参考答案电磁学
2020年4月19日
1
国中学生物理竞赛实验指导书思考题文档仅供参考
实验十一 学习使用数字万用表
【思考题参考答案】 1．调节电阻箱的电阻为500
和5
时，电阻的误差是多大？
答：以0.1级为例，以每个接点的接触电阻按0.002为例。 对于500对于5
电阻从0和9999
接线柱输出，误差为
?R?500?0.1%?6?0.002?0.512?
电阻从0和9.9接线柱输出，误差为
?R?5?0.1%?2?0.002?0.009?
2．电源电压为110V。是否能够只用一个电阻箱控制，得到0.5A的电流？
答：若只用一个电阻箱控制，所需电阻为R?1100.5?220Ω。这需要电阻箱的R?100档，此档允许电流为0.05A，实际电流大于额定电流，不能使用。
3．对于一块四位半的数字万用电表的直流电压200mV量程，可能出现的最大数字是多少？最小分辨率是多少？
答：最大数字为199.99mV。最小分辨率为0.01mV。
4．使用数字万用电表的直流电压2V量程测量直流电压，测量值为1.5V，测量误差为多少？如果测量值为0.15V，测量误差为多少？如果换用200mV量程测量直流电压0.15V，误差为多少？
答：我们以0.5级的三位半表为例，?U???0.5%Ux?一个字?。 2V量程测量直流电压1.5V时 ?U???0.5%?1.5V?1mV???8.5mV 2V量程测量直流电压0.15V时?U???0.5%?0.15V?1mV???1.8mV 200mV
量
程
测
量
直
流
电
压
0.15V
时
2
2020年4月19日
文档仅供参考
?U???0.5%?150mV?0.1mV???0.9mV
可见，测量小电压尽量选用低量程档。
5．为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻？ 答：数字万用电表电阻档内置9V电池，而微安表头内阻在
左
右。这样测经过表头的电流估计为92000?0.0045A?4.5mA，这个电流远大于微安表头的满量程电流。
6．为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻？
答：电阻档的使用条件是被测电阻中无电流经过，或者被测电阻两端无电压。对电源内阻来说，一旦用电阻档测量，电源就为内阻提供了电流，这样容易烧毁电表。
实验十二 制流和分压电路
【思考题参考答案】
1．在连接分压电路时，有人将电源的正、负极经过开关分别连到变阻器的一个
E 固定端和滑动端。这种连接方法对么？会有什么问题？
答：电路如图，这种连接方法不对。这种电路负载电阻被短路不会分压。
2．有一分压电路如图（实验的那个电路），负载电阻RL?5.1k?，电压表内阻为RV?10k?，变阻器电阻为R0。
（1）若希望分压均匀，应选择哪种规格的变阻器？ （a）5?,1A；（b）100?,0.5A（c）1000?,0.2A
3
2020年4月19日
B K A C R文档仅供参考
（2）当滑动头分别滑到A、B两端时，电压表示数为多少？ （3）设电源电压恒定，变阻器按（1）作了正确选择，可是A端到电源负极的导线断了。当滑动头滑到B端时，电压表示数为多少
答：（1）这里电压表内阻与负载电阻并联才是真正的负载电阻。即RL0?RL//RV?3.4k?，要使分压均匀，??RL0R0?2，兼顾省电，选（c）。
（2）当滑动头分别滑到A、B两端时，电压表示数分别为0和E； （3）这成了制流电路，当滑动头滑到B端时，电压表示数为E。 3．设计固定分压比的分压电路，电源电压1 V，RL?1000?，要求分压比为Y?0.1。如果要求分压比Y?0.001，电路应如何调整？
答：电路如图，分压比为 选??R2//RL?Y
R1?R2RE RRRL2R2?2，则?YR1?R2R2?RL，即
2R2?Y
R2?1000（1）Y?0.1，能够求出R2?52.5?，R1?RL2?R2?447.5? （2）Y?0.001，能够求出R2?0.5?，R1?RL2?R2?499.5?
[补充思考题]分压电路和制流电路都能控制负载上的电压和流过负载的电流。使用这两种控制电路有何不同？（想一下什么情况下使用制流电路或分压电路）
答：（1）它们的电压调节范围不同，分压电路电压调节范围为0-E，制流电路调节的负载电压范围为
RLE-E；（2）调节的均匀性不RL?R0同，分压电路??RLR0?2比较均匀，不影响电压范围，制流电路
4
2020年4月19日
文档仅供参考
??RLR0?2虽然也比较均匀，但
值影响电压范围，调节越均匀输出范
围越小；（3）消耗的电功率不同，如果两种电路输出电压范围相同，制流电路比分压电路省电。
实验十四 磁电式直流电表的改装
【思考题参考答案】
1．如果预先不知道表头内阻，能否在改装电压表的同时确定表的内阻。电路见课本第64页，图14-5。
答：能够。先将电阻箱Rs调到?UIg，改装后，在输入端加上满量程电压U，逐步减小Rs使表头满偏。有 Ig?Rg?Rs??U，Rg?阻箱读出Rs就能够计算内阻。
2．用半偏法测量电表内阻时，如果不满足R1?R2??Rg的条件，应如何计算Rg。
答：见课本第63页图14-2。满偏时电源端电压为Ig?Rg?R1?R2?，半偏时电源端电压为?Ig2?IR??Rg//R0?R1?R2?，电源电阻不计，有
0U?Rs。从电Ig?Ig2?IR0?Rg//R0?R1?R2??Ig?Rg?R1?R2?
0?又 RgIg2?IRR0
解出 Rg?R0?R1?R2? R1?R2?R03．在被改装表的零点和满度校准好之后，在零点和满度之间的各刻度依然不准。试分析产生这一结果的原因。
答：这有可能是刻度位置不准或者磁场不够径向均匀，后者造成线圈转到不同位置受的磁力矩不够线性，这样线圈在不同位置获得的力矩
5
2020年4月19日
国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案电磁学
