恒定电流第2讲电学实验准备知识

1、第2讲电学实验的准备知识一、电流表、电压表的使用和读数串串+ +- -百分百分110并并高高低低1滑动变阻器示意图滑动变阻器示意图2滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用A作限流用时作限流用时，把滑动变阻器串联在被限电流的电路中，把滑动变阻器串联在被限电流的电路中，可以接同一端的两个接线柱可以接同一端的两个接线柱 或或 ，也可，也可以接对角线上的两接线柱以接对角线上的两接线柱 或或 ，开始时，开始时，应使接入的电阻应使接入的电阻 B作分压用时作分压用时，先把电阻丝串上电键，接到电源两极上，先把电阻丝串上电键，接到电源两极上，再在电阻丝的一端与滑键之间接上用电器开始时，应再在电阻丝的一端与滑键之间接上

2、用电器开始时，应使用电器上的电压为使用电器上的电压为_A、CB、DA、DB、C最大0二、滑动变阻器的使用(控制电路的选择)哪种是分压接法哪种是分压接法哪种是限流接法哪种是限流接法控制电路(供电电路) 滑动变阻器接法电路图滑片初始位置供电范围接法选择口诀如图最左端阻值最大处如图最左端R与测并=0RU/(R+R0)U0U节能多测几组测量电路从0V起限流必超量程以大控小，一般R滑是Rx的35倍以小控大限流接法分压接法三、测量电路 电流表 接法电路图误差来源误差分析接法选择口诀电流表分压电压表分流U测=Ux+UAR测=Rx+RARxRxRA内大大(大内高手)外小小I测=Ix+IVR测=Rx并RVRxR

3、xRV实际法1:判别法， 法2:点触法内接法外接法试触法 选用滑动变阻器时，先要确保电路中电流不超过变阻器允许通过的最大电流若用“限流式”一般选阻值适当大一点的，但不是越大越好因阻值太大时，在实验中，可能只用到其阻值较小的一部分，滑动触头只能在很短的距离内移动，使用起来很不方便一般是选变阻器总阻值与用电器的阻值比较接近的若用“分压式”，应选择总阻值适当小一些的滑动变阻器，这样可使分出的电压大致上随滑动触头移动距离成正比例改变，调节起来比较方便2选用器材的一般步骤：a先找出实验中必须应用的器材b画出实验电路图c估算待测电路中I和U的最大值d考虑能否使电表指针在半偏以上e选择合适量程的电压表、电流

4、表，合适的滑动变阻器和电源题型题型1：实际电表对电路的影响：实际电表对电路的影响例1 如图甲所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6 V和4 V，当只有电压表V2接入电路中时，如图乙所示，示数为9 V，电源的电动势为()A9.8 V B10 V C10.8 V D11.2 V【思路点拨】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，再运用闭合电路路端电压公式UEIr即可求解【答案】C【答案】C例例3 某同学若采用伏安法测量某待测电阻某同学若采用伏安法测量某待测电阻(约约10 )，其能，其能够使用的器材如下：电源够使用的器材如下：电源(电动势约电动势约6

5、 V)、电压表、电压表(量程量程3 V，内阻约内阻约5 k)、电流表、电流表(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.5 )、滑动变阻、滑动变阻器器(010 )、开关一个、导线若干他采用了如图所示的、开关一个、导线若干他采用了如图所示的实验电路图，他的实验是否可行？若不可行，请你设计一实验电路图，他的实验是否可行？若不可行，请你设计一个更好的实验电路图个更好的实验电路图题型2：控制电路的选取测量电路的选取必用分压多测几组测量电路从0V起限流必超量程限流必超量程【思路点拨】计算限流接法的最小调节电压，电压表的量程是否够用察和操作若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时，

6、只能采用分压接法2下列情况可选用限流式接法测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法3本章两个有关伏安法测电阻的实验中控制电路的选取(1)实验测定金属丝的电阻率中采用滑动变阻器的限流式接法；(2)实验描绘小灯泡的伏安特性曲线中由于电压要从零开始调节测多组数据，故采用滑动变阻器的分压式接法IgRg 并联并联 串联串联 (n1)Rg 题型3：把灵敏电流

7、表(表头)改装成电流表或改装成电压表改装后的电流表内阻改装后的电流表内阻RA 改装后的电压表内阻改装后的电压表内阻RV nRgBC 【解析】UmIgRg(1n)，B对1一电压表由表头一电压表由表头G与电阻与电阻R串联而成，如图所示若在串联而成，如图所示若在使用中发现电压表读数总比准确值稍小一些，采用下列哪使用中发现电压表读数总比准确值稍小一些，采用下列哪些措施能加以改进些措施能加以改进( )A在在R上串联一个比上串联一个比R小得多的电阻小得多的电阻B在在R上串联一个比上串联一个比R大得多的电阻大得多的电阻C在在R上并联一个比上并联一个比R小得多的电阻小得多的电阻D在在R上并联一个比上并联一个比

8、R大得多的电阻大得多的电阻D题型3：把灵敏电流表(表头)改装成电流表或改装成电压表基于原理1 校准原理【解析】电压表读数偏小，说明流过表头的电流偏小，如果还串上一个电阻，则流过表头的电流会更小，A、B均错，如果并联一个比R小得多的电阻，总电阻会变得很小，流过表头的电流会变得很大，使电压表读数偏大很多，C错只有并联一个比R大得多的电阻，才会使总电阻比原来小，流过表头的电流比原来稍大，D对*2.两个电压表两个电压表V1和和V2是完全相同的两个电流表改装的，是完全相同的两个电流表改装的，V1量程是量程是5 V，V2量程是量程是15 V，我们把，我们把V1和和V2串联起来用，串联起来用，以下叙述正确的

9、是以下叙述正确的是( )AV1、V2的读数相同的读数相同BV1、V2指针偏转角度相等指针偏转角度相等CV1、V2读数不同，指针偏转角也不同读数不同，指针偏转角也不同DV1、V2读数之比等于两电压表内阻之比读数之比等于两电压表内阻之比BD【解析】串联后，流过两表头的电流相等，指针偏转角度相等，由于量程不同，读数不相等，A错，B对，C错因为流过两电压表的电流相等，所以D对题型3：把灵敏电流表(表头)改装成电流表或改装成电压表基于原理2 内部结构7用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表不同的大量程电流表A1、A2，若把，若把A1

10、、A2分别采用串联和分别采用串联和并联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有并联的方式接入电路，如图所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )BA图图(a)中的中的A1、A2的示数相同的示数相同B图图(a)中的中的A1、A2的指针偏角相同的指针偏角相同C图图(b)中的中的A1、A2的示数和偏角都不同的示数和偏角都不同D图图(b)中的中的A1、A2的指针偏角相同的指针偏角相同题型3：把灵敏电流表(表头)改装成电流表或改装成电压表基于原理2 内部结构【解析】图a中，两表头并联，流过两表头的电流相等，指针偏角相同，

11、但由于两电流表量程不相同，故示数不相同A错，B对图b中，两电流表串联，流过两电流表的电流相等，示数相同，但两表头的电压不相等，流过两表头的电流不相等，指针偏角不相同，C、D都错1原理：依 制成，用来粗略测量 2电路图：闭合电路的欧姆定律电阻特别提醒：黑表笔插“”插孔，连接表内电源的“”极1、欧姆表题型4：灵敏电流计改装成欧姆表问：电流流向3刻度的原理：红、黑表笔 、 ，使满偏此时接在两表笔间的电阻为0，在电流Ig刻度处刻上电阻值“0”，如图甲(Ig )红、黑表笔 ，中无电流，此时，接在两表笔间的电阻为，在电流刻度“0”处，刻上电阻值“”，如图乙在红、黑表笔间接入电阻Rx，指示电流Ix(Ix )

12、，在电流刻度“Ix”处，刻上电阻值“Rx”，如图丙短接调节R断开中值电阻中值电阻 等于等于 不均匀不均匀 稀稀 密密 中央刻线的附近中央刻线的附近 4使用步骤及注意事项使用步骤及注意事项先看指针是否指在表盘左侧电流的先看指针是否指在表盘左侧电流的 (电阻电阻)，若有偏差，要进行若有偏差，要进行机械调零机械调零(即用螺丝刀调节定位螺旋即用螺丝刀调节定位螺旋)选挡位选挡位(依估计的电阻大小选择依估计的电阻大小选择1、10、100、1k)几个挡位中的一个几个挡位中的一个)欧姆调零欧姆调零(两表笔两表笔 ，调节，调节 ，使指针指在，使指针指在表盘右侧满偏电流表盘右侧满偏电流Ig的刻度线的刻度线)(电阻

13、的零刻度线电阻的零刻度线)处处零刻度线零刻度线短接短接调零旋纽调零旋纽大倍率大倍率 小倍率小倍率 挡位倍率挡位倍率 断开断开 金属部分金属部分 选择开关选择开关 两表笔与被测电阻接触，依指针偏转情况，确定要不要两表笔与被测电阻接触，依指针偏转情况，确定要不要换挡换挡(偏转角度过小时偏转角度过小时，要换用，要换用 的挡位；偏转角的挡位；偏转角度过大时，要换用度过大时，要换用 的挡位的挡位)，换挡后，要重新进行，换挡后，要重新进行欧姆调零欧姆调零读数，示数只要读取两位有效数字，被测电阻值等于示读数，示数只要读取两位有效数字，被测电阻值等于示数乘以数乘以 注意事项：注意事项：测电阻时，要把被测电阻与

14、别的元件测电阻时，要把被测电阻与别的元件 ，手不要，手不要接触表笔的接触表笔的 使用完毕，要把使用完毕，要把 调至调至“OFF”挡或交流电压挡或交流电压最高挡，长期不用时，要取出表内的电池最高挡，长期不用时，要取出表内的电池1一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100，用，用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到到 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是进行读数，那么

15、缺少的步骤是 ，若补上该步骤后，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是是 100 调零调零2.2 k题型4：多用电表题型5：多用电表的读数1如图所示是欧姆表的工作原理图若表头的满偏电流Ig500 A.电池电动势E1.5 V，把与电流刻度值相对应的欧姆表电阻值填在表格中.电流电流刻度刻度050 A100 A200 A250 A300 A400 A500 A电阻电阻刻度刻度27 k12 k4.5 k3 k2 k0.75 k03 k3 k1读出下列电表的示数.接03 V量程时读数为 V.接015 V量程时，读数为10.7 V 接00.6 A量

16、程时读数 A.接03 A量程时，读数为080 A 2.132.170.162.有一待测电阻R，其阻值在1 0001100 之间，实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：电压表V(量程015 V，内电阻约20 k)电流表A1(量程010 mA，内电阻约20 )电流表A2(量程0300 mA，内电阻约40 )滑动变阻器R1(最大阻值为2 0，额定电流为1 A)滑动变阻器R2(最大阻值为300 ，额定电流为0.1 A)直流电源E(电动势为9 V、内电阻约为0.5 )开关及导线若干实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要

17、求滑动变阻器便于调节，则(1)电流表应选用_(填实验器材的代号)(2)滑动变阻器应选用_(填实验器材的代号)(3)甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是_图A1R1丙3某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，他先将电压表接在a点，读得两表示数分别为U13.0 V，I13.0 mA，然后将电压表改接在b点，读得两表示数分别为U22.9 V，I24.0 mA，如图所示，由此可知电压表应接到_点误差较小，测得R值应为 .a1 000【巩固基础】1用伏安法测电阻，可采用下图所示的甲乙两种接法如所用电压表内阻为5000 ，电流表内阻为 0.5 .(1)当测量100 左右的电阻时，宜采用_电路(2)现采

18、用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V、0.5 A，则此电阻的测量值为_，真实值为 .甲2020.082如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路以下分析正确的是( )A此接法的测量值大于真实值B此接法的测量值小于真实值C此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D开始实验时滑动变阻器动头P应处在最左端A3用伏安法测金属电阻Rx(约为5 )的值，已知电流表内阻为1 ，量程为0.6 A，电压表内阻为几千欧，量程为3 V，电源电动势为9 V，滑动变阻器的阻值为06 ，额定电流为5 A，试画出测量Rx的原理图【提升能力】4测一个阻值约为25 k的电阻，备有下列器材：A电流表(量程100 A，内阻2

19、 k)B电流表(量程500 A，内阻300 )C电压表(量程10 V，内阻100 k)D电压表(量程50 V，内阻500 k)E直流稳压电源(电动势15 V，允许最大电流1 A)F滑动变阻器(最大电阻1 k，额定功率1 W)G电键、导线若干(1)电流表应选 ，电压表应选 .(2)画出测量Rx的量程图BC电流表内接，分压式如图所示5一直流电压表，量程为1 V，内阻为1000 ，现将一阻值大约为50007000 之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势E约为67 V，内阻可忽略不计)，一阻值R22000 的固定电阻，两个单刀开关S1、S

20、2及若干导线(1)为达到上述目的，把下图连成一个完整的实验电路图答案如下图(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为 V，电源电动势为 V.76.36某研究性学习小组设计了图所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系图中E为直流电源，K为开关，K1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱( 1 ) 实 验 时 ， 闭 合 K 之 前 将 R 的 滑 片 P 置 于 ( 填“C”或“D”)端；当用电流表外接法测量Rx的阻值时，K1

21、应置于位置 (填“1”或“2”)(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图4所示(不计由于通电导致的化学变化)实验中Rx的通电面积为20 cm2，长度为20 cm，用内接法测量Rx的阻值是3500 ，则其电阻率为 m，由图中对应曲线 (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为 %(结果保留2位有效数字)D13510.0127如图所示是有两个量程的电流表，当使用a、b两个端点时，量程为1 A，当使用a、c两个端点时，量程为0.1 A，已知表头的内阻Rg为200 ，满偏电流Ig为2 mA，求电阻R1、R2的值【解析】当使用a、b两个端点时，有Ig(RgR2)(I1Ig)R1，其中I11 A当使用a、c两个端点时，有IgRg(I2Ig)(R1R2)，其中I20.1 A代入数据整理解得R10.4 ，R23.6 .8为了测定电流表A1的内阻，采用如右图所示的电路其中：A1是待测电流表，量程为300 A，内阻约为100 ；A2是标准电流表，量程是200 A；R1是电阻箱，阻值范围是0999.9 ；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关【再上台阶】(1)根据电路图甲所示，请在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路答案如下图(2)连接好电路，将开关S2扳到