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1、电学实验知识汇总一 电表的读数像电表,弹簧秤这样的仪器读数时,先看量程,再看总格数,再看最小分度值.(即最小一格表示多少) 最小分度值是1的,(包括1,0.1,0.01,0.001等)要估读到最小分度值的十分之一.(与前面的括号对应,读到0.1,0.01,0.001,0.0001等,即保证0-9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在下一位) 最小分度值是2的,(包括2,0.2,0.02,0.002等)要估读到最小分度值的二分之一.(与前面的括号对应,读到1,0.1,0.01,0.001等,即保证0-9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在最小分度的同一位). 最
2、小分度值是5的,(包括5,0.5,0.05,0.005等)要估读到最小分度值的五分之一.(与前面的括号对应,读到1,0.1,0.01,0.001等,即保证0-9这10个数字在读数的最末一位都有机会出现,且误差出现在最小分度的同一位).二 电表的改装（1）灵敏电流表（表头）原理和主要参数电流表G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角与电流强度I成正比，即kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故UgIgRg（2）电流表改装
3、成电压表 G原理 用表头无法直接测量大电压，即无法将大电压直接加在表头两端，须有一个大电阻来分压。即得使用串联电路，这样表头和分压电阻和总电压与加在表头两端的电压成正比，这样我们可以给表头换个表盘，使它不再显示表头两端的电压，而显示表头和分压电阻两端的总电压。方法： 串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，则根据分压原理，需串联的电阻值 ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。相关结论 将表头改装成电压表，量程扩大到原来的N倍，内阻就要扩大到原来的N倍 同一表头改装的电压表，内阻之比等于量程之比。 若改装后的电压表测量电压时总是偏大，则说明表盘量程大，即实际改装表的量程偏小，说明所串的
4、分压电阻偏小，需再给它串联一个合适的小电阻来校正其量程。其余类推。（3）电流表改装成电流表 G原理 用表头无法直接测量大电流，即无法将大电流直接加在表头上，须有一个小电阻来分流。即使用并联电路，这样表头和分流电阻的总电流与加在表头中的电流成正比，这样我们可以给表头换个表盘，使它不再显示表头电流，而显示表头和分流电阻中的总电流。 方法：并联一个分流电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。相关结论 将表头改装成电流表，量程扩大到原来的N倍，内阻就要缩小到原来的N分之一。 同一表头改装的电流表，内阻之比等于量程的反比。 若
5、改装后的电流表测量电流时总是偏小，则说明表盘量程小，即实际改装表的量程偏大，说明所并的分流电阻偏小，需再给它串联一个合适的小电阻来校正其量程。其余类推。需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过表头的最大电流或加在表头两端的最大电压仍为其满偏电流Ig和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。三 电路的连接A 电流表的接法内接与外接 图11 电流表的内接（图1） 电流表测量的电流确是通过RX的电流，但电压表所测并非RX两端的电压，而是RX与电流表串联后两端的总电压，所以比RX实际值偏大（测量值实质为待测电阻与电流表的串联电阻），如果知道电流表的内阻
6、，我们就可以求出待测电阻的阻值(无系统误差)。 在RxRA时，即Rx为大电阻时，电流表的分压作用很弱，则可采用如图所示电路，2 电流表的外接（如图） 电压表测量的电压确是RX两端的电压，但电流表所测并非RX的电流，而是RX与电压表并联后的总电流，所以比RX实际值偏小（测量值实质为待测电阻与电压表的并联电阻），如果知道电压表的内阻，我们就可以求出待测电阻的阻值(无系统误差)。 在RVRX时，即Rx为小电阻时，电压表的分流作用很弱，则可采用如图所示电路，相关结论 “内大外小”的两层含义 内接法测量值偏大，外接法测量值偏小，内接法适宜测量大电阻（与电压表接近的电阻），外接法适宜测量小电阻（与电流表接
7、近的电阻）。 当待测电阻大小无法估计值时，要试触。若电流表变化明显，（变化量与初值相比，比值较大），说明电压表分流作用明显，宜采用内接法。若电压表变化明显，说明电流表分压作用明显，则采用外接法。B 滑动变阻器的接法分压与限流RxV A 变阻器的限流接法1 限流接法电路特征 滑动变阻器部分接入电路，负载电阻两端的电压和电流不能从0开始变化。实物连接图的此种接法上下各取一，实验开始前，应将滑动变阻器的滑片滑到最下端，即开始时使负载部分电路两端的电压最小。2 分压电路电路特征滑动变阻器全部接入电路，（部分在支路，部分在干路）负载部分电压和电流可以从0开始变化；实物连接图的此种接法下边两接线柱全部接入
8、电路，而再上下各取一去负载电路；实验前，应将滑动变阻器的滑片滑到如图所示的A端，即使负载部分电压最小处。3 在以下情况下必须采用分夺接法实验要求负载电压自0开始。实验要求尽可能地多取几组数据进行测量实验给定的滑动变阻器最大值远远小于待测电阻安全因素：若采用限接法，电路中的可能的最小电流为（其中RA为电流表内阻，r为电源内阻，RX为待电阻，Rm为滑动变阻器的最大阻值），若此最小电流仍大于电流表的量程或电路元件的额定电流时，必须采用分压接法。d 另附两个滑动变阻器串联使用时，大的作粗调使用，小的做细调；两滑动变阻器并联时，小的做粗调，大的做细调。d 另附 电阻箱在带电调节过程中不允许出现初始值与目
9、标值以处的数值。C电表量程的选择根据电路中最大可能电流来选择电流表量程（若此时的电流表量程小于此电流则须采用分压接法或加保护电阻），而后再看电压表量程。四电阻的测量方法方法一欧姆表直接测量法结构如图 表头电源滑动变阻器（欧姆调零电阻）R红黑表笔原理 当红黑表笔短接(直接接触)，调节调零电阻，使表头满偏(这一过程称作“欧姆调零”)，由闭合电路欧姆定律 得 (令 )，此时外电路中所接入的电阻为零，即电流满刻度处，应为测量电阻为0处。当在红表笔之间接入一未知电阻RX时表头批针所指处即应为RX阻值。由 可知，由于电流与RX呈非线性关系，所以表盘欧姆档的刻度是不均匀的(刻度值越小处，刻度线越稀)。当电流
10、达到半偏时，即知所测量电阻与相等，所以欧姆档表盘中央所指刻度称作“中值电阻”。读数 测量电阻=表盘指针示数相应档位(不同档位下的内阻应等于中值电阻相应档位) 由于欧姆档刻度线不均匀，所以要尽量使表针在半偏附近读数误差较小。 使用注意事项 明确红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，测量电阻时，电流由红表笔进入电表，由黑表笔流出电表。即“红直黑出” 测量电阻前要先进行机械调零，即用小螺丝刀旋转表盘正下方的机械调零旋钮，使指针指到电流档的0刻线处，适当选择欧姆档位，先短接红黑表笔，进行调零(即欧姆调零，即使表针指到欧姆档的0刻线处)，再进行测量。 若发现表我偏转过小，即示数太大(即指针靠近
11、左端)，为使其偏转到中值附近，要换用大档位，否则换用小档位。 换档后，要重新进行欧姆调零。(机械调零不必要) 测量电阻时两手指不要接触两表笔。 测量电阻时应使被测量的电阻从原电路脱离。 长时间不用欧姆表，应将电池取出。方法二伏安法伏安法是用电流表测量待测电阻的电流I，用电压表测量待测电阻两端的电压U，则U/I即为电阻的测量值。其误差方向见前页电表的接法内接与外接图5甲伏安法变形图1图2图3图4 V A v A 伏安法变形 图1电压表的示数与电流表的示数之比为电压表的内阻，而电压表的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，为减小读数误差，一般应使两表读数均在半偏以上，所以此电路在电流表量程跔小时可
12、用。图2电压表的示数与电流表的示数之比为电流表的内阻，而电流表的内阻很小，所以加在电压表两端的电压会很小，为减小读数误差，一般应使两读数均在半偏以上，所以此电路在电压表量程够小地可用。图3两表中的一只内阻已知，即内阻已知的电流表可作电压表，由两表示数之比等于电阻之比可得另一表的电阻。为使两表能同时达到半偏以上，需两表内阻之比与两表量程反比接近。 图4 在图3中，若两表内阻之比与两表内阻的反比相差甚远，则须给其中一个串联一个合适的电阻，才能使两表能同时达到足够的偏转减小读数误差。说明 方法三 分流法 利用并联电路分电流的特点 基本电路其中一电阻阻值已知，两电表内阻已知或可忽略，测量另一电阻，两表
13、量程与两支路电阻之比相差不多（此时两表读数均可达半偏以上）且两电表内阻可忽略或已知时，宜用此电路。若两表量程相差较多，则可将大量程电表接在干路上。A1A2 改进电路电阻箱用作电压表： 两电流表电流之差即为电阻箱的电流，此电流与电阻箱的电阻乘积与支路电流表电流之比即得支路电流表的内阻。电阻箱当作电流表： 电压表电压与电阻箱电阻之比为电阻箱电流，干路电流表与电阻箱电流之差，即为电压表电流，电压表电压与电压表电流之比为电压表内阻。AV方法四 分压法 利用串联电路分电压的特点V1 V2 其中一电阻阻值已知，且两电表内阻很大或已知，两表量程与两电阻之比相差不多（此时两表读数均可达半偏以上）时，宜用此电路
14、。若两表量程相差较多，则可将其中大量程表接在电路两端。或电路两端电压懒定的前提下，用同一电压表先后测两电阻电压，所得电压之比即为两电阻之比(或两电阻分别与电压表并联电阻之比)。 基本电路方法五 替代法 电压替代法电流替代法 电流替代法 因以电流表为标志表而得名；若滑动变阻器无论怎样滑动，标志表都会超量程，则变阻器应采用分压接法。 实验前，先将滑动变阻器滑片滑到使负载电压最小处，电阻箱调到最大，闭合S1将单刀双掷开关接a，调滑动变阻器，使电流表达到足够的偏转，读出示数I，保持滑动变阻器不变，单刀双掷开关接b,调电阻箱，使电流表示数再次为I，读出电阻箱，即为待测电阻值。电压替代法 因以电压表为标志表而得名；若滑
