第四单元 电学实验设计.

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1、 7 一、基本仪器的使用一、基本仪器的使用1.游标卡尺游标卡尺2.螺旋测微计螺旋测微计3.电流表电流表 4.电压表电压表5.万用表万用表6.滑动变阻器滑动变阻器7.变阻箱变阻箱图10-1用用10 挡测挡测量电阻，则读量电阻，则读数为数为_ .用直流用直流10 mA挡测量电流，挡测量电流，则读数为则读数为_ mA.(用直流用直流5 V挡测挡测量电压，则读量电压，则读数为数为_ V.60 7.2 3.59 滑动变阻器滑动变阻器 滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及两点间电压高低的作用

2、。两点间电压高低的作用。 电阻箱电阻箱 与滑动变阻与滑动变阻器一样提供可变器一样提供可变电阻，但电阻箱电阻，但电阻箱的电阻可以直接的电阻可以直接读出，电阻的变读出，电阻的变化是不连续的。化是不连续的。控制电路控制电路测量电路测量电路: :SAVERLab二、对电路的认识二、对电路的认识三、滑动变阻器的两种接法三、滑动变阻器的两种接法R0R1 1、限流接法：、限流接法：R R的电压范围：的电压范围： 优点：电路简单，连接方便，耗电少。优点：电路简单，连接方便，耗电少。 缺点：电压不能从零开始，可调范围小。缺点：电压不能从零开始，可调范围小。 使用使用条件：条件： (1)(1)变阻器的阻值变阻器的

3、阻值R R0 0与与R R差不多或比差不多或比R R大大0REERR(2)(2)变阻器的额定电流变阻器的额定电流mEIRR0R2 2、分压接法：、分压接法：R R的电压范围：的电压范围： 优点：电压可以从零起调节，可调范围大。优点：电压可以从零起调节，可调范围大。 缺点：电路结构复杂，连接麻烦，耗电多。缺点：电路结构复杂，连接麻烦，耗电多。 使用条件：使用条件： 变阻器的阻值变阻器的阻值R R0 0远小于远小于R R 0E3 3，方法选择：，方法选择：（1 1）一般能用限流就用限流接法，以下）一般能用限流就用限流接法，以下三种用分压接法；三种用分压接法；（2 2）用限流不能保证实验仪器的安全，

4、如）用限流不能保证实验仪器的安全，如电路中的最小电流都超过电流表的量程；电路中的最小电流都超过电流表的量程；（3 3）变阻器的总阻值远小于待测电阻；）变阻器的总阻值远小于待测电阻；（4 4）实验要求电压从零开始连续变化的。）实验要求电压从零开始连续变化的。四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻口诀：内字中间有个大，口诀：内字中间有个大， 大内偏大，小外偏小大内偏大，小外偏小 与相比较与相比较 与与当当 即时，宜采用电流表外接法；即时，宜采用电流表外接法；当当 即时，宜采用电流表内接法；即时，宜采用电流表内接法；RRVARRAVRRRRAVRRRR 【例】【例】有一未知电阻有一未知电阻Rx，为较准确测

5、出，为较准确测出其阻值，先后用如下图所示其阻值，先后用如下图所示(a)、(b)两两种电路进行测试，利用种电路进行测试，利用(a)测得数据为测得数据为“2.7 V、5.0 mA”，利用，利用(b)测得数据测得数据为为“2.8 V、4.0 mA”，那么，该电阻测，那么，该电阻测得值较准确的数值及比真实值偏大或偏得值较准确的数值及比真实值偏大或偏小的情况是小的情况是() A560 ，偏大，偏大 B560 ，偏小，偏小 C700 ，偏小，偏小 D700 ，偏大，偏大kRabRXAVkRabAVRXkRabAVRXkRabAVRX甲甲限流内接乙乙限流外接分压内接分压外接丙丙丁丁+_分压外接分压外接 分压

6、内接分压内接限流外接限流外接限流内接限流内接 安全原则：安全原则：不超过各仪表、元件允许的最大电流。不超过各仪表、元件允许的最大电流。 准确原则：准确原则：减少偶然和系统误差。减少偶然和系统误差。a a、各电表示数不少于量程的、各电表示数不少于量程的1/31/3b b、测多组数据，要求电表示数在大范围内可调、测多组数据，要求电表示数在大范围内可调c c、选内阻较大的电压表、内阻较小的电流表、选内阻较大的电压表、内阻较小的电流表 能耗少的原则：能耗少的原则：变阻器通常选限流接法，选其阻值变阻器通常选限流接法，选其阻值与其他电阻的阻值与其他电阻的阻值, ,比较接近的。变阻器分压接法时，比较接近的。

7、变阻器分压接法时，选阻值较小而选阻值较小而额定电流较大的额定电流较大的(4)(4)方便原则：方便原则：调节平稳。调节平稳。五、器材的选取与电路的选取五、器材的选取与电路的选取 电源的选择：选择直流电源，应根电源的选择：选择直流电源，应根据用电器的需要来确定，一般考虑用据用电器的需要来确定，一般考虑用电器所需的电压、电路中的电流、电电器所需的电压、电路中的电流、电源电动势和允许电流等源电动势和允许电流等.在不超过待测在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下，器材所允许的最大电压值的情况下，选择电动势较大的电源（以获得更多选择电动势较大的电源（以获得更多的测量数据）。在相同电动势情况下，的测量数

8、据）。在相同电动势情况下，通常选择内电阻较小的电源（以获得通常选择内电阻较小的电源（以获得较稳定的路端电压）较稳定的路端电压）,测电源内阻除外。测电源内阻除外。 选择器材的一般思路是：首先确定实验条选择器材的一般思路是：首先确定实验条件，然后按电源件，然后按电源电压表电压表电流表电流表变阻器顺变阻器顺序依次选择。根据不使电表受损和尽量减少误序依次选择。根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一后合理选择量程，

9、务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的左右），以减少测读误差般取满偏度的左右），以减少测读误差.根据电根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍额定值，对大阻值的变阻器，如果是滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用用.应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这应根据实验的基本要求来选择仪器，对于这种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的种情况，只有熟悉实验原理，才能作出恰当的选择。选择。