电学仪表的使用和选择PPT教学课件

1. 电流表A1 (0----100μA, 2 kΩ) 2. 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 3. 电压表V1 (0----10V, 100 kΩ） 4. 电压表V2 (0----50V, 500 K Ω） 5. 直流稳压电源E （15V，1A） 6. 滑动变阻器 R (1 kΩ, 1W) 7. 电键K和若干根导线． 试选择适当的器材，选取适当的电路，使测量尽可能
从此，刘雨田的脚就没再有歇下来。１７年来，刘雨田创 造了一个又一个令世人震惊的奇迹。他走过长城、丝绸之路、 黄土高原、古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠；登过天山、 昆仑山、珠穆朗玛峰、鄂尔多斯高原；考察了神农架野人、喜 马拉雅雪人、藏东原始森林、黄金古道……
多年的野外生活，让刘雨田练就了极强的生存本领。一年 四季，不论严寒酷暑，他都穿一件单衣单裤；零下４０度，光 脚走在冰川上；零上４０度，在滚烫的沙漠上晒日光浴。这些 怪异的举止，给刘雨田蒙上了一层神秘的色彩。
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滑动变阻器的两种特殊接法。
⑴右图电路中，设路端电压U不变。当 滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的 过程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐 增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX 也逐渐增大（这是实验中常用的分压电 路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流 I ′ 先减小后增大。
RX
IX a
Pb
I/ r
1.先选择电源：E.E1= 6V 2A F. E2= 9V 1A G. E3= 15V 0.1A 可见E1太小， E3太大，应选用F：E2 = 9V
2. 求出小电珠及可变电阻的额定值： 小电珠“6.3V，1W” H.R1=10Ω，1W I. R2= 20Ω，0.8W J. R3= 50Ω， 0.5W
I
U
⑵右图电路中，当滑动变阻器的滑动触 a 头P从a端滑向b端的过程中，到达中点 位置时外电阻最大，总电流最小。所以 A1
b
P
A
A2
电流表A的示数先减小后增大；可以证
Er
明：A1的示数一直减小，而A2的示数一
直增大。
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四. 电阻箱的使用
×1
9 01
8
2
7
3
65 4
×1000 901
8
2
7
3
65 4
R
解答：对于电路A，小灯D 的最大电流约为IA =E/RD， 最小电流 IA′ =E /（RD+R），灯不会熄灭，灯的亮度 调节范围较小。
对于电路B，小灯D 两端的电压可调到0，最小电
流 IB′ =0，灯的亮度调节范围较大，小灯电流为0 时，
电源输出电流不为0，正常工作时变阻器要多消耗一
部分电能，不经济。
限流电路
分压电路
电压范围 电流范围
RX U U R RX
U U R RX RX
0——U
U
0
RX
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例1. 某学生想按图示A 或B电路，用导线将6V电 池组，“6V、2A”小灯，0——10Ω滑动变阻器和电
键连接成一个调光台灯，请你分析这两个电路的台
灯在使用时的优、缺点。
RD
（A）
RD
（B）
R
一、电学实验仪器的使用常规
在中学电学实验中，常用的测量仪器是电压表 、电流表、灵敏电流计、多用表等． 使用它们时一般要先做到： A.清楚仪器的量程，了解电表的内阻 B.清楚仪器的最小分度， C.清楚仪器的读数方法， D.检查并调整机械零点． E. 对欧姆表要检查并调整机械零点
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二、电表的使用——电流和电压的测量
刘雨田拍摄了一万多张照片，写下了二百多万字的探险日 记……为人类自然探险填补了一个又一个空白。
世界八大奇迹
1、吉札金字塔 金字塔是古代埃及王自己修建的陵墓。埃及的吉札金字塔被古代世界七大奇
之一。在埃及的大小金字塔，大多都建築於埃及第三到第六王朝。些有4000多年 歷史的金字塔主要分在首都及尼河上游西岸吉等地。
在上面例题中，如果用限流电路，因待测电阻值是 滑动变阻器总阻值的25倍，所以变阻器对电流、电 压的的调节作用很小．这里我们应该选用调节作用 范围大的分压电路．
例2
根据以上分析，画出实验电路图如下：
电流表A1 √电流表A2 √电压表V1
电压表V2
(0----100μA, 2 kΩ) (0----500μA, 300Ω) (0----10V, 100 kΩ） (0----50V, 500 K Ω）
I1 ≤0.32A I2≤0.2A I3≤0.1A I 灯≤0.16A R 灯=40 Ω
3.可变电阻的选择： R3 的额定电流小于I 灯，不能用 对于R1 ，若选分压电路，可变电阻R中的电流大于I1 ，不能用。 若选限流电路，最小电流大于I 灯，也不能用。 4.分压电路和限流电路的选择： 只能选I：R2 = 20Ω
准确，并画出电路图，并将实物图连线。
解：1．电压表、电流表的选择 若滑动变阻器用限流接法，
电路中的最小电流为 I = 15V /26KΩ = 0.577mA=577μA，
超过两表的量程，因此滑动变阻器必须用分压器接法。
若电压表选V2（50V），因为电源电压15V不足其量程 的1/3，所以电压表应选V1（10V）。
电流表是由灵敏电流计并联一个小的分流电阻而成，
因此内电阻很小。理想电流表内电阻为零。
电流表要串联在电路中。
电压表是由灵敏电流计串联一个大的分压电阻而成，
因此内电阻很大。理想电压表内电阻为无穷大。
电压表要并联在电路两端。
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1.清楚仪器的量程
2．清楚仪器的最小分度
学生用的电压表
学生用的电流表
0～3V挡的最小分度是0.1V， 0～0.6A挡的最小分度是0.02A，
2、宙斯神像 宙斯是希腊众神之神，为表崇拜而建的宙斯神像是世上最大的室
雕像，宙斯神像所在的宙斯神殿是奥林匹克运动会的源地，部份奥 运项目就曾在此行。址位於希腊西海岸奥林比亚（Olympia）的古 城中。
宙斯神殿建於公元前470年，於公元前456年完工，由建筑师 Libon设计，宙斯神像由雕刻家Pheidias。神殿是以表面铺上灰泥的 石灰岩建成，殿顶则使用大理石兴建而成，神殿共由三十四高17米 的科林斯式(Corinthian)支柱支著，神殿的面41.1米乘107.75米。
E．电源 E1= 6V，2A
F．电源 E2= 9V，1A
G．电源 E3= 15V，0.1A
H．可变电阻 R1=10Ω，1W
I． J．
可变电阻 可变电阻
R2= R3=
20Ω，0.8W 50Ω， 0.5W
K．导线若干，电键一个．
实验时应选用的器材是 B C F I K
v
A
．
在右边的线框中画出实验的电路图，要求测量误差尽可能 小．
实物图连线如图示：
V1
25KΩ
A2 RX
1KΩ
Ε=15V
－+
例2 返回
例3．为了测定一个“6.3V，1W”的小电珠正常发光时的电阻，
实验室提供了下列实验器材：
A．电流表A 1 ： （ 0.6A，0.2Ω）
B．毫安表A 2 ： （ 200mA，0.5Ω）
C．电压表V 1 ： （10V，1kΩ）
D．电压表V 2 ： （15V，1.5kΩ）
刘雨田在童年时就有一 个梦：走很多很多的路，走 遍祖国的山山水水。然而， 他怎么也没想到自己会沿着 长城旅行，而且是用自己的 双脚。
我国著名的长城学家罗 哲文生前在文章中写道： “长城是中华民族的象征， 是世界的伟大奇迹……今后 是否有人能全部走完，尚有 待来者
1982年，《人民日报》上登载了一条消息：一名法国作家 要从长城的一端走到另一端。“中国的长城怎么能由外国人先 走？”刘雨田的爱国之心被深深地刺痛了，那个童年的梦想也 被这无法抗拒的力量唤醒了。走！！！经过周密的准备，１９ ８４年５月１３日，刘雨田从嘉峪关出发了！两年来刘雨田穿 越甘肃、宁夏、内蒙、陕西、山西、河北、辽宁等七个省区。 在山海关的城头，刘雨田完成了徒步万里长城的壮举！
中听回的，并没有真的看到，到底空中花园是否纯粹传说呢？ 空中花园位于Euphrates河东面，伊拉克首都巴格达以南50里外左 右，四大文明古国之一巴比伦中。巴比伦的空中花园当然不是吊于 空中，这个名字的由来纯粹是因为人们把原本除有“吊”之外，还 有“突出”之意的希腊“kremastos”及拉丁文“pensilis”错误翻译
由于电阻RX 中的最大电流为 I = 10V /25KΩ
= 0.4mA = 400μA，
所以电流表选A2（500 μA ）。
V
25KΩ
A
A
RX
V
25KΩ
RX
1KΩ
1KΩ 15V
15V
例2
2．滑动变阻器的选择
滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用， 为了使电流电压有较明显的变化， 在限流电路中，一般滑动变阻器的阻值
若用分压电路，电阻R2 中电流大于I2 ，不能用。只能选限流电路.
5.电表的选择： 选 B ：200mA 0.5Ω C ：10V 1kΩ
6.安培表内接法和外接法的选择：
RD
电阻R 灯=40 Ω较大，用内接法
RD
R
例3
实验时应选用的器材是 B C F I K
9V
R 9V
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万里长城
刘雨田
刘雨田，河南长葛人。中国 历史上第一位职业探险家。
R＞（3—5）RX 在分压器电路中，一般滑动变阻器的阻值
R＜（1/3—1/5）RX
3.安培表内接法和外接法的选择 因为RX=25K Ω ＞＞RA=300 Ω 所以采用安培表内接法
例2
4．分压电路和限流电路的选择
分压电路可以使待测电阻上的电压从最大值调 到零，限流电路却不可以．分压电路连线复杂 ，限流电路连线简单．分压电路消耗的额外功 率大，限流电路消耗的额外功率小．我们可根 据这两种电路的特点，按照实验要求进行选择
电学仪表的使用和选择
一、电学实验仪器的使用常规 二、电表的使用——电流和电压的测量
1. 清楚仪器的量程 2．清楚仪器的最小分度 3．清楚仪器的读数方法 三、滑动变阻器的使用 两种电路比较
例1 特殊接法 四、 电阻箱的使用 五、 欧姆表的使用 六、选择器材和电路的一般原则 例2 例3
1．电压表、电流表的选择 2．滑动变阻器的选择 3．安培表内接法和外接法的选择 4.分压电路和限流电路的选择
吉札金字塔左便属于卡夫拉王，右边属于库夫王，附近连著一座是狮身人面 像．主要建材石灰岩，部分为花岩。
埃及共金字塔八十座，其中最的一座金字塔是在公元前2600年左右建成的吉 札金字塔，全部都是由人工建成。古代埃及人如何把坎石雕刻及砌成陵墓，陵墓 内部的通道和陵室的局宛如迷，古代埃及人是用什么方法建造它呢？
×10
901
8
2
7
3
65 4
×10000 901
8
2
7
3
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×100
9 01
8
2
7
3
65 4
×100000 901
8
2
7
3
65 4
45190 Ω
五、欧姆表的使用
选档 调零 测量 换档 再调零 测量 读数 结束 注意
122 Ω
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六、选择器材和电路的一般原则
在中学电学实验中，选择器材和电路的原则是：
滑动变阻器的 两种主要连接方式：
串联限流电路
RX
A
B
ห้องสมุดไป่ตู้
并联分压电路——分压器
RX C (D)
A
B
R
R
两种接法均可起到调压，限流作用， 但调节范围不同，功率损耗也不同．
两种电路比较：
分压接法的优势是：电压变化范围大，限流接法的优势
在于电路连接简便，附加功率损耗较小．当两种接法均 可满足实验要求时，一般选限流接法．当负载Rx较小 ，变阻器总阻值R较大时（R是Rx的几倍），限流接法 对电流、电压控制范围较宽，控制作用显著，一般用限 流接法。但当负载电阻Rx较大，而变阻器总阻值R较小 时（Rx是R的几倍），限流接法对电流，电压控制范围 较小．调控作用不明显，一般选分压接法．
1．安全性原则 — 不超过电表量程 2．精确性原则 — 尽量减小测量误差
a. 选择量程时，尽量使得在读数时，电流表、电 压表指针的偏角超过满刻度的2/3，欧姆表指针尽量 在表盘的中间附近。
b. 多次重复测量，求平均值。
3．简便性原则
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例：有一个电阻Rx，其阻值大约是25 kΩ ，可供选 择的器材是：
3、法洛斯灯塔 法洛斯灯塔与其余六个奇观绝对是不同，因为它并不
带有任何宗教色彩，纯粹为人民实际生活而建，法洛斯灯 塔的灯光在晚上照耀着整个亚历山港，保护著海上的船只， 另外，它亦是当时世上最高的建筑物。
4与、罗巴得比斯伦岛空巨中像花一园样，考古学家至今都未能找到空中花园的遗迹， 事实上，不少在自己著作中提到空中花园的古人也只是从别人 口
0～15V挡的最小分度是0.5V． 0～3A挡的最小分度是0.1A．
3．清楚仪器的读数方法 请读出图示电压表、电流表的示数
电压表0～3V挡读数为 1.90V ， 电流表0～0.6A挡读数为 0.18A ， 0～15V挡读数为 9.5V ， 0～3A挡读数为 0.89A ．返回
C
D
三、滑动变阻器的使用