(1)画出实验电路图
(2)简要写出完成接线后的实验步骤
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=_____________。
解析:(1)电路图如右图所示。
(2)①断开开关,记下电压表偏转格数N 1;②合上开关,记下电
压表格数N 2。
(3)设电压表每偏转1格表示U 0,当K 断开时,由闭合电路欧姆
定律得: E =U 1=N 1U 0
当K 闭合后,有:E =U 2+r R U 2,即E =N2U0+r R U N 02,联立两式解得:r =R 2
21N N N 。 3、替换法
用“伏安法”测电阻一般有电流表外接与电流表内接两种线路,因为电流表及电压表本身并非理想电表,这两种线路都存在误差;另一种情况是实验只提供一只电流表或电流表本身读数不准,这时我们可以考虑在保证电表读数不变的前提下,用一定值电阻(电阻箱)替换待测电阻,完成实验并提高测量准确性: 例5:在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R ,现有如下器材:读数不准的电流表
A 、定值电R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。
(1)画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。
(2)写出主要的实验操作步骤
解析:(1)实验电路如右图所示。
(2)①将S 2与Rx 相接,记下电流表指针所指位置
②将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针在
原位置上,记下R 1的值,则Rx =R 1。
4、伏安法的推广
对一些特殊电阻,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计也有其特殊性:一是要注意到其自身量程对电路的影响,二是要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。
例6:某电压表的内阻在20k Ω~50k Ω之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材:待测电压表V (量程3V )、电流表A 1(量程200uA )、电流表A 2(量程5mA )、电流表A 3(量程0.6A )、滑动变阻器R (最大值1k Ω、电源E (电动势4V ),开关S 。
(1)所提供的电流表中,应选用________________。
(2)为了减少误差,要求测量多组数据,试画出符合要求的电路图。
解析:因为通过电压表的电流必须由电流表测定,所以电流表与电压表应串联,这实际上就是一种特殊的伏安法,电压表成了一个“可自报电压的大电阻”,由于电压表内阻在20 k Ω~50k Ω之间,电流表内阻与电压表内阻相比可忽略不计,而滑动变阻器R 的阻值远小于电压表内阻,且实验要求测多组数据,因此实验电路中变阻器应接成分压式,这样电压表的电流在80uA ~200uA 之间,故电
流表应选A 1。根据电流表、电压表示数,可求得电压表内阻Rv =I
U
5、比较法
某些问题中,因实验器材不具备(缺电流表或电压表),或因实验条件限