋兩端電勢高低可判斷電流方向,通過電橋兩端電勢差,可計算電流大小4.電路故障分析例6常見故障的種類:短路;斷路.常用探測方法:含源電路常用電壓表探測不含源電路常用歐姆表探測解題技巧:按選項逐一判斷第二單元闖關3ER2R1SC1C214-122ECR1R2EC1R1R2C2ECR1R2R3S14-11714-11814-119(一)由于負載的變化,引起的電流、電壓和功率的變化.例:如圖所示,當滑片P向左滑動時,等L1和L2的亮度如何變化?電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)如何變化?ErRPV1XV2XL1L2R解析:滑片P向左滑動→RP減小→R串L1減小→R并L2減小R外=R并L2+

R

減小.據(jù)I=E/(R外+r)

可知

I

增大.故內(nèi)電壓U`=Ir增大.路端電壓電壓U=E-U`減小,電壓表V1的示數(shù)減小.因為I增大,UR=IR增大,U并=U-UR

減小,燈L2功率PL2=U2并/RL2減小,燈L2變暗.因為IL2=U并/

RL2U并減小,IL2減小,因為IL1=I-IL2,I

增大

故IL1增大.燈L1變亮,UL1增大.因為URP=U并-UL1,U并減小,UL1增大,故URP減小.電壓表V2的示數(shù)減小.分析判斷步驟:ErRPV1XV2XL1L2R1)分析電路,弄清電壓表、電流表的用途.2)判斷總電阻的變化.3)依據(jù)I=E/(R+r),判斷總電流變化.4)由U=E-Ir,判斷路端電壓變化.5)依據(jù)歐姆定律和電路串并聯(lián)電路的特點性質(zhì)判斷U、I、P的變化.解題注意：當發(fā)現(xiàn)某一個物理量的變化難以確定時，應轉向分析旁邊支路，最后確定它的變化.練習:

如圖所示,滑片下滑過程中,各燈的亮度如何變化?ErRPXXMXNBACICIBIA解析:滑片P向下滑動→RP減小→R串LB減小→R并LC減小R外=R并LC+

RLA

減小.據(jù)I=E/(R外+r)

可知

I

增大