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1、电流表,一、伏安法测电阻1原理：根据欧姆定律RU/I，只要测量出待测电阻两端的电压U及流过的电流I即可求出Rx的阻值,2实验器材 （1）测量器材：,主要用来测量电路电流.,电压表,主要用来测量电路中两端电压。,（2）调节器材：,滑动变阻器是一个可以连续改变电阻值的可变电阻，在电路中能起到调节电流的大小及两点间电压高低的作用。,滑动变阻器,电阻箱,与滑动变阻器一样提供可变电阻，但电阻箱的电阻可以直接读出，电阻的变化是不连续的。,3.伏安法的测量电路,（1） 两种电路-电流表的内接法和外接法,RARx,RVRx,大电阻（测量结果偏大）,小电阻（测量结果偏小）,相对阻值比较法：当 时，Rx为小电阻，
2、采用外接法；当 时，Rx为大电阻，采用内接法.,（2） 两种测量电路的选择方法（电阻大小的比较）,绝对阻值比较法： 若已知待测电阻估计值，先将待测电阻值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法,实验试探法：按图所示接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则采用电流表内接法,选择原则： “大内偏大，小外偏小”,4、（控制）供电电路,（1）两种供电电路-滑动变阻器的限流式接法和分压式接法,分压电路电流、电
3、压调节范围大,(2)供电电路的选取原则在滑动变阻器的两种接法中：分压式接法，电压和电流的调节范围大；限流式接法较节能。一般能用限流就用限流接法。,工作电路的电阻R远大于滑动变阻器的最大值R0时。,要求工作（被控制）电路的电流(或电压)从零开始连续调节。,以下几种情况必须选用分压式接法：, 若采用限流式接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电表或电器的额定值时。,（二）实验器材的选取,安全性原则：因为各种电表均有量程，用电器及电源都有最大允许电流或功率，因此选择电表时应考虑其量程不小于用电器的最大允许电流或电压，另外，电路中的控制器材(如滑动变阻器、保护电阻等)应能够将电压、电流控制在安全
4、范围以内，否则将烧坏用电器或测量电表,1.实验器材的选取原则：,二、电学实验设计的基本思路 根据目的选择原理 根据原理选择器材 根据器材设计电路,（一）实验原理的选择原则 根据“方便、精确、可行性原则”，寻求与实验目的有关的理论依据，确定实验方法。, 方便性原则：实验时要调节方便，易于操作比如滑动变阻器，小阻值的滑动变阻器，在移动滑动触头时，电流、电压变化与滑动距离几乎成线性关系。大阻值的滑动变阻器，就会出现在移动滑动触头时，刚开始时用电器上的电压几乎不变，过了某位置后又突然增大的现象，不易操作，也会带来较大误差,综上所述，实验仪器的选择要同时兼顾多种因素的影响，考虑尽量全面，切不可只顾某一方
5、面的要求而忽视其它条件的制约, 精确性原则：根据实验的需要，选取精度合适的测量仪器电表的量程不是越大越好如电压表、电流表测量时，应使表针在1/3至满偏范围内读取测量值，指针偏角太小读取的测量值相对误差会很大,2.几种常用的电学实验器材的选取方法,（2） 电表的选取 -安全性原则 利用额定值判断：电表量程应大于用电器的额定值。 根据电源电动势判断：利用电源电动势和待测用电器电阻估测电路中的最大（电流或电压）值 -精确性原则 测量时指针偏转应大于量程1/3，这样可减少“电压表指针偏角越小误差越大”造成的误差 两种表量程接近，取内阻较大的电压表，这样电压表分流造成的误差小。取内阻较小的电流表，这样电
6、流表分压造成的误差小。,（1）电源的选择-安全、可行性原则 一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的电源。,（三）实验电路的选择1.测量电路的选择（外接法或内接法的选择）2.供电电路的选择（分压电路或限流电路的选择）,（3）滑动变阻器的选取-方便性原则 在满足实验要求的前提条件下选用总阻值小的变阻器，以满足调节方便的原则,【例1】 在“测定金属丝的电阻”实验中，金属丝的电阻Rx约为3，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P0.75 W，除导线、开关外，实验室还备有以下器材：,(1)要进一步精确测量金属丝的阻值，应选用的器材是_(只填代号字母),A6V电池组B电流表(00.6 A，
7、内阻0.5 )C电流表(03 A，内阻0.01)D电压表(03 V，内阻1k)E电压表(015 V，内阻5k)F滑动变阻器(0100，额定电流0.1 A)G滑动变阻器(020，额定电流1 A),A、B、D、G,(2)在方框内画出电路图：,(3)在下图中，将各器材连成实验电路,1.测量电路选择:要用比较阻值法确定，当 时采取外接法，反之采取内接法。 2.控制电路的选择；根据电路调节要求选择适当电路。 3.电学仪器的选择 首先遵循安全性原则；其次，电表还要遵循精确性原则，仪表指针偏角要在满偏的1/3到满偏 ；变阻器的要便于控制-方便性原则4.实物图连接 分析各器件连接方式，明确电表量程。 从电源开
8、始，按顺序以单线连接方式将各串联器件依次连接，然后再将并联器件并到电路中。“先串联后并联” 连线中尽量不交叉线，所有线必须连接到接线柱上，不能线上接线。,【题后小结】,【例2】某同学为探究小灯泡电阻R与两端电压U的关系，描绘R随电压U变化的图象.实验室备有：除“3.8 V，0.3 A”的待测小灯泡；导线和开关外，还有以下一些器材可供选择 ： 电流表：A1(量程100 mA,内阻约2 ) A2(量程0.6 A，内阻约0.3) 电压表：V1(量程5 V，内阻约5 k) V2(量程15 V，内阻约15 k） 滑动变阻器：R1(阻值范围010 ) R2(阻值范围02 k) 电源：E1(电动势为1.5
9、V，内阻约为0.2 ) E2(电动势为4 V，内阻约为0.04 ) （1) 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_，滑动变阻器_，电源_。 (填器材的符号),A2,V1,R1,E2,(3)根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_ ；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为_，灯泡实际消耗的电功率为_W。,0.78,11.5,1.5,（2）画出实验电路图。,【互动训练】1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 .实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程3 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程15 V，内
10、阻约为75 k)C电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程0.6 A，内阻约为1 )E滑动变阻器R1(0100 ，0.3 A)F滑动变阻器R2(02000 ，0.1 A)G电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )H开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(填写器材前面的字母),A、D、E、G、H,(2)为减小实验误差，应选用下图甲中_(填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙连接起来,b,(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如下图所示，则
11、待测电阻为_，电阻率为_,2.40 ,1.2710-6 m,解析 (1)A、D、E、G、H 由电池E的电动势为3 V,可知电压表应选V1;流过待测电阻Rx的最大电流约为Im=3 V5 =0.6 A,故电流表选A2;为了便于调节,滑动变阻器应选阻值较小的R1.(2)由于Rx=5 ,故采用电流表外接法.实物连接图如图所示.,(3)由两电表示数可知U=1.20 V,I=0.50 A 则Rx= =2.40.又由Rx=L/S,S=(d/2)2,解出=1.2710-6m.,2.某同学使用了如下器材,测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，已知小灯泡的额定电压为12 V.A.电源E(电动势15 V)；B.
12、电压表V1(量程为15 V，内阻约15 k)；C.电压表V2(量程为5 V，内阻约5 k)D.电流表A1(量程100 mA，内阻约10 )E.电流表A2(量程3A，内阻约0.010 )F.滑动变阻器R1(最大电阻为50 )；G.滑动变阻器R2(最大电阻为1K )H.单刀单掷开关；导线若干,(1)选择合理器材，在虚线框中画出实验电路,(2)根据设计的电路图在下图中的实物上连线,(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额_W.,1.141.16,3.某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0v0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1
13、；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2；电压表V，量程3V，内阻rV=9k；标准电阻R1，阻值1；标准电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R，阻值范围O10，；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为_（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是_V（3）学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号,答案:（1）由图2所示可知，电压表分度值是0.1V，电压表示数为2.3V，此时灯泡电阻RL=U/I=2.3V/0.46A=5（2）电压表内阻为9k，标准电阻R2阻值为3k，电压表最大示数为3V，由串联电路特点可知，标准电阻R2电压为1V，灯泡L两端电压为：3V+1V=4V（3）电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，实验电路图如图1或图2所示故答案为:（1）5（3分）;（2）4（3分）;（3）实验电路图如图所示,说明：画出答图1给4分，只画出答图2给2分。,
