電學(xué)實驗中電路和儀器的選擇原則和方法(編輯修改稿)
2025-05-04 21:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 端 εIL分壓接法 0≤UL≤ε 0≤IL≤ a 端 ε（IL+Iap）比 較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大 都為了保護(hù)負(fù)載限流電路能耗較小 通常情況下（指電路中電流或電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)且不超過測量電表量程、電流可調(diào)范圍不超過電阻類元件或電源允許的最大電流等），由于限流電路能耗較小，結(jié)構(gòu)連接簡單，因此，優(yōu)先考慮以限流接法為主（如課本上各種學(xué)生實驗、演示實驗都采用限流接法）。 在下面三種情況下必須要選擇分壓接法。 （1）要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)可調(diào)，只有分壓電路才能滿足。（2）如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件最大電流較小，采用限流接法時，無論怎樣調(diào)節(jié)、電路中實際電流（壓）都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流，為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞，必須要采用分壓法連接電路。 例（94年高考第25題）圖5為伏安法測一個定值電阻所需器材實物圖，器材和規(guī)格如下（實物圖約）：待測電阻RX（約100歐）、直流毫安表（量程0~10毫安、內(nèi)阻50歐）、直流電壓表（量程0~3伏、內(nèi)阻5千歐）、直流電源（輸出電壓4伏、內(nèi)阻不計）、滑動變阻器（阻值范圍0~15歐、允許最大電流1安）、電鍵及導(dǎo)線若干。根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題實物圖上連線。 解答：首先確定安培表的內(nèi)、外接法：計算臨界電阻R0==500歐，由于RXR0，故安培表應(yīng)選擇外接法。 然后確定滑動變阻器的分壓、限流接法：假設(shè)采用限流接法，Rx上電流變化范圍約在到（~）之間。這樣，即使變阻器取最大值，Rx上電流也超過了毫安表的量程，故變阻器只有采用分壓接法。 （3）伏安法測電阻實驗中，若所用的變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值，采用限流接法時，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流（壓）變化也很小，這不利于多次測量取平均值或用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測電阻上的電流（壓），應(yīng)選擇變阻器的分壓接法。 例有一待測電阻Rx（阻值在40千歐左右），欲用伏安法測其阻值、所給器材有：電源（3伏、內(nèi)阻不計）、電流表（100微安、5歐）、電壓表（3伏、100千歐）、變阻器（0~20歐）、電鍵及導(dǎo)線。要求用圖象法處理數(shù)據(jù)求Rx，畫出電路圖。解答：臨界電阻R0==707歐，因RxR0，故安培表應(yīng)內(nèi)接。由于變阻器 阻值很小，若限流接法，Rx上的電流（壓） 圖 6變化范圍很小，不便描點作圖，也不利于減小偶然誤差，因此，變阻器應(yīng)采用分壓接法（實驗電路見圖6 ）
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