(二)用欧姆表测电阻 1.欧姆表的构造
欧姆表构造如图所示,其内部包括电流表表头G、电池E和调零电阻R
2.原理
当红、黑两表笔短接时.如图 (甲)所示,调节R,使电流表指针达到满偏电流(即调零),
此时指针所指表盘上满刻度处.对应两表笔间电阻为0,这时有:笔间的电阻相当于无穷 大,R=
。
当两表笔间接入待测电阻R,时,如图 (丙)所示,电流表的电流为:
当红、黑表笔断开,如图 (乙)所示,此时,指针不偏转,指在表盘最左端,红、黑表
当Rx改变,Ix随之改变,即每一个Rx都有一个对应的Ix,将电流表表盘上Ix 处标出对应Rx的Rx值,就制成欧姆表表盘,只要两表笔接触待测电阻两端,即可在表盘上直接读出它的阻值。由于Ix 不随Rx均匀变化,故欧姆表表盘刻度不均匀。 3.合理地选择挡位
由于欧姆表表盘中央部分的刻度较均匀,读数较准,故选用欧姆表挡位时,应使指针尽量靠近中央刻度。
4.欧姆表使用时须注意
(1)使用前先机械调零,使指针指在电流表的零刻度。
(2)要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆。 (3)合理选择量程,使指针尽量指在刻度的中央位置附近。 (4)换用欧姆挡的另一量程时,一定要重新调零。
(5)读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。 (6)测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF挡。若长期不用,须取出电池。 [典型例题]
例1、如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω,R4、R5的阻值都是0.5Ω,ab端输入电压U=6V,当cd端接伏特表时,其示数是________V;ab端输入电压U=5V,当cd端接安培表时,其示数是_________A。
例2、如图所示,E=6V,r=1Ω,当R1=5Ω,R2=2Ω,R3=3Ω时,平行板电容器中的带电微粒正好处于静止状态,当把R1、R2、
R3的电阻值改为Rˊ1=3Ω,Rˊ2=8Ω,Rˊ3=4Ω,带电微粒将做什么运动?
例3、如图所示的电路中,R1为滑动变阻器,电阻的变化范围是0~50Ω, R2=1Ω,电源的电动势为6V,内阻
为2Ω,求滑动变阻器R1为何值时, (1)电流输出功率最大; (2)消耗在R1上的功率最大; (3)消耗在R2上的功率最大;
说明:
对于电源,有三种意义的电功率: (1)总电功率P总=P出+P内=EI。 (2)输出功率P出=UI
(3)电源内阻发热损耗的电功率P内=I2r
电源的效率则是=×100%=×100%=×100%
电源的输出功率最大时是否是效率最高呢? 下面我们来讨论这个问题
当电源电动势E和内电阻r一定时,电源的输出功率(外电路的总功率)P出=I2R 随负裁电阻R的变化是非单调的变化。
将I=
代入上式可得P出=I2R=
R==,
由上式可得,当R=r时,P出最大,且P出m=有两个可能的外电阻值。
=。
P出随负载电阻及变化的曲线,如图所示,由图可见,对于同一输出功率(P出m除外),
当电源有最大输出功率时,电源的效率= 而当R 当R
时(外电路断路),0时(外电路短路),
0 1,
×100%=50%
所以并非电源有最大输出功率时,效率就高。
例4、如图所示的电路中,R1与R3为定值电阻,R2是滑动变阻器。若变阻器的滑动端向右移动,使R2的阻值增大,则安培表的示数将_________。
例5、阻值较大的电阻R1、R2串联后,接入电压U恒定的电路,如图所示。现用同一电压表分别测量R1、R2的电压,测量值分别为U1和U2,则:( )
A、U1+U2=U B、U1+U2<U C、U1/U2=R1/R2 D、U1/U2≠R1/R2
例6、在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a, 再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数,在下列选挡中,符合操作规程的是:( ) A、直流10V挡
B、直流0.5A挡 C、直流2.5V挡 D、欧姆挡
(完整word版)恒定电流知识点总结
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