電學(xué)儀表的使用和選擇ppt課件

1、電學(xué)儀表的運(yùn)用和選擇一、電學(xué)實驗儀器的運(yùn)用常規(guī)一、電學(xué)實驗儀器的運(yùn)用常規(guī)二、電表的運(yùn)用二、電表的運(yùn)用電流和電壓的丈量電流和電壓的丈量 1. 1. 清楚儀器的量程清楚儀器的量程 2 2清楚儀器的最小分度清楚儀器的最小分度 3 3清楚儀器的讀數(shù)方法清楚儀器的讀數(shù)方法 三、滑動變阻器的運(yùn)用三、滑動變阻器的運(yùn)用 兩種電路比較兩種電路比較 例例1 1 特殊接法特殊接法四、四、 電阻箱的運(yùn)用電阻箱的運(yùn)用五、五、 歐姆表的運(yùn)用歐姆表的運(yùn)用六、選擇器材和電路的普通原那么六、選擇器材和電路的普通原那么 例例2 2 例例3 3 1 1電壓表、電流表的選擇電壓表、電流表的選擇 2 2滑動變阻器的選擇滑動變阻器的選擇

2、 3 3安培表內(nèi)接法和外接法的選擇安培表內(nèi)接法和外接法的選擇 4. 4.分壓電路和限流電路的選擇分壓電路和限流電路的選擇一、電學(xué)實驗儀器的運(yùn)用常規(guī)一、電學(xué)實驗儀器的運(yùn)用常規(guī)在中學(xué)電學(xué)實驗中，常用的丈量儀器是電壓表在中學(xué)電學(xué)實驗中，常用的丈量儀器是電壓表、電流表、靈敏電流計、多用表等、電流表、靈敏電流計、多用表等運(yùn)用它們時普通要先做到：運(yùn)用它們時普通要先做到：B.清楚儀器的最小分度，清楚儀器的最小分度，C.清楚儀器的讀數(shù)方法，清楚儀器的讀數(shù)方法，D.檢查并調(diào)整機(jī)械零點檢查并調(diào)整機(jī)械零點E. 對歐姆表要檢查并調(diào)整機(jī)械零點對歐姆表要檢查并調(diào)整機(jī)械零點A.清楚儀器的量程，了解電表的內(nèi)阻清楚儀器的量程，

3、了解電表的內(nèi)阻前往前往二、電表的運(yùn)用二、電表的運(yùn)用電流和電壓的丈量電流和電壓的丈量 電流表是由靈敏電流計并聯(lián)一個小的分流電阻而成，電流表是由靈敏電流計并聯(lián)一個小的分流電阻而成，因此內(nèi)電阻很小。理想電流表內(nèi)電阻為零。因此內(nèi)電阻很小。理想電流表內(nèi)電阻為零。 電流表要串聯(lián)在電路中。電流表要串聯(lián)在電路中。前往前往 電壓表是由靈敏電流計串聯(lián)一個大的分壓電阻電壓表是由靈敏電流計串聯(lián)一個大的分壓電阻而成，因此內(nèi)電阻很大。理想電壓表內(nèi)電阻為無窮而成，因此內(nèi)電阻很大。理想電壓表內(nèi)電阻為無窮大。大。 電壓表要并聯(lián)在電路兩端。電壓表要并聯(lián)在電路兩端。1.1.清楚儀器的量程清楚儀器的量程2 2清楚儀器的最小分度清楚儀

4、器的最小分度學(xué)生用的電流表學(xué)生用的電流表0 00.6A0.6A擋的最小分度是擋的最小分度是0.02A0.02A，0 03A3A擋的最小分度是擋的最小分度是0.1A0.1A學(xué)生用的電壓表學(xué)生用的電壓表0 03V3V擋的最小分度是擋的最小分度是0.1V0.1V，0 015V15V擋的最小分度是擋的最小分度是0.5V0.5V3 3清楚儀器的讀數(shù)方法清楚儀器的讀數(shù)方法 請讀出圖示電壓表、電流表的示數(shù)請讀出圖示電壓表、電流表的示數(shù)電壓表電壓表03V擋讀數(shù)為擋讀數(shù)為 ， 015V擋讀數(shù)為擋讀數(shù)為 ，1.90V9.5V電流表電流表00.6A擋讀數(shù)為擋讀數(shù)為 ， 03A擋讀數(shù)為擋讀數(shù)為 0.18A0.89A前

5、往前往三、滑動變阻器的運(yùn)用三、滑動變阻器的運(yùn)用ABCD串聯(lián)限流電路串聯(lián)限流電路并聯(lián)分壓電路并聯(lián)分壓電路分壓器分壓器滑動變阻器的滑動變阻器的兩種主要銜接方式：兩種主要銜接方式：RXRA BC (D)RXR兩種接法均可起到調(diào)壓，限流作用，兩種接法均可起到調(diào)壓，限流作用， 但調(diào)理范圍不同，功率損耗也不同但調(diào)理范圍不同，功率損耗也不同 分壓接法的優(yōu)勢是：電壓變化范圍大，限流接法的優(yōu)勢在于電路銜接簡便，附加功率損耗較小當(dāng)兩種接法均可滿足實驗要求時，普通選限流接法當(dāng)負(fù)載Rx較小，變阻器總阻值R較大時R是Rx的幾倍，限流接法對電流、電壓控制范圍較寬，控制造用顯著，普通用限流接法。但當(dāng)負(fù)載電阻Rx較大，而變阻

6、器總阻值R較小時Rx是R的幾倍，限流接法對電流，電壓控制范圍較小調(diào)控作用不明顯，普通選分壓接法 前往前往限流電路限流電路分壓電路分壓電路電壓范圍電壓范圍電流范圍電流范圍UURRRXXXXRURRUXRU00U兩種電路比較：兩種電路比較： 例例1. 某學(xué)生想按圖示某學(xué)生想按圖示A 或或B電路，用導(dǎo)線將電路，用導(dǎo)線將6V電電池組，池組，“6V、2A小燈，小燈，010滑動變阻器和電滑動變阻器和電鍵銜接成一個調(diào)光臺燈，請他分析這兩個電路的臺鍵銜接成一個調(diào)光臺燈，請他分析這兩個電路的臺燈在運(yùn)用時的優(yōu)、缺陷。燈在運(yùn)用時的優(yōu)、缺陷。解答：對于電路解答：對于電路A，小燈，小燈D 的最大電流約為的最大電流約為I

7、A =E/RD，最小電流最小電流 IA =E /RD+R，燈不會熄滅，燈的亮，燈不會熄滅，燈的亮度調(diào)理范圍較小。度調(diào)理范圍較小。 RDRARDRB 對于電路對于電路B，小燈，小燈D 兩端的電壓可調(diào)到兩端的電壓可調(diào)到0，最小電，最小電流流 IB =0，燈的亮度調(diào)理范圍較大，小燈電流為，燈的亮度調(diào)理范圍較大，小燈電流為0 時，時，電源輸出電流不為電源輸出電流不為0，正常任務(wù)時變阻器要多耗費(fèi)一，正常任務(wù)時變阻器要多耗費(fèi)一部分電能，不經(jīng)濟(jì)。部分電能，不經(jīng)濟(jì)。前往前往RXa bUPIIXI /r右圖電路中，設(shè)路端電壓右圖電路中，設(shè)路端電壓U不變。當(dāng)不變。當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭滑動變阻器的滑動觸頭P從從a

8、端滑向端滑向b端端的過程中，總電阻逐漸減??；總電流的過程中，總電阻逐漸減??；總電流I逐逐漸增大；漸增大；RX兩端的電壓逐漸增大，電流兩端的電壓逐漸增大，電流IX也逐漸增大這是實驗中常用的分壓也逐漸增大這是實驗中常用的分壓電路的原理；滑動變阻器電路的原理；滑動變阻器r左半部的電左半部的電流流I 先減小后增大。先減小后增大。滑動變阻器的兩種特殊接法?；瑒幼冏杵鞯膬煞N特殊接法。右圖電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸右圖電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭頭P從從a端滑向端滑向b端的過程中，到達(dá)中點端的過程中，到達(dá)中點位置時外電阻最大，總電流最小。所以位置時外電阻最大，總電流最小。所以電流表電流表A的示數(shù)先減小后

9、增大；可以證的示數(shù)先減小后增大；可以證明：明：A1的示數(shù)不斷減小，而的示數(shù)不斷減小，而A2的示數(shù)的示數(shù)不斷增大。不斷增大。a bPE rA1 A A2前往前往四四. 電阻箱的運(yùn)用電阻箱的運(yùn)用17654328901765432890176543289017654328901765432890176543289011001010000100000100045190 45190 五、歐姆表的運(yùn)用五、歐姆表的運(yùn)用122 選檔選檔調(diào)零調(diào)零丈量丈量換檔換檔再調(diào)零再調(diào)零丈量丈量讀數(shù)讀數(shù)終了終了留意留意前往前往六、選擇器材和電路的普通原那么1平安性原那么平安性原那么 不超越電表量程不超越電表量程2準(zhǔn)確性原那么

10、準(zhǔn)確性原那么 盡量減小丈量誤差盡量減小丈量誤差 a. 選擇量程時，盡量使得在讀數(shù)時，電流選擇量程時，盡量使得在讀數(shù)時，電流表、電壓表指針的偏角超越滿刻度的表、電壓表指針的偏角超越滿刻度的2/3，歐，歐姆表指針盡量在表盤的中間附近。姆表指針盡量在表盤的中間附近。 b. 多次反復(fù)丈量，求平均值。多次反復(fù)丈量，求平均值。 3簡便性原那么簡便性原那么 在中學(xué)電學(xué)實驗中，選擇器材和電路的原那么是：在中學(xué)電學(xué)實驗中，選擇器材和電路的原那么是：前往前往例：有一個電阻例：有一個電阻RxRx，其阻值大約是，其阻值大約是25 k 25 k ，可供選，可供選擇的器材是：擇的器材是：電流表電流表A1 (0-100A,

11、 2 k)A1 (0-100A, 2 k)電流表電流表A2 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300)電壓表電壓表V1 (0-10V, 100 kV1 (0-10V, 100 k電壓表電壓表V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源E E 15V15V，1A1A滑動變阻器滑動變阻器 R (1 k, 1W) R (1 k, 1W)電鍵電鍵K K和假設(shè)干根導(dǎo)線和假設(shè)干根導(dǎo)線試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模x取適當(dāng)?shù)碾娐?，使丈量盡能夠試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模x取適當(dāng)?shù)碾娐?，使丈量盡能夠準(zhǔn)確，并畫出電路圖，并將實物圖連線。準(zhǔn)確，并畫出電路圖，并將實物圖連線

12、。解：解：1電壓表、電流表的選擇電壓表、電流表的選擇超越兩表的量程，因此滑動變阻器必需用分壓器接法。超越兩表的量程，因此滑動變阻器必需用分壓器接法。假設(shè)電壓表選假設(shè)電壓表選V2V250V50V，由于電源電壓，由于電源電壓15V15V缺乏其量缺乏其量程程 的的1/31/3，所以電壓表應(yīng)選，所以電壓表應(yīng)選V1V110V10V。由于電阻由于電阻RX RX 中的最大電流為中的最大電流為 I = 10V /25K I = 10V /25K = 0.4mA = 400A = 0.4mA = 400A，RXVA25K15V1K VARX25K15V1K假設(shè)滑動變阻器用限流接法，假設(shè)滑動變阻器用限流接法，電路

13、中的最小電流為電路中的最小電流為 I = 15V /26K I = 15V /26K = 0.577mA=577A = 0.577mA=577A，所以電流表選所以電流表選A2A2500 A 500 A 。例例2 22滑動變阻器的選擇滑動變阻器的選擇滑動變阻器在電路中起調(diào)理電流電壓的作用，滑動變阻器在電路中起調(diào)理電流電壓的作用，為了使電流電壓有較明顯的變化，為了使電流電壓有較明顯的變化，在限流電路中，普通滑動變阻器的阻值在限流電路中，普通滑動變阻器的阻值 R R3535RXRX在分壓器電路中，普通滑動變阻器的阻值在分壓器電路中，普通滑動變阻器的阻值 R R1/31/51/31/5RXRX3.3.

14、安培表內(nèi)接法和外接法的選擇安培表內(nèi)接法和外接法的選擇 由于由于RX=25K RX=25K RA=300 RA=300 所以采用安培表內(nèi)接法所以采用安培表內(nèi)接法例例2 24分壓電路和限流電路的選擇分壓電路和限流電路的選擇分壓電路可以使待測電阻上的電壓從最大值調(diào)分壓電路可以使待測電阻上的電壓從最大值調(diào)到零，限流電路卻不可以分壓電路連線復(fù)雜到零，限流電路卻不可以分壓電路連線復(fù)雜，限流電路連線簡單分壓電路耗費(fèi)的額外功，限流電路連線簡單分壓電路耗費(fèi)的額外功率大，限流電路耗費(fèi)的額外功率小我們可根率大，限流電路耗費(fèi)的額外功率小我們可根據(jù)這兩種電路的特點，按照實驗要求進(jìn)展選擇據(jù)這兩種電路的特點，按照實驗要求進(jìn)

15、展選擇在上面例題中，假設(shè)用限流電路，因待測電阻值在上面例題中，假設(shè)用限流電路，因待測電阻值是滑動變阻器總阻值的是滑動變阻器總阻值的25倍，所以變阻器對電流倍，所以變阻器對電流、電壓的的調(diào)理作用很小這里我們應(yīng)該選用調(diào)、電壓的的調(diào)理作用很小這里我們應(yīng)該選用調(diào)理作用范圍大的分壓電路理作用范圍大的分壓電路例例2 2根據(jù)以上分析，畫出實驗電路圖如下：根據(jù)以上分析，畫出實驗電路圖如下： 電流表電流表A1 (0-100A, 2 k)A1 (0-100A, 2 k)電流表電流表A2 (0-500A, 300)A2 (0-500A, 300)電壓表電壓表V1 (0-10V, 100 kV1 (0-10V, 10

16、0 k 電壓表電壓表V2 (0-50V, 500 K V2 (0-50V, 500 K A2V1RX25K=15V1K +前往前往例例2 2實物圖連線如圖示：實物圖連線如圖示：例例3為了測定一個為了測定一個“6.3V，1W的小電珠正常發(fā)光時的電阻，的小電珠正常發(fā)光時的電阻，Av實驗室提供了以下實驗器材：實驗室提供了以下實驗器材： A電流表電流表A 1 ： 0.6A，0.2B毫安表毫安表A 2 ： 200mA，0.5C電壓表電壓表V 1 ： 10V，1kD電壓表電壓表V 2 ： 15V，1.5kE電源電源 E1= 6V，2AF電源電源 E2= 9V，1AG電源電源 E3= 15V，0.1AH可變

17、電阻可變電阻 R1=10，1WI 可變電阻可變電阻 R2= 20，0.8W J 可變電阻可變電阻 R3= 50， 0.5W K導(dǎo)線假設(shè)干，電鍵一個導(dǎo)線假設(shè)干，電鍵一個 實驗時應(yīng)選用的器材是實驗時應(yīng)選用的器材是 在右邊的線框中畫出實驗的電路圖，要求丈量誤差盡能夠在右邊的線框中畫出實驗的電路圖，要求丈量誤差盡能夠小小B C F I K1.先選擇電源：先選擇電源：E.E1= 6V 2A F. E2= 9V 1A G. E3= 15V 0.1A 可見可見E1太小，太小， E3太大，應(yīng)選用太大，應(yīng)選用F：E2 = 9V 2. 求出小電珠及可變電阻的額定值：求出小電珠及可變電阻的額定值： 小電珠小電珠“6.3V，1W H.R1=10，1W I. R2= 20，0.8W J. R3= 50， 0.5W I1 0.32A I20.2A I30.1A I 燈燈0.16A R 燈燈=40 3.3.可變電阻的選擇：可變電阻的選擇： R3 R3 的額定電流小于的額定電流小于I I 燈，不能用燈，不能用對于對于R1 R1 ，假設(shè)選分壓電路，可變電阻，假設(shè)選分壓電路，可變電阻R R中的電流大于中的電流大于I1 I1 ，不能，不能用。用。 假設(shè)選限流電路，最小電流大于假設(shè)選限流電路，最小電流大于I I 燈，也不能用。燈，也不能用。 只能選只能選I I：R2