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电路
3,电压表
电压表是利用串联电路电阻分压特点制成的.
如右图所示,它是由灵敏电流计串上一个分压电阻
做成的.分压电阻的阻值R为:
R=Rg 或 R=Rg
式中U为改装成的伏特表的电压,Ug为电流表的最大电压值,即满
偏电流与电流表内阻Rg之积.
4,安培表
安培表是利用电路并联的特点制成的,如右
图所示,安培表是由电流表和分流电阻R组成的.
分流电阻的大小R为:
R=Rg
式中Rg为电流表内阻,I为改装后安培表内阻,Ig为电流表满偏电
流.
5,滑动变阻器的限流作用
滑动变阻器的限流电路如右图所示,移动
滑片改变连入电路的阻值,从而可以控制负载
R中的电流,当滑片P滑至B端时,连入电路的电阻值最大,线路中电流
最小,因此,在接通电源之前,应将P移至B端,确保安全.
6,滑动变阻器的分压作用
滑动变阻器可以用来调节负载R上的电
压,电路连接方法如图6所示,负载R接入
电路后的分压电路相当于图7所示的混联电
路,即r2与R,r1并联后串联分压,这时负
载R从分压电路中分得电压的公式为
UR=U 其中 R并=
当滑片P向右滑动时,r1减小,r2增大,
R并减小,UR减小,反之则增大.
二,学法指导
1,混联电路的等效简化法
①电势相等的点可以合并,连接这些点的导线可长可短;
②有伏特表的支路可简化为断路,而省略;
③有安培表的支路可将安培表去掉后接通;
④按照由高电势到低电势的思路,顺序将各电阻排成串,并联电
路.
2,熟练掌握串,并联电路的分压,分流公式
①串联分压:U1=U U2=U
②并联分流:I1=I I2=I
3,安培表,伏特表内阻对测量的影响
(1)安培表串入电路测量电路的电流时,由于安培表有内阻,因此
测出的电路的电流偏小.由于安培表内阻较小,同时测量要求又不是
十分精确的情况下,可近似认为RA=0,测量影响不计.
(2)伏特表并入电路测电路的电压时,由于伏特表与待测电路并
联,后使并联支路电阻减小,测量出的电压偏小.在测量精度要求不
高的情况下,可近似认为伏特表电阻非常大RA=∞,对原电阻影响不
计.
三,疑难点拨
(1)伏安法测电阻时,什么情况下用外接法什么情况下采用内接法
①内接法测电阻电路如图8所示.
据部分电路欧姆定律,待测电阻阻值应等于
该电阻两端的电压和通过该电阻电流的比值,但
内接电路中伏特表测出的是电阻R和安培表内阻
RA之和,由此可得,测出的阻值R测大于待测电阻
R的阻值.
R测===+=R+RA
当R>>RA时,即电阻R阻值远大于安培表内阻时,我们采用内接
法,这时R测=R
②外接法测电阻电路如图9所示.
外接法电路测出的电压是准确的,而电流测
出的是通过电阻支路的电流IR和通过伏特表的电
流IV之和,据欧姆定律这时测出的电阻偏小.
R测=====·R
由上式可以看出R测等于R与一分式的乘积,∴R测<R.在R<<Rv
时,=1,这时R测=R
可见,待测电阻远小于伏特表内阻时,我们选用外接法电路测电
阻.
(2)分压电路适合选用什么样的电阻
分压电路如图10所示,移用P点可以调节
负载R上的电阻,其电压分配关系是:
UR=U,其中r1+r2=R滑,R并=
=r1,当r1<<R时,R并=r1,这时分压电
路电压分配关系可简化为UR=U=U,由
上式可以看出分压电路可简化为图11所示的电
路,负载RX的分压只取决于滑动端P在滑动变阻
R上的位置了.
四,例题分析:
例题:
在图12中,电源电动势为ε,滑动变阻器的总阻值为R1,它与定
值电阻R2相等:R1=R2=R.试分析当滑动变阻器的滑动头C由a向b滑动
时,安培表的读数如何变化 (电源的内阻和安培表内阻都很小,忽
略不计.)
解析:将滑线电阻R1分成Rac和Rbc两个电阻,并画等效电路如图13所
示,这样即可求得电路中的总电阻:
Rac+=
=
=
电路中的总电流等于 I==
通过电流表的电流等于
I===
可见:当Rbc=Rac=时,I有最小值Imin
=×=0.8;当滑动片C处在
a端或处在b端时,Rac=0,Rbc=0,
这时电流最大,且Imax=;I与
Rbc的关系如图14所示.
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