电学仪表使用和选择ppt课件.ppt

电学仪表的运用和选择一、一、电学学实验仪器的运用常器的运用常规二、二、电表的运用表的运用————电流和流和电压的丈量的丈量 1. 1. 清楚清楚仪器的量程器的量程 2 2．清楚．清楚仪器的最小分度器的最小分度 3 3．清楚．清楚仪器的器的读数方法数方法 三、滑三、滑动变阻器的运用阻器的运用 两种两种电路比路比较 例例1 1 特殊接法特殊接法四、四、 电阻箱的运用阻箱的运用五、五、 欧姆表的运用欧姆表的运用六、六、选择器材和器材和电路的普通原那么路的普通原那么 例例2 2 例例3 3 1 1．．电压表、表、电流表的流表的选择 2 2．滑．滑动变阻器的阻器的选择 3 3．安培表内接法和外接法的．安培表内接法和外接法的选择 4. 4.分分压电路和限流路和限流电路的路的选择一、电学实验仪器的运用常规一、电学实验仪器的运用常规在中学电学实验中，常用的丈量仪器是电压表、在中学电学实验中，常用的丈量仪器是电压表、电流表、灵敏电流计、多用表等．电流表、灵敏电流计、多用表等．运用它们时普通要先做到：运用它们时普通要先做到：B.清楚仪器的最小分度，清楚仪器的最小分度，C.清楚仪器的读数方法，清楚仪器的读数方法，D.检查并调整机械零点．检查并调整机械零点．E. 对欧姆表要检查并调整机械零点对欧姆表要检查并调整机械零点A.清楚仪器的量程，了解电表的内阻清楚仪器的量程，了解电表的内阻前往前往二、二、电表的运用表的运用——电流和流和电压的丈量的丈量        电流表是由灵敏流表是由灵敏电流流计并并联一个小的分流一个小的分流电阻而成，阻而成，因此内因此内电阻很小。

理想阻很小理想电流表内流表内电阻阻为零          电流表要串流表要串联在在电路中前往前往        电压表是由灵敏表是由灵敏电流流计串串联一个大的分一个大的分压电阻而阻而成，因此内成，因此内电阻很大理想阻很大理想电压表内表内电阻阻为无无穷大        电压表要并表要并联在在电路两端1.1.清楚仪器的量程清楚仪器的量程2 2．清楚仪器的最小分度．清楚仪器的最小分度学生用的电流表学生用的电流表0 0～～0.6A0.6A挡的最小分度是挡的最小分度是0.02A0.02A，，0 0～～3A3A挡的最小分度是挡的最小分度是0.1A0.1A．．学生用的电压表学生用的电压表0 0～～3V3V挡的最小分度是挡的最小分度是0.1V0.1V，，0 0～～15V15V挡的最小分度是挡的最小分度是0.5V0.5V．．3 3．清楚仪器的读数方法．清楚仪器的读数方法 请读出图示电压表、电流表的示数请读出图示电压表、电流表的示数电压表电压表0～～3V挡读数为挡读数为               ，， 0～～15V挡读数为挡读数为                 ，，1.90V9.5V电流表电流表0～～0.6A挡读数为挡读数为            ，， 0～～3A挡读数为挡读数为                   ．．0.18A0.89A前往前往三、滑动变阻器的运用三、滑动变阻器的运用ABCD串联限流电路串联限流电路并并联分分压电路路——分分压器器滑动变阻器的滑动变阻器的两种主要衔接方式：两种主要衔接方式：RXRA                         BC (D)RXR两种接法均可起到调压，限流作用，两种接法均可起到调压，限流作用，      但调理范围不同，功率损耗也不同．但调理范围不同，功率损耗也不同． 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衔接简便，附加功率损耗较小．当两种接法均可满足实验要求时，普通选限流接法．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，控制造用显著，普通用限流接法。

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，普通选分压接法． 前往前往限流电路限流电路分压电路分压电路电压范围电压范围电流范围电流范围0——U两种电路比较：两种电路比较： 例例1.     某学生想按某学生想按图示示A 或或B电路，用路，用导线将将6V电池池组，，“6V、、2A〞小灯，〞小灯，0——10Ω滑滑动变阻器和阻器和电键衔接成一个接成一个调光台灯，光台灯，请他分析他分析这两个两个电路的台灯路的台灯在运用在运用时的的优、缺陷解答：解答：对于于电路路A，小灯，小灯D 的最大的最大电流流约为IA =E/RD，最小，最小电流流  IA′ =E /〔〔RD+R〕，灯不会熄〕，灯不会熄灭，灯的，灯的亮度亮度调理范理范围较小     RDR〔〔A〕〕RDR〔〔B〕〕        对于于电路路B，小灯，小灯D 两端的两端的电压可可调到到0，最小，最小电流流  IB′ =0，灯的亮度，灯的亮度调理范理范围较大，小灯大，小灯电流流为0 时，，电源源输出出电流不流不为0，正常任，正常任务时变阻器要多耗阻器要多耗费一一部分部分电能，不能，不经济。

前往前往RXa bUPIIXI /r⑴⑴右右图电路路中中，，设路路端端电压U不不变当当滑滑动变阻阻器器的的滑滑动触触头P从从a端端滑滑向向b端端的的过程程中中，，总电阻阻逐逐渐减减小小；；总电流流I逐逐渐增增大大；；RX两两端端的的电压逐逐渐增增大大，，电流流IX也也逐逐渐增增大大〔〔这是是实验中中常常用用的的分分压电路路的的原原理理〕〕；；滑滑动变阻阻器器r左左半半部部的的电流流I ′ 先减小后增大先减小后增大滑动变阻器的两种特殊接法滑动变阻器的两种特殊接法⑵⑵右右图电路路中中，，当当滑滑动变阻阻器器的的滑滑动触触头P从从a端端滑滑向向b端端的的过程程中中，，到到达达中中点点位位置置时外外电阻阻最最大大，，总电流流最最小小所所以以电流流表表A的的示示数数先先减减小小后后增增大大；；可可以以证明明：：A1的的示示数数不不断断减减小小，，而而A2的的示示数数不断增大不断增大a bPE rA1          A              A2前往前往四四. 电阻箱的运用电阻箱的运用176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×100045190 Ω45190 Ω五、欧姆表的运用五、欧姆表的运用122 Ω选档选档调零调零丈量丈量换档换档再调零再调零丈量丈量读数读数终了终了留意留意前往前往六、选择器材和电路的普通原那么1．平安性原那么．平安性原那么   — 不超越不超越电表量程表量程2．准确性原那么．准确性原那么   —  尽量减小丈量尽量减小丈量误差差   a. 选择量程量程时，尽量使得在，尽量使得在读数数时，，电流表、流表、电压表指表指针的偏角超越的偏角超越满刻度的刻度的2/3，欧姆表，欧姆表指指针尽量在表尽量在表盘的中的中间附近。

附近   b. 多次反复丈量，求平均多次反复丈量，求平均值   3．简便性原那么．简便性原那么 在中学电学实验中，选择器材和电路的原那么是：在中学电学实验中，选择器材和电路的原那么是：前往前往例：有一个例：有一个电阻阻RxRx，其阻，其阻值大大约是是25 kΩ 25 kΩ ，可供，可供选择的器材是：的器材是：电流表流表A1 (0----100μA, 2 kΩ)A1 (0----100μA, 2 kΩ)电流表流表A2 (0----500μA, 300Ω)A2 (0----500μA, 300Ω)电压表表V1 (0----10V, 100 kΩV1 (0----10V, 100 kΩ〕〕电压表表V2 (0----50V, 500 K ΩV2 (0----50V, 500 K Ω〕〕直流直流稳压电源源E E 〔〔15V15V，，1A1A〕〕滑滑动变阻器阻器 R (1 kΩ, 1W) R (1 kΩ, 1W)电键K K和假和假设干根干根导线．．试选择适当的器材，适当的器材，选取适当的取适当的电路，使丈量尽能路，使丈量尽能够准确，并画出准确，并画出电路路图，并将，并将实物物图连线。

解：解：1．电压表、电流表的选择．电压表、电流表的选择超越两表的量程，因此滑动变阻器必需用分压器接法超越两表的量程，因此滑动变阻器必需用分压器接法假设电压表选假设电压表选V2V2〔〔50V50V〕，由于电源电压〕，由于电源电压15V15V缺乏其量缺乏其量程程 的的1/31/3，所以电压表应选，所以电压表应选V1V1〔〔10V10V〕由于由于电阻阻RX RX 中的最大中的最大电流流为 I = 10V /25KΩ I = 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA = 0.4mA = 400μA，，RXVA25KΩ15V1KΩ VARX25KΩ15V1KΩ假设滑动变阻器用限流接法，假设滑动变阻器用限流接法，电路中的最小路中的最小电流流为 I = 15V /26KΩ I = 15V /26KΩ = 0.577mA=577μA = 0.577mA=577μA，，所以所以电流表流表选A2A2〔〔500 μA 500 μA 〕例例2 22．滑动变阻器的选择．滑动变阻器的选择滑滑动变阻器在阻器在电路中起路中起调理理电流流电压的作用，的作用，为了使了使电流流电压有有较明明显的的变化，化，在限流在限流电路中，普通滑路中，普通滑动变阻器的阻阻器的阻值 R R＞〔＞〔3—53—5〕〕RXRX在分在分压器器电路中，普通滑路中，普通滑动变阻器的阻阻器的阻值 R R＜〔＜〔1/3—1/51/3—1/5〕〕RXRX3.3.安培表内接法和外接法的安培表内接法和外接法的选择 由于由于RX=25K Ω RX=25K Ω ＞＞＞＞RA=300 ΩRA=300 Ω 所以采用安培表内接法所以采用安培表内接法例例2 24．分压电路和限流电路的选择．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，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．分压电路耗费的额外功率限流电路连线简单．分压电路耗费的额外功率大，限流电路耗费的额外功率小．我们可根据大，限流电路耗费的额外功率小．我们可根据这两种电路的特点，按照实验要求进展选择这两种电路的特点，按照实验要求进展选择在上面例题中，假设用限流电路，因待测电阻值是在上面例题中，假设用限流电路，因待测电阻值是滑动变阻器总阻值的滑动变阻器总阻值的25倍，所以变阻器对电流、电倍，所以变阻器对电流、电压的的调理作用很小．这里我们应该选用调理作用压的的调理作用很小．这里我们应该选用调理作用范围大的分压电路．范围大的分压电路．例例2 2根据以上分析，画出实验电路图如下：根据以上分析，画出实验电路图如下： 电流表流表A1 (0----100μA, 2 kΩ)A1 (0----100μA, 2 kΩ)√√电流表流表A2 (0----500μA, 300Ω)A2 (0----500μA, 300Ω)√√电压表表V1 (0----10V, 100 kΩV1 (0----10V, 100 kΩ〕〕 电压表表V2 (0----50V, 500 K ΩV2 (0----50V, 500 K Ω〕〕A2V1RX25KΩΕ=15V1KΩ +－－前往前往例例2 2实物图连线如图示：实物图连线如图示：例例3．．为了了测定一个定一个“6.3V，，1W〞的小〞的小电珠正常珠正常发光光时的的电阻，阻，Av实验室提供了以下室提供了以下实验器材：器材： A．．电流表流表A 1  ：： 〔〔   0.6A，，0.2Ω〕〕B．毫安表．毫安表A 2 ：： 〔〔 200mA，，0.5Ω〕〕C．．电压表表V 1 ：： 〔〔10V，，1kΩ〕〕D．．电压表表V 2 ：： 〔〔15V，，1.5kΩ〕〕E．．电源源  E1= 6V，，2AF．．电源源  E2= 9V，，1AG．．电源源 E3= 15V，，0.1AH．可．可变电阻阻 R1=10Ω，，1WI．． 可可变电阻阻  R2= 20Ω，，0.8W J．． 可可变电阻阻 R3= 50Ω，， 0.5W K．．导线假假设干，干，电键一个．一个． 实验时应选用的器材是实验时应选用的器材是                                       ．．在右边的线框中画出实验的电路图，要求丈量误差尽能够小在右边的线框中画出实验的电路图，要求丈量误差尽能够小．．B C F I K1.先选择电源：先选择电源：E.E1= 6V 2A     F. E2= 9V 1A    G. E3= 15V  0.1A                 可见可见E1太小，太小， E3太大，应选用太大，应选用F：：E2 = 9V  2. 求出小求出小电珠及可珠及可变电阻的阻的额定定值：：  小小电珠珠“6.3V，，1W〞〞 H.R1=10Ω，，1W       I. R2= 20Ω，，0.8W        J. R3= 50Ω，， 0.5W  I1 ≤0.32A     I2≤0.2A     I3≤0.1A      I 灯灯≤0.16A       R 灯灯=40 Ω3.3.可变电阻的选择：可变电阻的选择： R3 R3 的额定电流小于的额定电流小于I I 灯，不能用灯，不能用对于于R1 R1 ，假，假设选分分压电路，可路，可变电阻阻R R中的中的电流大于流大于I1 I1 ，不能，不能用。

用 假假设选限流限流电路，最小路，最小电流大于流大于I I 灯，也不能用灯，也不能用 只能只能选I I：：R2 = 20ΩR2 = 20ΩRDRRDR9V9V9V9V4.4.分压电路和限流电路的选择：分压电路和限流电路的选择：假设用分压电路，电阻假设用分压电路，电阻R2 R2 中电流大于中电流大于I2 I2 ，不能用只能选限流电路，不能用只能选限流电路. .5.5.电表的选择：电表的选择：选 B B ：：200mA 0.5Ω C 200mA 0.5Ω C ：：10V 1kΩ10V 1kΩ电阻阻R 灯灯=40 Ω较大，用内接法大，用内接法6.6.安培表内接法和外接法的选择：安培表内接法和外接法的选择：前往前往例例3 3实验时应选用的器材是实验时应选用的器材是 B C F I K                                   。