為測量某微安表G(量程200μA,內(nèi)阻大約2200Ω)的內(nèi)阻,有以下器材可供選擇: A.電壓表(0~3V); B.電壓表(0~15V); C.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω); D.滑動(dòng)變阻器(0~1 kΩ); E.電源E(電動(dòng)勢約為6V) F.電阻箱RZ(最大阻值為9999Ω) 開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。 (1)按圖甲所示電路圖將圖乙中的實(shí)物連線。 (2)實(shí)驗(yàn)過程為:合上開關(guān)S,先調(diào)節(jié)R使電壓表讀數(shù)為U,再調(diào)節(jié)電阻箱(此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,記下此時(shí)電阻箱阻值為R1=8056 Ω; 然后再調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為3U,再調(diào)節(jié)電阻箱(此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,記下此時(shí)電阻箱阻值為R2(如圖所示)。 電壓表應(yīng)選________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________;電阻箱的讀數(shù)R2=________ Ω;待測微安表的內(nèi)阻Rg=________ Ω。 若按已知條件和所求問題來劃分,電路實(shí)驗(yàn)題大致可劃分為三類:
本題歸屬于1A類,可以說是入門級(jí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)題。 測電阻除了用歐姆表外,我的理解,都是伏安法,只不過有本宗和變異的區(qū)別。只認(rèn)準(zhǔn)電阻的定義就行。 U是電阻兩端的電壓,I是流過電阻的電流。這兩個(gè)量有差別就會(huì)造成誤差。正宗伏安法的誤差就是這樣造成的,內(nèi)接法電壓比電阻兩端真正的電壓大,所以測量值偏大;外接法電流比流過電阻真正的電流大,所以測量值偏小。 本題是測電表的電阻,有一便利條件就是電流不用另測,電表電阻自帶電流。電壓表示數(shù)不是微安表的真正電壓,根據(jù)電流的聯(lián)接方式,微安表的電壓是電壓表的示數(shù)減去電阻箱的電壓。歐姆定律和串并聯(lián)電路是解決電阻測量問題的兩大規(guī)律。 下來就是各個(gè)元件的匹配問題。 電動(dòng)勢6V,基本就排除量程15V的電壓表了,3V量程的可以試一下,被測微安表的滿偏電壓大約0.44V,為了使量程為3V的電壓表讀數(shù)可觀,需要串一個(gè)比微安表電阻還大的電阻。 根據(jù)(2)的提示,微安表和串聯(lián)電阻箱的總電壓為2V左右,電阻箱阻值題中已告,微安表的估計(jì)阻值和滿偏電路也已知;(3)中微安表和串聯(lián)電阻箱的總電壓比2V還小,(2)為U ,(3)為2U/3。 據(jù)(2)、(3)電壓表選量程為3V。 滑動(dòng)變阻器如何選?首先供電電路是分壓式;其次(2)、(3)中各有一句關(guān)鍵性的提示語:(電壓表示數(shù)幾乎不變)。變阻器選10Ω的更能達(dá)到這種要求。 最后列式: 解得微安表內(nèi)阻。 復(fù)一下盤,題干中步步都有提示,從串并聯(lián)電路認(rèn)真分析特點(diǎn),仔細(xì)品味,悟出其中精髓,也就不會(huì)感覺到有什么難度了,不至于一看題就皺眉,二看題抓瞎。 題干中步步有提示,只是缺少一雙看懂提示的邏輯慧眼! |
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