思考題1-電學(xué)

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1、4宋富高：直流電實(shí)驗(yàn)思考題解答直流電實(shí)驗(yàn)思考題解答一、電位差計(jì)思考題1、電位差計(jì)測(cè)電壓的方法與用電壓表測(cè)電壓的方法有何不同？答：電位差計(jì)測(cè)電壓是用比較法測(cè)量，測(cè)量時(shí)無(wú)須從待測(cè)電路取出電流，不會(huì)干擾待測(cè)電路的工作狀態(tài)，因而可以進(jìn)行精密測(cè)量；電壓表測(cè)電壓需要直接從待測(cè)電路取出電流，這會(huì)干擾待測(cè)電路的工作狀態(tài)，因而其測(cè)量精度會(huì)受到限制。2、電位差計(jì)的測(cè)量精度取決于什么因素？答：電位差計(jì)的測(cè)量精度在客觀上取決于內(nèi)在結(jié)構(gòu)中的電阻元件、標(biāo)準(zhǔn)電池的精度以及檢流計(jì)的靈敏度，在主觀上還取決于檢流計(jì)的零點(diǎn)和工作電流是否校準(zhǔn)。3、如果不校準(zhǔn)工作電流就進(jìn)行測(cè)量，會(huì)有

2、什么后果？答：不校準(zhǔn)工作電流就進(jìn)行測(cè)量將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差：由于額定工作電流為10mA，當(dāng)工作電流大于10mA時(shí)，測(cè)量值將小于實(shí)際電壓；當(dāng)工作電流小于10mA時(shí)，測(cè)量值將大于實(shí)際電壓。4、在直流電位差計(jì)中為什么要使用標(biāo)準(zhǔn)電池？答：在直流電位差計(jì)中使用標(biāo)準(zhǔn)電池是為了校準(zhǔn)工作電流，因?yàn)楣ぷ麟娏饕蠛芫_，因而必須用標(biāo)準(zhǔn)電池校準(zhǔn)。補(bǔ)充思考題1、電池的端電壓用電壓表測(cè)量時(shí)為U1，用電位差計(jì)測(cè)量時(shí)為U2，且U2>U1，為什么？答：由于電位差計(jì)采用比較法測(cè)量，它所測(cè)得的電壓U2實(shí)際就是電池的電動(dòng)勢(shì)；而電壓表測(cè)得的電壓U1實(shí)際是電池的端電壓，由于電壓表須有

3、電流通過(guò)，導(dǎo)致電池內(nèi)阻存在壓降，因而U2>U1。二、改裝電表思考題：1、校準(zhǔn)電流表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)使兩表同時(shí)滿刻度？電壓表呢？答：校準(zhǔn)電流表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，說(shuō)明分流電阻分走的電流過(guò)大，因而應(yīng)該調(diào)大分流電阻；校準(zhǔn)電壓表時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)表的指針滿刻度而改裝表達(dá)不到，說(shuō)明分壓電阻分走的電壓過(guò)大，因而應(yīng)該調(diào)小分壓電阻。2、如圖，在量程分別為I1、I2、I3的三量程毫安表中，哪檔量程電流最大？哪檔最小？mAI1I2I3R3R1R2答：設(shè)毫安表內(nèi)阻為Rg，且R1、R2、R3均不為零，則，由此，,4宋富高

4、：直流電實(shí)驗(yàn)思考題解答，由此，,，由此，.可見(jiàn)，當(dāng)R1、R2、R3均不為零時(shí)，成立，即I1量程最大，I3最小。R2V3VR15V3、如右圖，將內(nèi)阻為50Ω、最大刻度為50mV的磁電式電壓表串聯(lián)兩個(gè)電阻R1、R2，使之變成量程分別為3V和5V的雙量程電壓表，求R1、R2的數(shù)值。解：由于，，因此，；，因此，。補(bǔ)充思考題：1、電流表中串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮杓纯捎米麟妷罕恚囌f(shuō)明其理由。答：由于串聯(lián)的電阻可以起分壓作用，電流表中通過(guò)同樣的電流，兩端的電壓就會(huì)增加，因而串聯(lián)適當(dāng)電阻的電流表就可以當(dāng)作電壓表使用。三、二極管伏安特性思考題1、為什么反向特性曲線要進(jìn)

5、行電流修正？答：由于在實(shí)驗(yàn)中電壓表內(nèi)接，測(cè)定反向特性曲線是在較高的電壓下進(jìn)行的，此時(shí)通過(guò)電壓表的電流不能忽略，必須進(jìn)行修正。2、在上述實(shí)驗(yàn)中，為何要將電壓表內(nèi)接？若將電流表內(nèi)接會(huì)有何不便？已知電流表內(nèi)阻約為98Ω。答：由于電壓表內(nèi)阻很大，當(dāng)電壓表內(nèi)接，則在測(cè)定正向特性曲線時(shí)，由于通過(guò)電壓表的電流可以忽略不計(jì)，不必進(jìn)行電流修正；在測(cè)定正向特性曲線時(shí)，由于通過(guò)電壓表的電流始終保持在0.006mA，很容易進(jìn)行電流修正，因此，電壓表內(nèi)接可以使數(shù)據(jù)修正工作變得很容易。若將電流表內(nèi)接，則無(wú)論測(cè)定正向曲線或反向曲線，都必須對(duì)幾乎每一次的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行電壓修正

6、。例如當(dāng)電流為1mA時(shí)，修正電壓為0.098V；電流為2mA時(shí)，修正電壓為0.196V，這么大的電壓，若不進(jìn)行修正，將嚴(yán)重歪曲特性曲線的形狀，若進(jìn)行修正則非常麻煩。3、在正向特性曲線中，為何要將電壓表的最后一位調(diào)為零？能否將反向特性曲線實(shí)驗(yàn)中的電壓表最后一位讀數(shù)都調(diào)為零？（結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答）答：在正向特性曲線中，將電壓表的最后一位調(diào)為零是為了便于畫(huà)圖，無(wú)論圖的橫坐標(biāo)采用什么比例，這時(shí)電壓值都將出現(xiàn)在坐標(biāo)紙的方格線上。但若將反向特性曲線實(shí)驗(yàn)中的電壓表最后一位讀數(shù)都調(diào)為零，則可測(cè)數(shù)據(jù)不會(huì)超過(guò)4~5個(gè)，因?yàn)檎麠l曲線的有意義的電壓間隔不到0.04V，

7、用4個(gè)數(shù)據(jù)畫(huà)的曲線不能反映真實(shí)特性，沒(méi)有什么意義。4宋富高：直流電實(shí)驗(yàn)思考題解答補(bǔ)充思考題1、如果將測(cè)量線路簡(jiǎn)化為右圖所示的樣子，且設(shè)R=1000Ω，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出當(dāng)正向和反RRUDUUUD向電流均為1.5mA時(shí)所對(duì)應(yīng)的電源電壓。（提示：U=UD+IR）解：由正向曲線查得電流為1.5mA時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓為UD=0.705V由此，U=UD+IR=0.705+0.0015′1000=2.205V；由正向曲線查得電流為1.5mA時(shí)所對(duì)應(yīng)的電源電壓為UD=7.352V由此，U=UD+IR=7.352+0.0015′1000=8.852V。2、

8、根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)所得的正向和反向特性曲線，求出二極管介于0.5mA和1.0mA之間的平均正向電阻和平均反向電阻。提示：求出與0.5mA和1.0mA對(duì)應(yīng)的二極管電壓之差Δ