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滑动变阻器的分压、限流接法:
为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法,RX为待测电阻。它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。对待测电阻供电电压
甲
2
乙
的最大调节范围是:
ERX~E(RX是待测电阻,R是滑动变阻器的总电阻,不计电源内
RRX阻)。如图(乙)是滑动变阻器的分压式接法。接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路,而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联,该接法对待测电阻供电电压的调节范围是:0~E(不计电源内阻时)。
选取接法的原则:
①要求负载上电压或电流变化范围大,且从零开始连续可调,须用分压式接法。
②负载电阻Rx远大于滑动变阻器总电阻R时,须用分压式接法,此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。
③采用限流电路时,电路中的最小电流(电压)仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流(电压)时,应采用变阻器的分压式接法。
④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大,并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调,可用限流式接法。
⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法,因为限流电路结构简单,总功率较小。 描绘小电珠的伏安特性曲线
器材:电源(4-6v)、直流电压表、直流电流表、滑动变阻器、小灯泡(4v,0.6A 3.8V,0.3A)灯座、单刀开关,导线若干 注意事项:
①因为小电珠(即小灯泡)的电阻较小(10Ω左右)所以应该选用安培表外接法。 ②小灯泡的电阻会随着电压的升高,灯丝温度的升高而增大,且在低电压时温度随电压变化比较明显,因此在低电压区域内,电压电流应多取几组,所以得出的U-I曲线不是直线。 为了反映这一变化过程,
③灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压(电压变化范围大)。所以滑动变阻器必须选用调压接法。
在上面实物图中应该选用上面右面的那个图,
④开始时滑动触头应该位于最小分压端(使小灯泡两端的电压为零)。
⑤说明灯丝的电阻随温度升高而增大,也就说明金属电阻率随温度升高而增大。 (若用U-I曲线,则曲线的弯曲方向相反。) ⑥若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,电流表应选用0-0.6A量程;电压表开始时应选用0-3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0-15V量程。 练习使用多用电表 [实验步骤]
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。 4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
3
[注意事项]
1.每次换档必须重新电阻调零。
2. 选择合适的倍率档,使指针在中值电阻附近时误差较小。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
3.测电阻时要把选择开关置于“” 档。
4.不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。
5.测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开。 6.测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。 7.多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。 8.欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。
9.多用电表无论作电流表、电压表还是欧姆表使用,电流总是从正接线柱流入,从负接线柱流出 欧姆表中电流的方向是从黑表笔流出,经过待测电阻,从红表笔流入. 注意 二极管的单向导电性.电流从正极流入电阻较小,从正极流出时电阻较大。 测定电源的电动势和内阻,(用电流表和电压表测)
实验原理 如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 、r值,最后分别算出它们的平均值。
A 此外,还可以用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标,U
R 为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵V 轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。 S [实验器材]
待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。 [实验步骤]
1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。 2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。
4.打开电键,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。 [注意事项]
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势 会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出 、r值再平均。
4.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样,就可使偶然误差得到U/V 部分的抵消,从而提高精确度。 3.0 5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动
2.0 4
1.0 o 0.2 0.4 0.6 I/A
势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
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