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.
⑴电流表应选________________,电压表应选__________________. ⑵画出实验电路图.
例9:为了测定电流表A1的内阻,采用如图11-3-15所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程为200μA;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀掷开关.S2是单
图11-3-15
电路图,请在图11-3-16
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⑴ 据
图11-3-16
⑵连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保护R2不变,调节电阻R1,使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图11-3-17所示,电阻箱的阻值是_______Ω,则待测电流表A1的内阻R1=______Ω.
⑶上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用:_______(填写阻值相应的字母).
A.200kΩ B.20kΩ C.15kΩ D.20Ω ⑷下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器___________(填写阻值相应的字母)是最佳
A.1kΩ B.5kΩ C.10kΩ D.25kΩ
四、电路实验
1.描绘小灯炮的伏安特性曲线
⑴实验目的
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①知道小灯泡的灯丝电阻是随温度的升高而增大的. ②会根据实验所需器材选择正确的实验电路. ⑵实验原理 由欧姆定律I?UU得R?,对于某一导体,我
IR们认为电阻的阻值不变,因此U-I图象应是过原点的直线,如实验图11-4-1所示.
对于一个小灯泡,若所加电压不同,其亮度不同,也可说灯丝的温度不同,导致灯丝的电阻率发生变化,则其阻值就不是一个确定值,其U-I图线就不是直线.
⑶实验电路
分压式接法与限流式接法: 电流表的内外接法:
实验电路图如图11-4-2所示. 滑线变阻器采用分压器接法(因为小灯泡两端的电压要从零开始调节,若滑线变阻器的总阻值小于待测电阻的阻值时应采用分压式接法),电流表采用外接法(小灯泡的灯丝电阻较小,满足条件
Rx??RV).
⑷实验器材
小灯泡,直流电源,电压表,电流表,滑动变阻器,开关,导线若干 ⑸实验步骤
①按实验图11-4-2连接电路,在闭合开关前变阻器的滑片靠近图中所示的A端.
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②闭合开关,移动滑片P,读出几组U、I值,并记录在表格中. ③建立U-I坐标系,将所得几组U、I值在坐标上描出所对应的点. ④用平滑的曲线将各点连接起来,即为U-I图线. ⑹注意事项
①电键闭合前变阻器滑片移到图中所示的A端(使得加在小灯泡两端的电压为零的位置).
②调节电压时不要超过小灯泡的额定电压太大(允许短时间略大于额定电压工作).
③在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;作图时要使平滑曲线通过大多数数据点,不在曲线上的点使其比较对称的分布在曲线的两侧.
2.测金属丝的电阻率
⑴实验目的
①学会使用螺旋测微器,并会读螺旋测微器的读数. ②进一步理解伏安法测电阻的原理及如何减小误差. ③间接测定金属的电阻率. ⑵实验原理 由电阻定律R??lS可知,金属的电阻率??R.因此,测出金属导线的Sl长度l、横截面积S和导线的电阻R,便可求出制成导线的金属的电阻率ρ.
⑶实验电路
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如实验图11-4-7所示.由于金属丝电阻一般较小(满足条件Rx??RV),故实验时应采用电流表外接法.至于滑动变阻器是采用限流式还是分压式,可根据实验所提供的器材及要求灵活选取.若无特别要求,一般可用限流式.
⑷实验仪器
①伏安法测金属丝电阻需要的仪器有:
待测金属丝,电压表,电流表,滑动变阻器,干电池(2节),开关,导线若干.
②测金属丝长度,需用毫米刻度尺.
③测金属的横截面积,需用螺旋测微器测出金属丝的直径d,利用
?d?S????算出面积.
?2?2图11-4-7
⑸螺旋测微器 ①构造
如实验图11-4-8所示为常用螺旋测微器的结构图.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精密螺纹套在B上.
②测量原理
螺旋测微器的螺距是0.5mm,螺栓上可动刻度—周为50格,当螺栓每转
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图11-4-8