关建国

在电学实验中,学生最棘手的是让自己从所给器材中选出合适器材完成给定的实验,究其原因,大多是不会利用实验的原理分析并解决问题,电学中测电阻的实验,尽管有多方法,但其原理都是从部分电路欧姆定律入手,用合适的方法组成电路,测出待测电阻上通过的电流及加在其两端的电压,并注意电表在电路中的保护和尽量减少误差(包括偶然误差和系统误差),决定选择合适的器材及其正确的连接方式。
例题:现需测定一个额定功率为(1/20)w,阻值约为25ΚΩ电阻的阻值,备用有以下器材。
1、直流电流表三个:
A1 0~50μΑ 内阻2ΚΩ,
A2 0~100μΑ 内阻1ΚΩ,
A3 0~500μΑ 内阻200Ω,
2、直流电压表三个:
V1 0~1V 内阻10ΚΩ,
V2 0~10V 内阻100ΚΩ,
V3 0~50V 内阻500ΚΩ,
3、直流电源三种:
E1 电动势为1.5V的两节干电池,
E2 15V稳压电源,额定电源1A,
E3 50V稳压电源,额定电源2A,
4、滑线变阻器一个“1ΚΩ 1W”
5、电键一个和导线若干
要求:(1)要使实验结果有尽可能高的精确度,应选用哪些器材?
(2)画出实验用的电路图。
解析:首先,按照实验要求,必须准确测出待测电阻上通过的电流和电压,这就要考虑电流表和电压表的接法,因为所给的电压表内阻都不满足Rv>>Rx,则电表应用图1的接法RA< Um≈ImRx=500×10-6×2.5×104=12.5(V),所以电源选用E2,确定了电源后,考虑到实验中滑线变阻器能降低一部分电压,再者通过Rx的电流应小于500μΑ,则电压表选V2。 如果选V3,量程为50V,而从上述计算可知电压表测量的数据应在12.5V以内,这样V3的指针不能偏转到中央至2/3位置处,只在一个小范围内变化,数据难以读准,偶然误差较大,故不选V3。再看滑线变阻器的连接方法,若……