半偏法测电流表内阻:
①测量方法:电流表半偏法测电阻的电路图如图,R为滑动变阻器,R
0为电阻箱,G为待测电流表内阻。实验时,先合上S
1,断开S
2,调节R使电流计的指针满偏;再合上S
2,调节R
0使电流计的读数为满刻度的一半,这时,电阻箱的数值即为电流计的内阻。(注意:实验前,变阻器的阻值应放在最大位置;调节R
0时,R不动)
②测量原理:S
2打开时,设电流表满偏电流I
g=
,因为R>R
g,R>>r,所以I
g≈E/R,当S
2闭合时,R
0和R
g并联,并联后总阻值R
并<R
g<<R,故S
2闭合后,电路中总电流几乎不变,即I
g≈E/R,调节R
0使电流表半偏为I
g/2,所以流过R
0的电流也为I
g/2,所以R
0=R
g。
③器材选择:从上述原理可知,S
2打开与闭合,近似认为干路中电流不变,前提是R>>R
g。故实验器材选择应满足①电源电动势尽可能大,②R尽可能大。
半偏法测电压表的内阻:
电路如图:实验时,将R
1的滑动片P放在左边,合上S
1和S
2,调节R
1,使电压表的读数满偏;保持R
1不变,断开S
2,调节R
0,使电压表的读数为满刻度的一半。则R
V=R
0。
实验目的:
用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。
实验原理:
根据电阻定律公式R=
,只要测量出金属导线的长度l和它的直径d,计算出导线的横截面积S,并用伏安法测出金属导线的电阻R,即可计算出金属导线的电阻率。
实验器材:
被测金属导线,直流电源(4V),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。
实验步骤:
1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S。
2、按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l。
4、把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开电键S,求出导线电阻R的平均值。
5、将测得的R、l、d值,代入电阻率计算公式
中,计算出金属导线的电阻率。
6、拆去实验线路,整理好实验器材。
注意事项:
1、测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。
2、本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。
3、实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4、闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5、在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I的值不宜过大(电流表用0~0.6A量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。