第4节串联电路和并联电路

电压表和电流表伏安法测电阻,卢龙县木井中学刘震坤,鲁教版普通高级中学教材第七节,一、电压表和电流表,1电流表的构造和工作原理,（1）构造：永磁铁，线圈，指针（2）工作原理：当线圈中有电流通过时，在磁场力作用下线圈带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏角就越大。,2电流表(G)的内阻、满偏电流、满偏电压：,（1）电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻。,（2）指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流,（3）电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压。由欧姆定律可知，Ug=IgRg（如图所示）,3电流表的改装,（1）把电流表G改装为电压表V,【例1】一电流表G，内阻Rg100，满偏电流Ig3mA，把它改装成量程为3V的电压表，需串联一个多大的电阻？该电压表的内阻多大？,解析：当电压表两端电压3V时，通过表头G的电流为满偏电流,指针指在最大刻度处，而最大刻度直接标以3V。G表头分担的电压为满偏电压VgIgRg0.3V，分压的内阻R分担的电压VRVVg2.7V，由串联电路的分压原理得RRgUR/Ug900，即电流表G串联900的分压电阻后，就改装成量程为3V的电压表电压表的内阻RVRRg1000,点拨：电流表改装成电压表，串联一个阻值越大的电阻，改装后的电压表量程就越大，与电流表G串联的分压电阻越大，改装后的电压表的内阻就越大,（2）把电流表G改装为电流表A,3电流表的改装,【例2】电流表G，内阻Rg25，满偏电流Ig3mA，要改装成量程为0.6A的电流表，应如何改装？改装后此电流表的内阻多大？,解析：当通过电流表的电流最大0.6A时，指针指在最大刻度处，而最大刻度直接标以0.6A。其中通过表头G的电流最大为满偏电流0.003A，通过分流电阻R上的电流最大为IRIIg0.597A，由分流原理得：Ig/IRR/Rg，RIgRg/IR0.126，即将表头G并联0.126的电阻，就改装成了0.6A的电流表改装后电流表的内阻RARgR/(RgR)=25.125,点拨：把电流表G改装成电流表A，需要并联的电阻阻值越小，改装后的电流表量程就越大，需要与电流表G并联的分流电阻越小，改装后的电流表的内阻就越小,二、伏安法测电阻,1、原理：部分电路的欧姆定律因为I=U/R所以R=U/I,2、测量的电路图,外接法,内接法,3、误差分析,（1）外接法,当RRV时IVIR，R测R,A,V,R,3、误差分析,（2）内接法I=IRU=UA+UR内接法时R测R当RRA时RR,A,V,R,（三）巩固练习,练习1如图，用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果电流表读数没有显著变化，则P应接在_处如果电压表读数没有显著变化，则P应接在_处,解析：若P从a移到b时，电流表读数没有显著变化，说明电压表的分流不明显，待测电阻R是小电阻，P应接在a处；若P从a移到b时，电压表读数没有显著变化，说明电流表的分压不明显，待测电阻R是大电阻，P应接在b处点拨：在不知道电阻的大小时，用试触判断方法很有效,（三）巩固练习,练习2如图所示的电路中，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，那么待测电阻RX的测量值比真实值_，真实值为_(电流表的内阻为0.2),解析：此电路为内接法，电压表的测量值偏大，据欧姆定律，测量值R偏大测量值RU/I10/0.1100实际上是电流表内阻和待测电阻之和，因此真实值为1000.299.8点拨：在分析伏安法测电阻的误差问题时，关键是判断误差到底是出于电压表还是电流表的读数，然后根据相关的知识求解即可,（三）巩固练习,练习3如图所示，一个有10V和100V的两种量程的电压表，表头内阻为500，满偏电流为1mA，求R1、R2的阻值各为多少？,解：gabg=abgg=9.5103,2gacg2=acgg=9104,（三）巩固练习,练习4要用伏安法测定一电阻，阻值约为10，额定功率P=2W，可选用的仪器。要求选取规格合格的器件组成正确的电路。,分析待测电阻R10P=2W为0.40到0.50V为4到5V,电源不能过低或过高选6V，用滑动变阻器调节使待测电阻上电压为45V