歐姆表的制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告

歐姆表的制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、電阻測(cè)量電路數(shù)字萬用表中的電阻檔采用的是比例測(cè)量方法，其原理電路見圖一：

圖一

電阻測(cè)量原理由穩(wěn)壓管DZ提供測(cè)量基準(zhǔn)電壓，流過標(biāo)準(zhǔn)電阻和被測(cè)電阻的電流基本相等（數(shù)學(xué)表頭的輸入阻抗很高，其取用的電流可忽略不計(jì)）。所以數(shù)字表頭的參考電壓和輸入電壓有如下關(guān)系：電阻測(cè)量電路圖如圖二所示圖二

電阻測(cè)量電路圖如對(duì)200Ω檔，取R1=100Ω，小數(shù)點(diǎn)定在十位上。當(dāng)=100Ω時(shí)，表頭就會(huì)顯示出100.0Ω。當(dāng)變化時(shí)，顯示值相應(yīng)變化，可以從0.1Ω測(cè)到199.9Ω。（其余各檔請(qǐng)同學(xué)自己進(jìn)行推導(dǎo)）。小數(shù)點(diǎn)控制電路連線規(guī)則如圖三所示圖三

小數(shù)點(diǎn)線路圖鏈接方法

等效電源法解決歐姆表問題某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化成如圖所示電路。已知電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V,內(nèi)阻r=1.0Ω,電壓表滿偏電壓為3V,內(nèi)阻RV=3000Ω,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為9000Ω,A、B為兩表筆，通過讀取電壓表V的電壓值得到被測(cè)電阻的阻值。(1)使用該歐姆表測(cè)電阻時(shí)，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表V滿偏，下列操作正確的是A.

閉合開關(guān)S,兩表筆間不接入任何電阻B.

閉合開關(guān)S,將兩表筆短接(2)按照正確操作步驟測(cè)量某電阻阻值，電壓表V指針指在1.5V處，則電阻阻值為＿Ω。(3)將電壓表V刻度線改成電阻刻度線，電阻刻度線是

。（填“均勻”、“左疏右密”或“右疏左密”）(4)該歐姆表使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電源電動(dòng)勢(shì)減小，內(nèi)阻變大，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器仍能使電壓表V滿偏，導(dǎo)致測(cè)量值

真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。新款歐姆表，顛覆了傳統(tǒng)，但沒有顛覆原理。傳統(tǒng)歐姆表一般由三大件構(gòu)成：電源、靈敏電流計(jì)、調(diào)零電阻。原理是閉合電路歐姆定律。應(yīng)用原理進(jìn)行歐姆調(diào)零，應(yīng)用原理來找到電流計(jì)示數(shù)與被測(cè)電阻的函數(shù)關(guān)系。本題別出心裁，電流表被電壓表取代，目的還是要測(cè)電阻，怎測(cè)呢？原理又是什么？若思維就局限在傳統(tǒng)的歐姆表上，碰到這個(gè)題，十有八九要拉倒了。理解實(shí)驗(yàn)原理是破解實(shí)驗(yàn)題的大殺器。高中階段，對(duì)于測(cè)電阻，概括一下也就是三種思路：歐姆定律、閉合電路歐姆定律、電阻定律。前兩個(gè)?？?，后一個(gè)好像不值得一考。本題審題之后只要能確定原理還是閉合電路歐姆定律，基本就成功了。第一步，怎調(diào)零，若還照傳統(tǒng)歐姆表的老樣子，用老辦法解決新問題，就徹底栽了。一短接，電壓表示數(shù)為零，與滿偏對(duì)著干，肯定不行。即使不清楚原理，這一步也不能走歪了。根據(jù)選項(xiàng)，只能是斷路，斷路時(shí)電壓表和滑動(dòng)變阻器、電源內(nèi)阻屬于串聯(lián)關(guān)系，分到自己的滿偏電壓就調(diào)零成功了。要達(dá)到這個(gè)目的，說明電源電動(dòng)勢(shì)的值必須要大于電壓表的量程。接下來是具體的測(cè)量，和傳統(tǒng)歐姆表一樣，找到電壓表示數(shù)和被測(cè)電阻之間的函數(shù)關(guān)系就行，還是應(yīng)用閉合電路歐姆定律找函數(shù)關(guān)系。換表盤，有了表達(dá)式后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，被測(cè)電阻無窮大時(shí)（兩表筆斷路，即“歐姆調(diào)零”時(shí)），電壓表示數(shù)可以“調(diào)出”最大值，被測(cè)電阻為零時(shí)（兩表筆短接），電壓表示數(shù)為零。這樣的話，被測(cè)電阻從零到無窮大，和電壓表示數(shù)從零到最大值恰好形成了一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。電阻刻度線是否均勻呢？被測(cè)電阻從零到無窮大，如何劃分均勻呢？分多少等分？這就說明電壓刻度線換成電阻刻度線后肯定沒法均勻了。但疏密關(guān)系呢？上一問實(shí)際上已經(jīng)給出了提示，電壓表示數(shù)從零到半偏，對(duì)應(yīng)的被測(cè)電阻從零到一個(gè)具體值，先不論這個(gè)具體值多大，但肯定是一個(gè)具體的值。電壓值從半偏到滿偏，對(duì)應(yīng)的電阻值從一個(gè)具體的值到了無窮大。這不就說明右邊電壓值對(duì)應(yīng)的電阻刻度肯定密嗎？最后一問可以這樣來思考，電源內(nèi)阻變化肯定不影響測(cè)量結(jié)果，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器能起到一個(gè)補(bǔ)償作用。關(guān)于偏大、偏小的問題。電動(dòng)勢(shì)減小后，電壓表的內(nèi)阻還是保持不變的，調(diào)零成功后電壓表內(nèi)阻在調(diào)零電路中總電阻的占比是增大的。因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)變小了，而電壓表的滿偏電壓是不變的，依靠自己的內(nèi)阻分到同樣大小的電壓，在整個(gè)閉合回路中的電阻占比就得增大。把調(diào)零后的電路等效為一個(gè)電源，可顯示電動(dòng)勢(shì)的電源，調(diào)零時(shí)電壓表的示數(shù)就是新電源的電動(dòng)勢(shì)，電壓表內(nèi)阻與“電源內(nèi)阻及滑動(dòng)變阻器的總阻值”的并聯(lián)阻值為新電源的內(nèi)阻。因調(diào)零時(shí)滑動(dòng)變阻器的內(nèi)阻減小，因此等效電源的內(nèi)阻減小。由上邊兩式化簡(jiǎn)得到的表達(dá)式，看作等效電源時(shí)的路端電壓表達(dá)式。測(cè)同樣的電阻，新電動(dòng)勢(shì)沒變，因?yàn)檫€可以調(diào)零，但內(nèi)阻減小，因此同樣的被測(cè)電阻所分電壓就增大。所以偏大。對(duì)于電表的認(rèn)識(shí)，電壓表和電流表可以認(rèn)為是特殊電阻，特殊在能顯示電壓或電流的電阻，當(dāng)然可以根據(jù)歐姆定律實(shí)現(xiàn)功能互換。但對(duì)于歐姆表，不論是傳統(tǒng)的有電流計(jì)在內(nèi)的三大件歐姆表，還是本題創(chuàng)新的“電壓表式”歐姆表，都可以利用閉合電路歐姆定律中規(guī)中矩得出結(jié)論。但若把歐姆表更本質(zhì)的看作“特殊電源”，解決這類問題的思路就會(huì)快一點(diǎn)。“電流表式”歐姆表可以看作可顯示回路電流的電源，通過閉合電路歐姆定律可以把回路的電流值和外電路電阻（被測(cè)電阻）建立起