电学实验2.ppt

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1、物理电学实验复习物理电学实验复习(一一)电学实验基础电学实验基础 常用的电压表和电流表都是由常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的小量程的电流表改装而成的 G_+一、电流表的构造和工作原理一、电流表的构造和工作原理1、构造：永磁铁和放入永磁铁磁场、构造：永磁铁和放入永磁铁磁场的可转动线圈组成的可转动线圈组成IUg G IgRg2、电路图：、电路图：大约零点几伏大约零点几伏约几十微安到几毫安。约几十微安到几毫安。（1）满偏电流满偏电流:电流表指针偏转到最电流表指针偏转到最大刻度时的电流大刻度时的电流Ig（2）电流表的内阻电流表的内阻:表头表头G的电阻的电阻Rg（3）满偏电压满偏电压:

2、电流表电流表G通过满偏电通过满偏电流时流时,加在它两端的电压加在它两端的电压UgUgUg=IgRgIgRg大约几欧到几十欧大约几欧到几十欧二、把灵敏电流计改为电压表二、把灵敏电流计改为电压表电路图电路图GIgRgUgURRVIgIgURV（2）电压表的内阻：）电压表的内阻：Rv=Rg+R三、把灵敏电流计三、把灵敏电流计G改为电流表改为电流表AGIgRgIRRAUI IRA电路图电路图（2）电流表的内阻：）电流表的内阻：RA=RgR/(R+Rg)1 1）、限流式：）、限流式：2 2）、分压式：）、分压式：AVRXRLAVRLRX四、滑动变阻器的两种接法四、滑动变阻器的两种接法优点：电路简单，省电

3、优点：电路简单，省电不足：电压不足：电压不能不能从零开始从零开始优点：电压优点：电压能能从零开始从零开始不足：电路复杂，费电不足：电路复杂，费电（2 2）、滑动变阻器电路）、滑动变阻器电路R0RV、限流电路、限流电路负载电阻两端的电压变化范围为：负载电阻两端的电压变化范围为：R0R当当RRRR0 0时，也可用，此电路滑动变时，也可用，此电路滑动变阻器消耗的功率较少。阻器消耗的功率较少。R0R内阻不计，电动势为内阻不计，电动势为E EA（2 2）、滑动变阻器电路）、滑动变阻器电路R0R、分压式电路、分压式电路负载电阻两端的电压变化范围为：负载电阻两端的电压变化范围为：R0R常适用于常适用于R R

4、0 0R 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法 由于由于电压表分流电压表分流引起的。引起的。误差产生的原因：误差产生的原因：误差产生的原因：误差产生的原因：内接法内接法内接法内接法RXVARXAV外接法外接法外接法外接法若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。比值法比值法b.b.选择方法：选择方法：内接法与外接法的选择内接法与外接法的选择a.a.条件：已给出条件：已给出R R的估计阻值的估计阻值内接法内接法内接法内接法RXVARXAV外接法外接法外接法外接法结论：结论：结论：结论：与与 哪个比值大哪个比值大哪个比值大哪个比值大R R R Rx x x x就与对应表就与对应表就与对

5、应表就与对应表“近接近接”R RA AR Rx xR RV VR Rx x若若 时，采用电流表内接法。时，采用电流表内接法。若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。1、采用电流表内接法的条件：RxRA 采用电流表外接法的条件：RvRx电流表内、外接判断方法用试触法进行判断当（即 )时用内接法 大2、当不满足RxRA和RvRx关系时当（即 )时用外接法 小 当时，用内、外接法均可3、当Rx、RA、Rv的阻值未知时 试触法试触法b.b.选择方法：将电压表分别接选择方法：将电压表分别接a a、b b两点两点结论：两次接触，那个表示数变化明显结论：两次接触，那个表示数变化明显 ,R,Rx x

6、就与那就与那个表个表“近接近接”a.a.条件：未给出条件：未给出R RX X的估计阻值的估计阻值RXVAPab如如如如果果果果电电电电流流流流表表表表示示示示数数数数有有有有显显显显著著著著变变变变化化化化，说说说说明明明明电电电电压压压压表表表表的的的的分分分分流流流流作作作作用用用用较较较较强强强强，不不不不满满满满足足足足R R R RX X X XRRRRRRRA AA A,应应应应选选选选用用用用内内内内接接接接法法法法P P P P 应应应应接接接接在在在在b b b b 处。处。处。处。比比较项较项目目电电流表内接法流表内接法电电流表外接法流表外接法电电路路误误差来源差来源测测量

7、量结结果果适用条件适用条件实验电路实验电路（电流表内外接法）（电流表内外接法）选择的依据选择的依据 R测测U/IRx 偏大偏大R测测U/IRx 偏小偏小电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流请请 牢牢 记记给给阻值阻值看比值看比值与比值大表与比值大表近接近接无阻值无阻值看变化看变化与变化大表与变化大表近接近接内接和外接内接和外接的确定的确定小结小结:22.(2)用下列器材组装成描绘电阻用下列器材组装成描绘电阻R0伏安特性曲线伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路。的电路，请将实物图连线成为实验电路。微安表微安表A(量程量程200A，内阻约，内阻约200)；电压表电压表V(量程

8、量程3V，内阻约，内阻约10k)；电阻电阻R0(阻值约阻值约20k)；滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻值最大阻值50，额定电流，额定电流1A)电池组电池组E(电动势电动势3V，内阻不计，内阻不计)；开关开关S及导线若干。及导线若干。V-+R0R-+ESV-+R0R-+ES从从题题目目中中给给的的电电压压表表的的内内阻阻和和电电流流表表的的内内阻阻以以及及待待测测电电阻阻R0的的阻阻值值（很很大大）可可以以判判断断测测量量电电路路要要用伏安法的内接法，用伏安法的内接法，变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。实物连接如图实物连接如图解：解：A2A1A

9、2A1Rx 伏安法测电阻伏安法测电阻之之发散思维发散思维2 2“安安法安安法安安法安安法”电流表的创新使用测电压电流表的创新使用测电压条件：已知电流表条件：已知电流表A A2 2的内阻的内阻,将将A2 2看成一个电压表使用看成一个电压表使用1 1“伏安法伏安法伏安法伏安法”测电压表的电阻测电压表的电阻测电压表的电阻测电压表的电阻VA电压表（电流表）是一个能读出其电压表（电流表）是一个能读出其两端电压（通过其电流）的电阻两端电压（通过其电流）的电阻没有系统误差没有系统误差没有系没有系统误差统误差此电路能否测量出电流表的内阻？此电路能否测量出电流表的内阻？根据并联分流进行测量根据并联分流进行测量没

10、有系没有系统误差统误差V1v2RxV2v13 3“伏伏法伏伏法伏伏法伏伏法”电压表的创新使用测电流电压表的创新使用测电流条件：已知电压表条件：已知电压表V V2 2的内阻的内阻,将将V2 2看成一个电流表使用看成一个电流表使用没有系没有系统误差统误差存在系存在系统误差统误差RxV2v1R0V2v1能否消除？根据串联分压进行测量没有系没有系统误差统误差没有系没有系统误差统误差 【备考提示备考提示】在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。在很多情况下，电压表和电流表（已知内阻）的功用可以互换。有时利用一块电表配合定值电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电有时利用一块电表配合定值

11、电阻也可以完成功能的互换。实际上就是部分电路欧姆定律的变形运用。在安全的条件下路欧姆定律的变形运用。在安全的条件下,视电表为有读数的电阻视电表为有读数的电阻.22、一一直直流流电电压压表表V，量量程程为为1V，内内阻阻为为1000，现现将将一一个个阻阻值值在在5000-7000 之之间间的的固固定定电电阻阻R1与与此此电电压压表表串串联联，以以扩扩大大电电压压表表量量程程，为为求求得得扩扩大大后后量量程的准确值，再给定一直流电源程的准确值，再给定一直流电源（电动势（电动势E为为67V，内阻不计）、，内阻不计）、一阻值一阻值R22000 的固定电阻、的固定电阻、两个单刀开关两个单刀开关S1、S2

12、及导线若干。及导线若干。ES1S2R2R1V（2）连连线线完完成成以以后后，当当S1、S2均均闭闭合合时时,电电压压表表示示数数为为0.90V；当当S1闭合闭合,S2断开时断开时,电压表示数为电压表示数为0.70V。（1）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的）为达到上述目的，将对应的图连成一个完整的实验电路图。实验电路图。S2ES1R2R1V由此可以计算出改装后电压表的量程为由此可以计算出改装后电压表的量程为_V,电动势为电动势为_V。解：解：实验电路图如右图示实验电路图如右图示解得解得E=6.3V,R1=6000,量程为量程为76.3替代法测量电阻替代法测量电阻RxRA比较法测量电阻比较

13、法测量电阻I1ARRxARRxI2I2R=I1RxRx=I2R/I1（不计电源内阻）不计电源内阻）4.4.仪器的选择仪器的选择 安全性原则安全性原则 要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、要保证所用仪器的安全，电源最大允许通过的电流、电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电压表和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和电流、用电器的额定电压电流等。选择电

14、源、电表和电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和电流、用电器的额定电压电流等。选择电源、电表和用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。用电器时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。精确性原则精确性原则 尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必压均不超过使用量程的前提

15、下，合理选择量程。务必压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的使指针有较大偏转（一般取满偏度的使指针有较大偏转（一般取满偏度的使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/32/32/32/3），），），），电表达电表达电表达电表达不到满偏的不到满偏的不到满偏的不到满偏的1/31/31/31/3是不允许的。是不允许的。是不允许的。是不允许的。操作性原则：操作性原则：如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，当其阻值

16、大于用电器的阻值时要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时要考虑它的阻值范围，当其阻值大于用电器的阻值时用限流电路调节电路的电压用限流电路调节电路的电压用限流电路调节电路的电压用限流电路调节电路的电压(电流电流电流电流)比较方便；当其阻比较方便；当其阻比较方便；当其阻比较方便；当其阻值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压值小于用电器的电阻时用分压电路调节电路的电压(电电电电流流流流)比较方便比较方便比较方便比较方便选择的一般步骤选择的一般步骤根据实验

17、要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；根据实验要求设计合理的实验电路；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及已知器材的规格选定电源、选定电压表和电流表以及所用的量程；所用的量程；所用的量程；所用的量程；根据实验

18、的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器器器器.例例1 1、用用伏伏安安法法测测量量金金属属导导线线的的电电阻阻R R，试试把把图图中中给给出出的的器器材材连连接接成成测测量量R R的的合合适适的的电电路路。图图中中安安培培表表的的量量程程为为0.6A0.6A，内内阻阻接接近近1 1，伏伏特特表表的的量量程程为为3V3V，内内阻阻为为5K;5K;电电源源的的电电动动势势为为6V6V，变变阻阻器器的的阻阻值值为为0 02020 。在在闭闭合合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位

19、置。电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-RXAV+有一个电阻有一个电阻R Rx x，其阻值大约是其阻值大约是25k 25k，可供选择的器可供选择的器材是：材是：电流表电流表A A1 1(0-100A,(0-100A,2k2k)电流表电流表A A2 2(0-500A,(0-500A,300300)电压表电压表V V1 1(0-(0-10V,100k-10V,100k）电压表电压表V V2 2(0-(0-50V,500K-

20、50V,500K）直流稳压电源直流稳压电源 E E（15V15V，1A1A）滑动变阻器滑动变阻器 R(1k,R(1k,1W),1W),电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。准确，并画出电路图，再将如图示的实物连线。解解解解：（：（1 1）电压表、电流表的选择）电压表、电流表的选择 由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻，因此滑动变阻器必须用分压器接法。动变阻器必须用分压器接法。若电压表选若电压表选若电压表选若电压表选V

21、 V V V2 2 2 2（50V50V50V50V），），），），因为电源电压因为电源电压因为电源电压因为电源电压15V15V15V15V不足其量程不足其量程不足其量程不足其量程的的的的1/31/31/31/3，所以电压表应选，所以电压表应选，所以电压表应选，所以电压表应选V V V V1 1 1 1（10V10V10V10V）。）。）。）。+（2 2 2 2）电流表内接法和外接法的选择）电流表内接法和外接法的选择）电流表内接法和外接法的选择）电流表内接法和外接法的选择 实验电路图实验电路图实验电路图实验电路图E E=15V=15V25K25K1K1K R RX XA A2 2V V1 1因

22、为因为因为因为R R R RX X X X=25K=25K=25K=25KR R R RA A A A=300=300=300=300，所以采用电流表内接法，所以采用电流表内接法，所以采用电流表内接法，所以采用电流表内接法由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻由于用分压器接法时，电阻R R R RX X X X 中的最大电流为中的最大电流为中的最大电流为中的最大电流为 I I I Imaxmaxmaxmax=10V/25K=0.4mA=400A=10V/25K=0.4mA=400A=10V/25K=0.4mA=400A=10V/25K=0.4mA=400A所以

23、电流表选所以电流表选所以电流表选所以电流表选A A A A2 2 2 2（500 A 500 A 500 A 500 A）如如图图为为用用伏伏安安法法测测量量一一个个定定值值电电阻阻阻阻值值的的实实验验所所需需的的器材实物图，器材规格如下：器材实物图，器材规格如下：(1)(1)待测电阻待测电阻RxRx（约约100100）(2)(2)直流毫安表（量程直流毫安表（量程0 010mA10mA，内阻内阻5050）(3)(3)直流电压表（量程直流电压表（量程0 03V3V，内阻内阻5k5k）(4)(4)直流电源（输出电压直流电源（输出电压4V4V，内阻可不计）内阻可不计）(5)(5)滑动变阻器（阻值范围

24、滑动变阻器（阻值范围0 01515，允许最大电流允许最大电流1A1A）(6)(6)电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线+RXAV答：答：答：答：因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须因毫安表内阻与待测电阻相近，必须“外接外接外接外接”因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成因为变阻器电阻很小，电源和滑动变阻器连接成 分压电路，分压电路，分压电路，分压电路，（

25、全题（全题（全题（全题6 6 6 6分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占分电源、滑动变阻器连接成分压电路，占3 3 3 3分除分除分除分除电键接错扣电键接错扣电键接错扣电键接错扣1 1 1 1分外，其它任何错都不给这分外，其它任何错都不给这分外，其它任何错都不给这分外，其它任何错都不给这3 3 3 3分伏安法测电阻分伏安法测电阻分伏安法测电阻分伏安法测电阻的电路占的电路占的电路占的电路占3 3 3 3分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待

26、测分，其中电流表应外接，即电压表应直接与待测电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这电阻并联这部分接线中有任何错误都不给这3 3 3 3分）分）分）分）RXAV+A1 某某电电压压表表的的内内阻阻在在202050k50k之之间间,现现要要测测量量其其内内阻阻,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材:待测电压表待测电压表V(V(量程量程3V)3V)电流表电流表A A1 1(量程量程200A)200A)电流表电流表A A2 2(量程量程5mA)5mA)电流表电流表A A3 3(量程量程0.6A)0.6A)滑动变

27、阻器滑动变阻器R(R(最大阻最大阻1K)1K)电源电源(电动势电动势4V)4V)电键电键K.K.(1)(1)所提供的电流表中所提供的电流表中,应选用应选用_(_(填写字母代号填写字母代号).).(2)(2)为为了了尽尽量量减减小小误误差差,要要求求测测多多组组数数据据.试试在在方方框框中中画画出符合要求的实验电路图出符合要求的实验电路图VA1 解解解解析析析析：由由由由于于于于滑滑滑滑动动动动变变变变阻阻阻阻器器器器用用用用分分分分压压压压接接接接法法法法时时时时，伏伏伏伏特特特特表表表表两两两两端端端端电电电电压压压压变变变变化化化化范范范范围围围围较较较较大大大大，可可可可以以以以多多多多

28、测测测测几几几几组组组组数数数数据据据据，故故故故滑滑滑滑动动动动变变变变阻阻阻阻器器器器用用用用分分分分压压压压接接接接法法法法由由由由于于于于电电电电压压压压表表表表中中中中通通通通过过过过的的的的最最最最大大大大电电电电流流流流为为为为Imax=3V/20K=150Imax=3V/20K=150Imax=3V/20K=150Imax=3V/20K=150A A A A，因因因因此此此此电电电电流流流流表应选用表应选用表应选用表应选用A A A A1 1 1 1 现要测量某一电压表现要测量某一电压表 的内阻。的内阻。给定的器材有：给定的器材有：待测电压表待测电压表 （量程（量程2V2V，内

29、阻约，内阻约4k4k）；）；电流表电流表 （量程（量程1.2mA1.2mA，内阻约，内阻约500500）；）；直流电源直流电源E E（电动势约（电动势约2.4V2.4V，内阻不计）；，内阻不计）；固定电阻固定电阻3 3个：个：R R1 1=4000=4000，R R2 2=10000=10000，R R3 3=15000=15000；电电键键S S及及导导线线若若干干。要要求求测测量量时时两两电电表表指指针针偏偏转转均均超超过过其其量程的一半。量程的一半。VAV 试从试从3 3个固定电阻中选用个固定电阻中选用1 1个，与其它器材一起组成个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的

30、原理图测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图.（要（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）求电路中各器材用题中给定的符号标出）电路接通后，若电压表读数电路接通后，若电压表读数 为为U U，电流表读数为，电流表读数为I I，则电压，则电压表内阻表内阻R RV V=_=_。R1SEAV 从从下下表表中中选选出出适适当当的的实实验验器器材材，设设计计一一电电路路来来测测量量电电流流表表A A1 1的的内内阻阻r r1 1，要要求求方方法法简简捷捷，有有尽尽可可能能高高的的测测量量精精度度，并并能能测测得得多多组组数数据据。（1 1）在在虚虚线线方方框框中中画画出出电电路路图图，标标明明所所用用器

31、器材材的的代代号号。（2 2）若若选选测测量量数数据据中中的的一一组组来来计计算算，r r1 1，则则所所用用的的表表达达式式为为r r1 1=_=_，式中各符号的意义是：式中各符号的意义是：_。器材（代号）器材（代号）规格规格电流表电流表(A(A1 1)量程量程10mA 10mA，内阻内阻r r 1 1待测（约待测（约4040）电流表电流表(A(A2 2)量程量程500500AA，内阻内阻r r2 2=750 =750 电压表电压表(V)(V)量程量程10V10V，内阻内阻r r3 3 =10k=10k电阻电阻(R(R1 1)阻值约阻值约100 100 ，作保护电阻用作保护电阻用滑动变阻器滑

32、动变阻器(R(R2 2 )总总电阻约电阻约50 50 电池电池(E)(E)电动势电动势1.5V1.5V，内阻很小内阻很小电键电键(K)(K)导线若干导线若干根据并联电路两端电压相等，根据并联电路两端电压相等，将两电流表并联，如图示：将两电流表并联，如图示：解：电流表解：电流表I I1m1m=10mA,=10mA,r r1 1 40 40 R R1 1=100=100 R R2 2=50=50若滑动变阻器用限流接法，若滑动变阻器用限流接法，I Iminmin=1.5/190=0.08A=8mA=1.5/190=0.08A=8mAI Imaxmax=10mA=10mA电流的变化范围很小，应该用电流

33、的变化范围很小，应该用分压器接法。分压器接法。因为电压表读数很小，因为电压表读数很小，Um=0.4V,不能用伏安法量，不能用伏安法量，调节滑动变阻器的电阻，测调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，出多组两电流表的读数，由由 I I1 1r r1 1 =I=I2 2r r2 2得得 r r1 1=I=I2 2r r2 2I I1 1A1A2R1=100R2=50评评分分标标准准.（1 1）如如图图所所示示（5 5分分。若若电电阻阻R R1 1与与电电池池串串联联，不不扣扣分分；若若R R2 2用用作作限限流流电电阻阻，正正确确的的同同样样给给分分。）（2 2）I I1 1表表示示通通过过

34、电电流流表表A A1 1的的电电流流，I I2 2表表示示通通过过电电流表流表A A2 2的电流，的电流，r r2 2表示电流表表示电流表A A2 2的内阻。（的内阻。（3 3分，未说明分，未说明r r2 2的不扣分。）的不扣分。）四四、关于电流表和电压表的读数方法：关于电流表和电压表的读数方法：目目目目前前前前中中中中学学学学实实实实验验验验室室室室学学学学生生生生用用用用电电电电流流流流表表表表和和和和电电电电压压压压表表表表多多多多数数数数为为为为磁磁磁磁电电电电式式式式电电电电表表表表，标标标标为为为为2.52.52.52.5级级级级，即即即即满满满满刻刻刻刻度度度度的的的的百百百百分

35、分分分比比比比误误误误差差差差为为为为2.52.52.52.5，可按下面的方法读数：，可按下面的方法读数：，可按下面的方法读数：，可按下面的方法读数：电学实验基础知识电学实验基础知识电压表或电流表0.1级(引用误差=0.1/量程)；0.2级(引用误差=0.2/量程)；0.5级(引用误差=0.5/量程)；1级(引用误差=1/量程)；1.5级(引用误差=1.5/量程)；2级(引用误差=2/量程)；2.5级(引用误差=2.5/量程)；5级(引用误差=2.5/量程)；2.5级电压表（0-100V档，0-30V档）0-100V档：最大绝对误差=2.5%100V=2.5V0-30V档：最大绝对误差=2.5

36、%30V=0.75V量量程程为为0.6A0.6A的的电电流流表表，满满刻刻度度绝绝对对误误差差最最大大为为0.015A0.015A，最最小小分分格格为为0.02A0.02A，指指针针偏偏转转不不够够一一个个分分格格的的部部分分用用半半格格估估读读法法，读读数数为为两两位位小小数数。如如图图，电电流流表表读读数数为为0.15A.0.15A.00.20.4A0.6量量程程为为3A3A的的电电流流表表，满满刻刻度度绝绝对对误误差差最最大大为为0.075A0.075A，最最小小分分格格为为0.1A0.1A，指指针针偏偏转转不不够够一一个个分分格格的的部部分分用用1/101/10格格估估读读法法，读读数

37、数为为两两位位小小数数。如如图图，电电流流表表读读数数为为0.74A.0.74A.012A3量量程程为为3V3V的的电电压压表表，满满刻刻度度绝绝对对误误差差最最大大为为0.075V0.075V，最最小小分分格格为为0.1V0.1V，指指针针偏偏转转不不够够一一个个分分格格的的部部分分用用1/101/10格格估估读读法法，读读数数为为两两位位小小数数。如如图图，电电压压表表读读数数为为2.38V.2.38V.012V3量量程程为为15V15V的的电电压压表表，满满刻刻度度绝绝对对误误差差最最大大为为0.375V0.375V，最最小小分分格格为为0.5V0.5V，指指针针偏偏转转不不够够一一个个

38、分分格格的的部部分分用用1/51/5格格估估读读法法，读读数数为为一一位位小小数数。如如图图，电电压压表表读读数数为为11.7V.11.7V.0510V15（1）电路应采用）电路应采用电流表外接电流表外接法（法（为什么？为什么？）（2）滑线变阻器应采用）滑线变阻器应采用分压式接法分压式接法。描绘小电珠的伏安特性曲线(3)采采用用“4V、0.7A”小小灯灯泡泡较较好好，在在03V内内已已能能反反映映出出非非线线形形特特性性（如如图图）。因因此此，电电压压表表用用3V量量程程，电电流流表表用用0.6A量量程程。测测量量范范围围不不要要超超过过3V和和0.6A。否否则则，要要选选用用15V、3A，将

39、将会带来较大的读数误差。会带来较大的读数误差。（4）应应使使滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值由由小小向向大大(A-B)逐逐渐渐改改变变,在在电电压压表表03V范范围围内内读读取取并并记记录录下下12组组左左右右不不同同的的电电压压值值U和和电电流流值值I。在在坐坐标标纸纸上上以以U为为横横轴轴，以以I为为纵纵轴轴，画画出出U-I曲曲线线，分分析曲线变化的规律析曲线变化的规律.曲线不为直线的原因是曲线不为直线的原因是 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（究这一现象，用实验得到如下数据（I和和U分别表示小灯分

40、别表示小灯泡上的电流和电压）：泡上的电流和电压）：I/A0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00（1 1）在在左左下下框框中中画画出出实实验验电电路路图图.可可用用的的器器材材有有：电电压压表表、电电流流表表、滑滑线线变变阻阻器器（变变化化范范围围0 01010电电源源、小小灯灯泡、电键、导线若干泡、电键、导线若干.（2 2）在右图中画出小煤泡的）在右图中画出小煤泡的U UI I曲线曲线.（3 3）如如果果某某一一电电池池的的电电动动

41、势势是是1.5V,1.5V,内内阻阻是是2.0.2.0.问问:将将本本题题中中的的灯灯泡泡接接在在该该电电池池两两端端,小小灯灯泡泡的的实实际际功功率率是是多多少少?（简简要要写写出出求求解解过过程程;若若需需作作图图,可可直直接接画画在在第第（2 2）小小题的方格图中）题的方格图中）解：（解：（1 1）见下图）见下图;（2 2）见下图）见下图（3 3）作作出出U=EU=EIrIr图图线线，可可得得小小灯灯泡泡工工作作电电流流为为0.350.35安安，工工作作电电压压为为0.800.80伏伏，因因此此小小灯灯泡泡实实际际功功率为率为0.280.28瓦瓦使使用用如如图图1所所示示的的器器材材测测

42、定定小小灯灯泡泡在在不不同同电电压压下下的的电电功功率率，并并且且作作出出小小灯灯泡泡的的电电功功率率与与它它两两端端电电压压的的平平方方的的关关系系曲曲线线已已知知小小灯灯泡泡上上标标有有“6V，3W”字字样样，电电源源是是3个个铅铅蓄蓄电电池池串串联联组组成成的的电电池池组组,滑滑动动变变阻阻器器的的规规格格是是“5 2A”.要求：要求：把把图图1中中实实物物连连成成实实验验电电路；路；图图2的的4个图象中哪个可能是正确的？简单说明理由个图象中哪个可能是正确的？简单说明理由解解：变变阻阻器器通通常常用用来来控控制制电电路路中中的的电电流流或或电电压压，可可以有限流与分压两种接法，根据题意，

43、灯泡电阻约为以有限流与分压两种接法，根据题意，灯泡电阻约为 R=62/3R=62/3=12=12,若若采采用用限限流流，即即使使变变阻阻器器阻阻值值用用到到最最大大，灯灯泡泡电电压压最最小小值值可可达达4V4V左左右右，其其电电压压调调节节，范范围围约约在在4V4V6V6V间间，显显然然不不宜宜选选取取合合理理数数据据范范围围作作电电功功率率与与两两端端电电压压平平方方关关系系图图线线而而采采用用分分压压接接法法则则灯灯泡泡两两端端电电压压变变化化范范围围为为0V0V6V6V间间，便便于于选选取取数数据据作作相相应应图图线线，至至于于电电压压表表与与电电流流表表采采用用内内接接、外外接接，题题

44、目目未未给给表表的的内内阻阻，但但实实验验学学生生用用表表在在电电阻阻为为1010 左左右右时时，内内、外外接接表表误误差差差差别别不不大大，本本题题不不作作要要求求，连连线线时时应应注注意意量量程程选选择择与与表表“”、“一一”接接线线柱柱接接法法，接接线线如如图图3 3所示所示实物连线图实物连线图图图2 2中中所所绘绘图图线线，由由横横、纵纵坐坐标标可可知知为为 P P U2U2图图线线，小小灯灯泡泡在在点点亮亮时时灯灯丝丝温温度度可可高高达达上上千千摄摄氏氏度度随随电电压压升升高高，灯灯丝丝温温度度升升高高，相相应应电电阻阻率率增增大大，电电阻阻增增大大，与与相相应应电电阻阻不不变变时时

45、的的功功率率相相比比要要减减少少，或或者说者说P=UP=U2 2/R/R可知，该可知，该图图线线斜斜率率为为1/R，随随P增增大大，R增增大大，斜斜率率减减小小，因因此此D图图可可能能正正确确，而而B图图对对应应斜斜率率不不变变、即即R不不变变的的情情况况，与本题实际不符。与本题实际不符。23、2007年诺贝尔物理学奖授予了两位年诺贝尔物理学奖授予了两位发现发现“巨磁电巨磁电阻阻”效效应的物理学家材料的电阻随磁场的增加而增应的物理学家材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度应强度若图若图1为某磁敏电阻在室温下的

46、电阻为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特磁感应强度特性曲线，其中性曲线，其中RB、R0分别表示有、无分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值为磁场时磁敏电阻的阻值为了测量磁感应强度了测量磁感应强度B，需先，需先测量磁敏电阻处于磁场中的测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值电阻值RB请按要求完成下列实验请按要求完成下列实验0.4 0.8 1.2 1.602468101214B/T图图1 设设计计一一个个可可以以测测量量磁磁场场中中该该磁磁敏敏电电阻阻阻阻值值的的电电路路，在在图图2 2的的虚虚线线框框内内画画出出实实验验电电路路原原理理图图（磁磁敏敏电电阻阻及及所所处处磁磁场场已已给给出出，待待测测磁磁场

47、场磁磁感感应应强强度度大大小小约约为为0.60.61.0T1.0T，不不考考虑虑磁磁场场对对电电路路其其它它部部分分的的影影响响）要要求求误误差较小差较小提供的器材如下：提供的器材如下：A.A.磁敏电阻磁敏电阻,无磁场时阻值无磁场时阻值R R0 0150150B.B.滑动变阻器滑动变阻器R R，全电阻约，全电阻约2020C.C.电流表电流表 ,量程量程2.5mA2.5mA,内阻约内阻约3030D.D.电压表电压表 ,量程量程3V3V，内阻约，内阻约3 3 kkE.E.直流电源直流电源E E，电动势，电动势3 V3 V，内阻不计，内阻不计F.F.开关开关S S，导线若干，导线若干AV实验电路原理

48、图如图示实验电路原理图如图示RSEAV图图2磁敏电阻磁敏电阻正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：数据如下表：123456U（V）0.000.450.911.501.792.71I（mA）0.000.300.601.001.201.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB，结合图结合图1可知待测磁场的磁感应强度可知待测磁场的磁感应强度BT0.4 0.8 1.2 1.602468101214B/T图图1解：解：RBU/I=1500已知已知R0150RB/R010由图由图1可知待测磁场可知待测磁场B0.90T15

49、000.90某某同同学学查查阅阅相相关关资资料料时时看看到到了了图图3 3所所示示的的磁磁敏敏电电阻阻在在一一定定温温度度下下的的电电阻阻磁磁感感应应强强度度特特性性曲曲线线（关关于于纵纵轴轴对对称称），由由图线可以得到什么结论？图线可以得到什么结论？0.3-0.3-0.60.65001000RB/B/T图图3试试结结合合图图1 1简简要要回回答答，磁磁感感应应强强度度B B在在0 00.2T0.2T和和0.40.41.0T1.0T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?答答:在在0 00.2T0.2T范范围围内内，磁磁敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随磁磁感感应应

50、强强度度非非线线性性变变化化(或或不不均均匀匀变变化化););在在0.40.41.0T1.0T范范围围内内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化或均匀变化)答答:磁场反向，磁敏电阻的阻值不变磁场反向，磁敏电阻的阻值不变测电阻率测电阻率ba图4152051002025301510 有有一一根根固固定定在在直直尺尺上上的的均均匀匀电电阻阻丝丝（总总阻阻值值小小于于5 5），两两端端各各有有一一个个固固定定的的接接线线柱柱a a和和b b，直直尺尺的的之之间间有有一一个个可可沿沿直直尺尺滑滑动动的的触触头头c c，c c的的上上端端为为接接线线柱柱，触触头