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1、第第4 4节电学实验基础节电学实验基础一、电流表、电压表的使用和读数一、电流表、电压表的使用和读数串串+ +- -百分百分并并高高低低二、滑动变阻器的使用二、滑动变阻器的使用(控制电路的选择控制电路的选择)1滑动变阻器示意图滑动变阻器示意图2滑滑动变动变阻器的使用阻器的使用A作作限限流流用用时时，把把滑滑动动变变阻阻器器串串联联在在被被限限电电流流的的电电路路中中，可可以以接接同同一一端端的的两两个个接接线线柱柱 或或 ，也也可可以以接接对对角角线线上上的的两两接接线线柱柱 或或 ，开开始始时时，应应使接入的使接入的电电阻阻 B作作分分压压用用时时，先先把把电电阻阻丝丝串串上上电电键键，接接到
2、到电电源源两两极极上上，再再在在电电阻阻丝丝的的一一端端与与滑滑键键之之间间接接上上用用电电器器如如下下图图所所示示开始开始时时，应应使用使用电电器上的器上的电压为电压为_A、CB、DA、DB、C最大最大03.两种接法的比两种接法的比较较元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 http:/ 驾考宝典2016科目一 科目四选选用用滑滑动动变变阻阻器器时时，先先要要确确保保电电路路中中电电流流不不超超过过变变阻阻器器允允许许通通过过的的最最大大电电流流若若用用“限限流流式式”一一般般选选阻阻值值适适当当大大一一点点的的，但但不不是是越越大大越越好好因因阻阻值值太太大大时时
3、，在在实实验验中中，可可能能只只用用到到其其阻阻值值较较小小的的一一部部分分，滑滑动动触触头头只只能能在在很很短短的的距距离离内内移移动动，使使用用起起来来很很不不方方便便一一般般是是选变选变阻器阻器总总阻阻值值与用与用电电器的阻器的阻值值比比较较接近的接近的若若用用“分分压压式式”，应应选选择择总总阻阻值值适适当当小小一一些些的的滑滑动动变变阻阻器器，这这样样可可使使分分出出的的电电压压大大致致上上随随滑滑动动触触头头移移动动距距离离成正比例改成正比例改变变，调节调节起来比起来比较较方便方便2选选用器材的一般步用器材的一般步骤骤：a先找出先找出实验实验中必中必须应须应用的器材用的器材b画出画
4、出实验电实验电路路图图c估算待估算待测电测电路中路中I和和U的最大的最大值值d考考虑虑能否使能否使电电表指表指针针在半偏以上在半偏以上e选选择择合合适适量量程程的的电电压压表表、电电流流表表，合合适适的的滑滑动变动变阻器和阻器和电电源源1.1.电电流表的内接法和外接法的比流表的内接法和外接法的比较较四、伏安法测电阻四、伏安法测电阻题型一：实际电表对电路的影响题型一：实际电表对电路的影响例例1 1 如如图图甲甲所所示示，电电压压表表V V1 1、V V2 2串串联联接接入入电电路路中中时时，示示数数分分别别为为6 6 V V和和4 4 V V，当当只只有有电电压压表表V V2 2接接入入电电路路
5、中中时时，如如图图乙所示，示数乙所示，示数为为9 V9 V，电电源的源的电动势为电动势为( () )A A9.8 V B9.8 V B10 V10 VC C10.8 V D10.8 V D11.2 V11.2 V【思路点拨】【思路点拨】实际的电压表是有一定的内阻的，其电压实际的电压表是有一定的内阻的，其电压读数跟其内阻的比值即为通过电压表的电流，再运用闭读数跟其内阻的比值即为通过电压表的电流，再运用闭合电路路端电压公式合电路路端电压公式UEIr即可求解即可求解【答案】【答案】C【方法与知识感悟】【方法与知识感悟】1.理想电表：理想电表：(1)理想电压表的内阻看作无穷大，故视为断路理想电压表的内
6、阻看作无穷大，故视为断路(2)理想电流表的内阻看作为零，故视为短路理想电流表的内阻看作为零，故视为短路2实际电表实际电表(不能忽略电表内阻对电路的影响不能忽略电表内阻对电路的影响)：(1)电电表表在在电电路路中中的的作作用用是是能能够够显显示示电电流流、电电压压的的定定值值电电阻阻(2)已已知知内内阻阻的的电电流流表表可可当当电电压压表表使使用用；已已知知内内阻阻的的电电压压表可当电流表使用表可当电流表使用例例2 2 图为图为用伏安法用伏安法测测量量电电阻阻的原理的原理图图图图中，中，V V为电压为电压表，表，内阻内阻为为4000 4000 ；mAmA为电为电流表，流表，内内阻阻为为50 50
7、 ；E E为为电电源源，R R为为电电阻阻箱箱，R Rx x为为待待测测电电阻阻，S S为为开关开关 (1)(1)当当开开关关闭闭合合后后，电电压压表表读读数数U U1.6 1.6 V V，电电流流表表读读数数I I2.0 2.0 mA.mA.若若将将R Rx x作作为为测测量量值值，所所得得结结果果的的百百分分误误差是差是_题型二：电阻测量电路的选取题型二：电阻测量电路的选取【思路点拨】【思路点拨】伏安法测电阻时，电流表外接法的测量伏安法测电阻时，电流表外接法的测量值是待测电阻值是待测电阻RX的真实值与电压表内阻并联的总阻的真实值与电压表内阻并联的总阻值，内接法的测量值是待测电阻值，内接法的
8、测量值是待测电阻RX的真实值与电流的真实值与电流表内阻串联的总阻值表内阻串联的总阻值【答案】【答案】(1)20%(2)5%实验试探法：按右图接实验试探法：按右图接好电路，让电压表接线好电路，让电压表接线柱柱P先先后后与与a、b处处接接触触一一下下，如如果果电电压压表表的的示示数数有有较较大大的的变变化化，而而电电流流表表的的示示数数变变化化不不大大，则则可可采采用用电电流流表表外外接接法法；如如果果电电流流表表的的示示数数有有较较大大的的变变化化，而而电电压压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法表的示数变化不大，则可采用电流表内接法2本章两个测电阻实验的测量电路的选取本章两个测电阻实验的测量
9、电路的选取本本章章实实验验测测定定金金属属丝丝的的电电阻阻率率和和描描绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线中中由由于于所所测测金金属属丝丝和和小小灯灯泡泡的的电电阻阻都都较小，故都采用了电流表的外接法较小，故都采用了电流表的外接法例例3 3 某同学若采用伏安法某同学若采用伏安法测测量某待量某待测电测电阻阻( (约约10 )10 )，其能，其能够够使用的器使用的器材如下：材如下：电电源源( (电动势约电动势约6 V)6 V)、电压电压表表( (量程量程3 V3 V，内阻，内阻约约5 k)5 k)、电电流表流表( (量量程程0.6 0.6 A A，内内阻阻约约0.5 0.5 )、滑滑动动变
10、变阻阻器器(0(010 10 )、开开关关一一个个、导导线线若若干干他他采采用用了了如如图图所所示示的的实实验验电电路路图图，他他的的实实验验是是否否可可行行？若若不不可可行行，请请你你设设计计一一个个更更好好的的实实验电验电路路图图【思路点拨】【思路点拨】计算限流接法的最小调节电压，电压表计算限流接法的最小调节电压，电压表的量程是否够用的量程是否够用题型三：控制电路的选取题型三：控制电路的选取察和操作察和操作若若采采用用限限流流接接法法，电电路路中中实实际际电电压压(或或电电流流)的的最最小小值仍超过值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法的额定值时，只能采用分压接法2下列情况可选用限流式接
11、法下列情况可选用限流式接法测测量量时时电电路路电电流流或或电电压压没没有有要要求求从从零零开开始始连连续续调调节节，只只是是小小范范围围内内测测量量，且且RL与与R0接接近近或或RL略略小小于于R0，采采用限流式接法用限流式接法电电源源的的放放电电电电流流或或滑滑动动变变阻阻器器的的额额定定电电流流太太小小，不不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法没没有有很很高高的的要要求求，仅仅从从安安全全性性和和精精确确性性角角度度分分析析两两者者均均可可采采用用时时，可可考考虑虑安安装装简简便便和和节节能能因因素素采采用用限限流流式接法式接法3本本章章两两个个
12、有有关关伏伏安安法法测测电电阻阻的的实实验验中中控控制制电电路路的的选取选取(1)实实验验测测定定金金属属丝丝的的电电阻阻率率中中采采用用滑滑动动变变阻阻器器的的限流式接法；限流式接法；(2)实实验验描描绘绘小小灯灯泡泡的的伏伏安安特特性性曲曲线线中中由由于于电电压压要要从从零零开开始始调调节节测测多多组组数数据据，故故采采用用滑滑动动变变阻阻器器的的分分压压式接法式接法1读读出下列出下列电电表的示数表的示数.接接03 V量程量程时读时读数数为为 V.接接015 V量程量程时时，读读数数为为10.7 V 接接00.6 A量程量程时读时读数数 A.接接03 A量程量程时时，读读数数为为080 A
13、 2.132.170.162.有有一一待待测测电电阻阻R，其其阻阻值值在在1 0001100 之之间间，实实验验室准室准备备用来用来测测量量该电该电阻阻值值的的实验实验器材有：器材有：电压电压表表V(量程量程015 V，内，内电电阻阻约约20 k)电电流表流表A1(量程量程010 mA，内，内电电阻阻约约20 )电电流表流表A2(量程量程0300 mA，内，内电电阻阻约约40 )滑滑动变动变阻器阻器R1(最大阻最大阻值为值为2 0，额额定定电电流流为为1 A)滑滑动变动变阻器阻器R2(最大阻最大阻值为值为300 ，额额定定电电流流为为0.1 A)直流直流电电源源E(电动势为电动势为9 V、内、
14、内电电阻阻约为约为0.5 )开关及开关及导线导线若干若干实实验验要要求求电电表表读读数数从从零零开开始始变变化化，并并能能多多测测几几组组电电流流、电电压压值值，以以便便画画出出电电流流电电压压的的关关系系图图线线，为为了了实实验验能能正正常常进进行行，减减少少测测量量误误差差，还还要要求求滑滑动动变变阻器便于阻器便于调节调节，则则(1)电电流表流表应选应选用用_(填填实验实验器材的代号器材的代号)(2)滑滑动变动变阻器阻器应选应选用用_(填填实验实验器材的代号器材的代号)(3)甲甲、乙乙、丙丙、丁丁四四个个电电路路图图中中符符合合要要求求的的电电路路图图是是_图图A1R1丙丙3某同学用伏安法
15、某同学用伏安法测测一个未知一个未知电电阻的阻阻的阻值值，他先将，他先将电压电压表接表接在在a点，点，读读得两表示数分得两表示数分别为别为U13.0 V，I13.0 mA，然后将，然后将电压电压表改接在表改接在b点，点，读读得两表示数分得两表示数分别为别为U22.9 V，I24.0 mA，如，如图图所示，由此可知所示，由此可知电压电压表表应应接到接到_点点误误差差较较小，小，测测得得R值应为值应为 .a1 000【巩固基础】【巩固基础】1用用伏伏安安法法测测电电阻阻，可可采采用用下下图图所所示示的的甲甲乙乙两两种种接接法法如如所所用用电电压压表表内内阻阻为为5000 ，电电流流表表内内阻阻为为
16、0.5 .(1)当当测测量量100 左右的左右的电电阻阻时时，宜采用，宜采用_电电路路(2)现现采用乙采用乙电电路路测测量某量某电电阻的阻阻的阻值时值时，两，两电电表的表的读读数数分分别别为为10 V、0.5 A，则则此此电电阻阻的的测测量量值值为为_，真真实值为实值为 .甲甲2020.082如如图图所示所示为为伏安法伏安法测电测电阻的一种常用阻的一种常用电电路以下分路以下分析正确的是析正确的是( )A此接法的此接法的测测量量值值大于真大于真实值实值B此接法的此接法的测测量量值值小于真小于真实值实值C此接法要求待此接法要求待测电测电阻阻值值小于小于电电流表内阻流表内阻D开始开始实验时实验时滑滑
17、动变动变阻器阻器动头动头P应处应处在最左端在最左端A3 3用用伏伏安安法法测测金金属属电电阻阻R Rx x( (约约为为5 5 )的的值值，已已知知电电流流表表内内阻阻为为1 1 ，量量程程为为0.6 0.6 A A，电电压压表表内内阻阻为为几几千千欧欧，量量程程为为3 3 V V，电电源源电电动动势势为为9 9 V V，滑滑动动变变阻阻器器的的阻阻值值为为0 06 6 ，额额定定电电流流为为5 A5 A，试试画出画出测测量量R Rx x的原理的原理图图【提升能力】【提升能力】4测测一个阻一个阻值约为值约为25 k的的电电阻，阻，备备有下列器材：有下列器材：A电电流表流表(量程量程100 A，
18、内阻，内阻2 k)B电电流表流表(量程量程500 A，内阻，内阻300 )C电压电压表表(量程量程10 V，内阻，内阻100 k)D电压电压表表(量程量程50 V，内阻，内阻500 k)E直流直流稳压电稳压电源源(电动势电动势15 V，允，允许许最大最大电电流流1 A)F滑滑动变动变阻器阻器(最大最大电电阻阻1 k，额额定功率定功率1 W)G电键电键、导线导线若干若干(1)电电流表流表应选应选 ，电压电压表表应选应选 .(2)画出画出测测量量Rx的量程的量程图图BC电电流表内接，分流表内接，分压压式如式如图图所示所示5一一直直流流电电压压表表，量量程程为为1 V，内内阻阻为为1000 ，现现将
19、将一一阻阻值值大大约约为为50007000 之之间间的的固固定定电电阻阻R1与与此此电电压压表表串串联联，以以扩扩大大电电压压表表的的量量程程为为求求得得扩扩大大后后量量程程的的准准确确值值，再再给给定定一一直直流流电电源源(电电动动势势E约约为为67 V，内内阻阻可可忽忽略略不不计计)，一一阻阻值值R22000 的的固固定定电电阻阻，两两个个单单刀刀开开关关S1、S2及若干及若干导线导线(1)为为达达到到上上述述目目的的，把把下下图图连连成成一一个个完完整整的的实实验验电电路路图图答案如下答案如下图图(2)连线连线完成以后，当完成以后，当S1与与S2均均闭闭合合时时，电压电压表的示数表的示数
20、为为0.90 V；当；当S1闭闭合，合，S2断开断开时时，电压电压表的示数表的示数为为0.70 V，由此可以由此可以计计算出改装后算出改装后电压电压表的量程表的量程为为 V，电电源源电动势为电动势为 V.76.36某研究性学某研究性学习习小小组设计组设计了了图图所示的所示的电电路，用来研究路，用来研究稀稀盐盐水溶液的水溶液的电电阻率与阻率与浓浓度的关系度的关系图图中中E为为直流直流电电源，源，K为为开关，开关，K1为单为单刀双刀双掷掷开关，开关，V为电压为电压表，表，A为为多量程多量程电电流表，流表，R为为滑滑动变动变阻器，阻器，Rx为为待待测测稀稀盐盐水溶水溶液液柱液液柱7如如图图所示是有两
21、个量程的所示是有两个量程的电电流表，当使用流表，当使用a、b两个端点两个端点时时，量程量程为为1 A，当使用，当使用a、c两个端两个端点点时时，量程，量程为为0.1 A，已知表，已知表头头的内阻的内阻Rg为为200 ，满满偏偏电电流流Ig为为2 mA，求，求电电阻阻R1、R2的的值值【解解析析】当当使使用用a、b两两个个端端点点时时，有有Ig(RgR2)(I1Ig)R1，其中，其中I11 A当使用当使用a、c两个端点时，有两个端点时，有IgRg(I2Ig)(R1R2)，其中，其中I20.1 A代入数据整理解得代入数据整理解得R10.4 ，R23.6 .8 8为为了了测测定定电电流表流表A A1 1的内阻，采的内阻，采用如右用如右图图所示的所示的电电路其中：路其中：A A1 1是是待待测电测电流表，量程流表，量程为为300 A300 A，内阻，内阻约为约为100 100 ；A A2 2是是标标准准电电流表，量程是流表，量程是200 A200 A；R R1 1是是电电阻箱，阻阻箱，阻值值范范围围是是0 0999.9 999.9 ；R R2 2是滑是滑动变动变阻器；阻器；R R3 3是保是保护电护电阻；阻；E E是是电电池池组组，电动势为电动势为4 V4 V，内阻不，内阻不计计；S S1 1是是单单刀刀单掷单掷开关，开关，S S2 2是是单单刀双刀双掷掷开关开关【再上台阶】【再上台阶】
