电阻的测量-内接法与外接法概念.ppt

问题一.实验设计的总体原则 （1）精确性：在实验误差允许的范围内，应尽可能选择误差较小的方案． （2）安全性：实验方案的实施要安全可靠，不会对器材造成损害，且成功率高． （3）可操作性：实验应便于操作和读数，便于进行数据处理． 问题二.实验设计的基本思路 实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤．而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件． 【例2】用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下 ： 待测电阻Rx （阻值约为25kΩ） 电流表A1：（量程100μA，内阻2kΩ） 电流表A2：（量程500μA，内阻300Ω） 电压表V1：（量程10V，内阻100kΩ） 电流表V2：（量程50V，内阻500kΩ） 电源E：（电动势15V，允许最大电流1A） 滑动变阻器R：（最大阻值1kΩ） 电键S，导线若干 为了尽量减小实验误差，要求测多组数据． （1）电流表应选_________，电压表应选______ （2）画出实验电路图． 【例3】 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）： 电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V； 电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω； 滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω； 单刀单掷开关S，导线若干．· （1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中的相应的英文字母标注）．(2)用铅笔线代替导线将实物图连接起来.(3)写出求RX的计算公式. 当I1=25μA时：R1=6×104? 当I2=50μA时：R1=2×104? 当I3=80μA时：R1=0.5×104? 1.电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻 2.两只同种电表，若它们的内阻和满偏电流差异不大,若知其中一只表的内阻，就可以测另一只表的内阻 3.两只同种电表内阻都未知，但量程差异不大,则需要一只电阻箱（或定值电阻）才能测定电表的内阻 2、准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。 ①选择电流表和电压表： 首先要考虑选择合适的量程，实际测量中一般要求电表的实际读数不小于量程的1/3。 其次满足选择用内阻较小的电流表，内阻较大的电压表， A.在滑动变阻器作限流器使用时，为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻，R0大于RX，一般在2—5倍为好。 B.在滑动变阻器作为分压器使用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1RX~0.5RX之间为好。 ②变阻器的选择： V A RX C.设：在分压器形式的电路中，某状态下变阻器连入电路中的电阻为R0，并联后的总电阻为： 若RX?R0，则R总?R0，电阻RX两端的电压UX=IR0，与R0成正比，即：导体两端的电压与变阻器的电阻成线性关系，电压均匀变化。 D.对于大电阻构成的变阻器R0，并联后的总电阻接近于待测电阻RX，要是RX两端的电压发生较大的变化，由UX=IR总知道：只有R0接近RX时才有可能，这使R0上有用的部分很 短，在很短的一段上调节变阻器的触头很不方便，不宜选用电阻很大的变阻器。 3、方便性原则： 实验时需考虑仪器调节要方便，便于操作。 对滑动变阻器的选择： 首先考虑它的额定电流要大于电路正常工作的最大电流，保证变阻器的安全。 其次考虑它的阻值范围对测量结果的影响。 第三.考虑在阻值大小调节中,变阻器的滑动的移动范围要尽量的较大为好。 4、对器材的选择的一般步骤是： ①找出唯一性的器材（电源、待测电阻、电键等、导线等）； ②依题意和测量原理草画电路图（暂不把电表接入）； ③依据待测电阻的铭牌估算电流、电压的最大值；（在限流电路中把变阻器的滑动触头调节在使电路中电阻最小） ④依据估算的电流和电压值选择电表 选取电流表和电压的合适量程使电流表和电压表尽量达到满偏的1/3部分。 ⑤.依据问题要求选取变阻器，确定连接形式。 ⑥依据电流表和电压表的内阻定电表的接法。 （例1）测一阻值约为12Ω的电阻，备有下列器材： A 电流表（量程0 ~ 3A， 内阻0.0125Ω）； B 电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻0.1