■甘肃省天水市二中 丁 震

以原理为支点，轻松撬动电学实验

■甘肃省天水市二中 丁 震

高二物理中的电学实验颇多,如电表的改装、半偏法测量电表的内阻、用伏安法描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量金属丝的电阻率、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表等。同学们若想熟练掌握实验内容,则需从实验原理入手,提纲挈领地进行实验的复习。

一、以串联和并联为原理的实验

1.电流表改装的实验原理。

把小量程的电流表G改装成大量程的电流表,所依据的是并联分流原理,实验原理电路如图1所示。由IgRg=(IIg)R得分流电阻R=因为I-Ig＞ Ig,所以R＜Rg,可见,要并联一个小电阻作为分流电阻。由IgRg=因此放大倍数n=分流电阻越小,改装后的电流表量程越大。

例1 有一个电流表G,内阻Rg= 2 5Ω,满偏电流Ig=3mA,要把它改装成量程为0～0.6A的电流表,求分流电阻R和放大倍数n。

图1

2.电压表改装的实验原理。

把小量程的电流表G改装成电压表,所依据的是串联分压原理,实验原理电路如图2所示。由得分压电阻R因为U-Ug＞Ug,所以R＞ Rg,可见,要串联一个大电阻作为分压电阻。由得U= (R+Rg)Ig,因此放大倍数。分压电阻越大,改装后的电压表量程越大。

图2

例2 有一个电流表G,内阻Rg=1 0Ω,满偏电流Ig=3mA,要把它改装成量程为0～3V的电压表,求分压电阻R和放大倍数n。

3.多用电表具有多个挡位的原理。

多用电表共用一个表头,电流表、电压表和欧姆表都是由灵敏电流计改装而成的。多用电表的内部电路如图3所示。

(1)开关S与1、2相连时,是多用电表的电流挡。并联分流电阻越小,电流表的量程越大。……