寫在前面:電學實驗中關于電表量程選擇基本上是每次必考,現將選擇的途徑匯總如下。
一、常見方法
1、根據待測部分元件的標識參數
如某些元件上標出額定電壓、功率,由此可知電壓最大值,經過計算知電流最大值,選擇比最大值大中的最小量程。
2、根據已知測量數據圖表
有些實驗為簡便處理,會給出實驗中測量的數據表格或數據繪制好的圖像,從表格或圖像中可以確定測量的最大值,由此確定相應電表量程。
3、根據電路閉合電路歐姆定律
有些實驗中給出電源電動勢,可以代入估計的總電阻初步計算出電路中測量部分電壓、電流值,由此確定電表量程。
二、較難方法
1、電表量程太小??電表改裝
如有些實驗中只給一塊電壓表量程3V,明顯小于待測部分電壓要達12V,而所給電流表較多且其中必有一塊是知電表內阻的,此時將該電流表與一個定值電阻或電阻箱串聯就改裝成了一塊量程較大的電壓表。這類問題中有一個明確特征:比常規器材中多了一個定值電阻或電阻箱。
2、電表量程太大??電表互用
如有些實驗中只給一塊電流表量程0.6A,明顯大于待測部分電流才達10mA,而所給電壓表較多且其中必有一塊是知電表內阻的,此時將該電壓表當作電流表使用。
三、一個選擇誤區
例:某興趣小組為了測量一待測電阻Rx(約10Ω)的阻值,準備先用多用電表粗測出它的阻值,然后再用伏安法精確地測量.實驗室里準備了以下器材:
A.電源:電動勢E=12 V
B.電壓表V1,量程6 V,內阻約10 kΩ
C.電壓表V2,量程15 V,內阻約20 kΩ
D.電流表A1,量程0.6 A,內阻約0.2 Ω
E.電流表A2,量程3 A,內阻約0.02 Ω
F.滑動變阻器R1,最大阻值10 Ω,最大電流為2 A
在用伏安法測量該電阻的阻值時,要求待測電阻的電壓從0開始可以連續調節,則在上述器材中應選出的器材是________(填器材前面的字母代號)
分析:按要求該題滑動變阻器采用分壓式接法,現在的問題是電源電動勢12V,有不少學生認為為安全起見電壓表應選15V量程的。產生這種錯誤選擇原因有二:一是在本題中學生認為分壓式調節中會不小心調到電壓最大值12V,操作錯誤理應回避,在此不能把操作錯誤當作安全設計;二是實驗測量應測到給定待測元件電壓、電流額定值,在此誤認為是要測電源電壓最大值了。那么在此如何排除15V的電壓表呢?假若選擇15電壓表,最多測到12V,電流表最大到1.2A,電流表肯定不選0.6A而選擇3A的。因大量程精度小,只有在測量較大值時誤差要小,若選3A,最大電流為1.2A相對電表量程還是偏小的,總體數據誤差偏大,理應回避!
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