高三物理电路设计与仪器选择.ppt

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1、第二轮能力专题：第二轮能力专题：电路设计与仪器选择电路设计与仪器选择 实验电路设计的原则实验电路设计的原则1 1、安全性、安全性2 2、精确性、精确性3 3、方便性、方便性4 4、误差小、误差小5 5、仪器少、仪器少6 6、耗电少、耗电少 专题解说专题解说知识概要与方法知识概要与方法 专题解说专题解说一一.仪器的选择仪器的选择 对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循以下原则：以下原则：以下原则：以下原则：安全性原则：安全性原则：安全性

2、原则：安全性原则：要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不

3、能超过允许通择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。过的最大电流。过的最大电流。过的最大电流。精确性原则：精确性原则：精确性原则：精确性原则：尽量减小实验误差。选择电表时，在保证尽量减小实验误差。选择电表时，在保证尽量减小实验误差。选择电表时，在保证尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理

4、选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/32/32/32/3），一般能），一般能），一般能），一般能用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。对某个

5、对某个对某个对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。专题解说专题解说操作性原则：操作性原则：操作性原则：操作性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的动变阻器的选择，既要考虑它的额定

6、电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。选择的一般步骤是：选择的一般步骤是：选择的一般步骤是：选择的一般步骤是：找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；找出唯一性的器材；草画电路图（暂不把电表接入）；草画电路图（暂不把电表接入）；草画电路图（暂不把

7、电表接入）；草画电路图（暂不把电表接入）；估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）；值）；值）；值）；考虑能否都使电表达到满偏的考虑能否都使电表达到满偏的考虑能否都使电表达到满偏的考虑能否都使电表达到满偏的1/31/3以上。以上。以上。以上。专题解说专题解说二二.供电电路与滑动变阻器的选供电电路与滑动变阻器的选择择 限流电路限流电路设路端电压为设路端电压为设路端电压为设路端电压为U U，滑动变阻器的有效，滑动变阻器的有效，滑动变阻器的有效，

8、滑动变阻器的有效电阻为接线柱电阻为接线柱电阻为接线柱电阻为接线柱a a和和和和P P之间的电阻之间的电阻之间的电阻之间的电阻R RaPaP，灯泡的电阻为灯泡的电阻为灯泡的电阻为灯泡的电阻为R RL L，则通过灯泡的电流强度为，则通过灯泡的电流强度为，则通过灯泡的电流强度为，则通过灯泡的电流强度为 R RL L P Pa ab b灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为灯泡两端的电压为 若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为若滑动变阻器的总阻值为R R，则灯泡两端电压的变化范围，则灯泡两端电压的变化范围，则灯泡两端电压的变化范围，则灯泡两端电压的变化范围是是是

9、是 可见可见可见可见滑动变阻器的总阻值滑动变阻器的总阻值滑动变阻器的总阻值滑动变阻器的总阻值R R越大，灯泡两端电压的变化范越大，灯泡两端电压的变化范越大，灯泡两端电压的变化范越大，灯泡两端电压的变化范围越大围越大围越大围越大。但若。但若。但若。但若R R比比比比R RL L大得多，则滑动头稍有移动，电流电大得多，则滑动头稍有移动，电流电大得多，则滑动头稍有移动，电流电大得多，则滑动头稍有移动，电流电压便有很大变化压便有很大变化压便有很大变化压便有很大变化,则不便于调节则不便于调节则不便于调节则不便于调节R RL L两端的电压两端的电压两端的电压两端的电压,不宜采用。不宜采用。不宜采用。不宜采

10、用。专题解说专题解说 分压电路分压电路设路端电压恒为设路端电压恒为设路端电压恒为设路端电压恒为U U，这个电压分布在，这个电压分布在，这个电压分布在，这个电压分布在滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只分得其中接线柱分得其中接线柱分得其中接线柱分得其中接线柱a a和和和和P P之间的电压。移之间的电压。移之间的电压。移之间的电压。移动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片动滑动变阻器的滑片P P，增加，增加，增加，增加a a和和和和P P之间的电阻之间的电阻之间的电阻之间的电阻R RaPaP

11、 ，灯泡，灯泡，灯泡，灯泡两端的电压就会随之增大。两端的电压就会随之增大。两端的电压就会随之增大。两端的电压就会随之增大。R RL Lp p a ab b灯泡两端电压的变化范围是灯泡两端电压的变化范围是灯泡两端电压的变化范围是灯泡两端电压的变化范围是 如果只从用电器两端电压的变化范围看，好像滑动变阻器如果只从用电器两端电压的变化范围看，好像滑动变阻器如果只从用电器两端电压的变化范围看，好像滑动变阻器如果只从用电器两端电压的变化范围看，好像滑动变阻器的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于

12、调的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调节用电器两端电压，且耗能越大节用电器两端电压，且耗能越大节用电器两端电压，且耗能越大节用电器两端电压，且耗能越大.使用限流电路时使用限流电路时使用限流电路时使用限流电路时,一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在在在在2525倍为好倍为好倍为好倍为好,这样既便于调节这样既便于调节这样既便于调节这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大用电器两端电压变化范

13、围又比较大用电器两端电压变化范围又比较大用电器两端电压变化范围又比较大.若过若过若过若过小小小小,则不能有效地控制电流则不能有效地控制电流则不能有效地控制电流则不能有效地控制电流,过大则控制电流不平稳过大则控制电流不平稳过大则控制电流不平稳过大则控制电流不平稳,会造会造会造会造成电流值跳跃太大成电流值跳跃太大成电流值跳跃太大成电流值跳跃太大.专题解说专题解说a a用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读可调，应选分压电路。可调，应选分压电路。可调，应选

14、分压电路。可调，应选分压电路。b b如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流，应选分压电路。电器的额定电流，应选分压电路。电器的额定电流，应选分压电路。电器的额定电流，应选分压电路。c c如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。了能使用电器两端电压有较

15、大变化，应选分压电路。了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。d d如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能

16、和电控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考虑，应选限流电路。路简单考虑，应选限流电路。路简单考虑，应选限流电路。路简单考虑，应选限流电路。使用分压电路时，使用分压电路时，使用分压电路时，使用分压电路时，一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻全电阻小于用电器的电阻全电阻小于用电器的电阻全电阻小于用电器的电阻,在在在在0.10.50.10.5倍之间为好倍之间为好倍之间为好倍之间为好。即阻。即阻。即阻。即阻值小些值小些值小些值小些,以获得较大的电流输出。以获得较大的电

17、流输出。以获得较大的电流输出。以获得较大的电流输出。选用限流电路还是选用分压电路选用限流电路还是选用分压电路选用限流电路还是选用分压电路选用限流电路还是选用分压电路,以下几点可作参考以下几点可作参考以下几点可作参考以下几点可作参考 :由于电流表、电压表内阻的影响，不由于电流表、电压表内阻的影响，不由于电流表、电压表内阻的影响，不由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将会引管采用电流表内接还是外接都将会引管采用电流表内接还是外接都将会引管采用电流表内接还是外接都将会引起实验的误差。（起实验的误差。（起实验的误差。（起实验的误差。（如在伏安法测电阻如在伏安法测电阻如在伏安法测电

18、阻如在伏安法测电阻时，内接法测量结果偏大，外接法测时，内接法测量结果偏大，外接法测时，内接法测量结果偏大，外接法测时，内接法测量结果偏大，外接法测量结果偏小。）量结果偏小。）量结果偏小。）量结果偏小。）内接法的测量误差是由于电流表的内接法的测量误差是由于电流表的内接法的测量误差是由于电流表的内接法的测量误差是由于电流表的分压作用而产生的分压作用而产生的分压作用而产生的分压作用而产生的,由串联电路中电由串联电路中电由串联电路中电由串联电路中电压与电阻成正比压与电阻成正比压与电阻成正比压与电阻成正比,可知当可知当可知当可知当R R R RA A A ARRRRRRR时，电压时，电压时，电压时，电压

19、表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可见，测量小电阻时宜采用外接法。见，测量小电阻时宜采用外接法。见，测量小电阻时宜采用外接法。见，测量小电阻时宜采用外接法。专题解说专题解说三、测量电路的选择三、测量电路的选择VA AR R内接法内接法内接法内接法VA AR R外接法外接法外接法外接法 专题解说专题解说如何确定如何确定R值是较大还是较小？值是较大还是较小？当被测电阻与电压表内阻的关系满足当被测电阻与电压表内阻的关系满足当被测电阻与电压

20、表内阻的关系满足当被测电阻与电压表内阻的关系满足R RV VRR即即即即R RV V/R1/R1时时时时应采用应采用应采用应采用“外接法外接法外接法外接法”较准确；较准确；较准确；较准确；当被测电阻与电流表的内阻相比满足当被测电阻与电流表的内阻相比满足 RAR即即RA/R R/RA即即R 时，电流表的分压作用较电压时，电流表的分压作用较电压表的分流作用明显，应采用外接电路表的分流作用明显，应采用外接电路当当RV/R 时，电压表的分流作用较电流时，电压表的分流作用较电流表的分压作用明显，应采用内接电路表的分压作用明显，应采用内接电路四四.实验设计要求误差小实验设计要求误差小.仪器少仪器少.耗电少

21、耗电少.为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表）较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表）较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表）较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表）的指针与

22、刻度线对齐。的指针与刻度线对齐。的指针与刻度线对齐。的指针与刻度线对齐。专题解说专题解说 在进行实验的设计时，根据实验要求选择必须的实验在进行实验的设计时，根据实验要求选择必须的实验在进行实验的设计时，根据实验要求选择必须的实验在进行实验的设计时，根据实验要求选择必须的实验仪器，仪器，仪器，仪器，要充分发挥仪器的功能，要充分发挥仪器的功能，要充分发挥仪器的功能，要充分发挥仪器的功能，在能完成实验的前提下，在能完成实验的前提下，在能完成实验的前提下，在能完成实验的前提下，尽可能地减少仪器的使用数目。尽可能地减少仪器的使用数目。尽可能地减少仪器的使用数目。尽可能地减少仪器的使用数目。同时也还要求实

23、验电路的同时也还要求实验电路的同时也还要求实验电路的同时也还要求实验电路的耗电要少，节约能源。耗电要少，节约能源。耗电要少，节约能源。耗电要少，节约能源。如在用滑动变阻器作为控制电路时，滑动变阻器的限如在用滑动变阻器作为控制电路时，滑动变阻器的限如在用滑动变阻器作为控制电路时，滑动变阻器的限如在用滑动变阻器作为控制电路时，滑动变阻器的限流接法较分压接法节省电能，不是非用分压接法不可的时流接法较分压接法节省电能，不是非用分压接法不可的时流接法较分压接法节省电能，不是非用分压接法不可的时流接法较分压接法节省电能，不是非用分压接法不可的时候，通常用限流接法。候，通常用限流接法。候，通常用限流接法。候

24、，通常用限流接法。专题解说专题解说五五.如何正确的读数，记录正确的实验数据？如何正确的读数，记录正确的实验数据？1、读数前要明确实验中所用电表的量程，最小刻、读数前要明确实验中所用电表的量程，最小刻度是多少；度是多少；2、掌握读数最基本的原则：最小刻度的下一位要估、掌握读数最基本的原则：最小刻度的下一位要估读；人眼估读时通常是将最小刻度等分为十等分，然读；人眼估读时通常是将最小刻度等分为十等分，然后估计指针的位置是多少等分，最后确定估读数；后估计指针的位置是多少等分，最后确定估读数；3、根据高中实验要求，仪器的最小刻度除以、根据高中实验要求，仪器的最小刻度除以2，所得，所得数字的首位即为估读到

25、的位数；数字的首位即为估读到的位数；如量程为如量程为00.6A的电流表，其最小刻度是的电流表，其最小刻度是0.02A，误差出现在电流表的百分位上（误差出现在电流表的百分位上（0.02A/2=0.01A）。）。专题聚焦专题聚焦 例例例例1.1.某电压表的内阻在某电压表的内阻在某电压表的内阻在某电压表的内阻在20 20 kk50 50 kk之之之之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用器材：待测间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用器材：待测间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用器材：待测间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选用器材：待测电压表电压表电压表电压表V V(量程量程量程量程3 V

26、)3 V)，电流表，电流表，电流表，电流表A A(量程量程量程量程200 200 A A)，电流表，电流表，电流表，电流表A A2 2(量程量程量程量程5 5 mAmA)，电流表，电流表，电流表，电流表A A3 3(量程量程量程量程0.6 0.6)，滑动变阻器，滑动变阻器，滑动变阻器，滑动变阻器R R(最大最大最大最大阻值阻值阻值阻值1 1 kk)，电源，电源，电源，电源E E(电动势电动势电动势电动势4 V)4 V)，电键，电键，电键，电键S S.(1)(1)所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用所提供的电流表中，应选用_(_(填写字母代号填写字母代号填写字

27、母代号填写字母代号).).(2)(2)为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试在图中画为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试在图中画为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试在图中画为了尽量减小误差，要求测量多组数据，试在图中画出符合要求的实验电路图出符合要求的实验电路图出符合要求的实验电路图出符合要求的实验电路图(电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出电源和电键及连线已画出).).解解解解:电源电动势电源电动势电源电动势电源电动势E E E E=4V,=4V,=4V,=4V,电压表内阻最大电压表内阻最大电压表内阻最大电压表内阻最大50k,50k,50k,50k,故电流最

28、小故电流最小故电流最小故电流最小值值值值I I I I=V VA A1 1 =80A=80A=80A=80A，A A A A2 2 2 2、A A A A3 3 3 3量程量程量程量程都太大，故选都太大，故选都太大，故选都太大，故选A A A A1 1 1 1.由于由于由于由于R R R RV V V V在在在在20k20k20k20k50k50k50k50k之间之间之间之间,远大于滑动远大于滑动远大于滑动远大于滑动变阻器的阻值变阻器的阻值变阻器的阻值变阻器的阻值1k,1k,1k,1k,故应连成分压电路故应连成分压电路故应连成分压电路故应连成分压电路.专题聚焦专题聚焦 例例例例2.2.2.2.

29、用伏安法测量某电阻的阻值，现有实用伏安法测量某电阻的阻值，现有实用伏安法测量某电阻的阻值，现有实用伏安法测量某电阻的阻值，现有实验器材如下：待测电阻验器材如下：待测电阻验器材如下：待测电阻验器材如下：待测电阻RxRxRxRx（阻值大约为阻值大约为阻值大约为阻值大约为5555，额定功率为额定功率为额定功率为额定功率为1W1W1W1W）；电流表；电流表；电流表；电流表A A A A1 1 1 1（量程为（量程为（量程为（量程为0 0 0 00.6A0.6A0.6A0.6A，内阻为内阻为内阻为内阻为0.20.20.20.2）；电流；电流；电流；电流表表表表A A A A2 2 2 2（量程为（量程为

30、（量程为（量程为0 0 0 03A3A3A3A，内阻为内阻为内阻为内阻为0.050.050.050.05）；）；）；）；电压表电压表电压表电压表V V V V1 1 1 1（量程为（量程为（量程为（量程为0 0 0 03V3V3V3V，内阻为内阻为内阻为内阻为3K3K3K3K）；）；）；）；电压表电压表电压表电压表V V V V2 2 2 2 （量程为量程为量程为量程为0 0 0 015V15V15V15V，内阻内阻内阻内阻为为为为15K15K15K15K）；）；）；）；滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器R R R R（0 0 0 050505050）；）；）；）；蓄电池（电动势蓄电池（

31、电动势蓄电池（电动势蓄电池（电动势为为为为6V6V6V6V），），），），开关、导线。开关、导线。开关、导线。开关、导线。为了较准确测量为了较准确测量为了较准确测量为了较准确测量RxRxRxRx的阻值，保证器材的安全，以及操的阻值，保证器材的安全，以及操的阻值，保证器材的安全，以及操的阻值，保证器材的安全，以及操作方便，电流表、电压表应选择作方便，电流表、电压表应选择作方便，电流表、电压表应选择作方便，电流表、电压表应选择 ，并，并，并，并画出实验电路图。画出实验电路图。画出实验电路图。画出实验电路图。1 1 1 1、确定电压表、电流表、确定电压表、电流表、确定电压表、电流表、确定电压表、电流

32、表 被测电阻被测电阻被测电阻被测电阻RxRxRxRx的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为的额定电压、额定电流分别为2.2V2.2V2.2V2.2V和和和和0.45A0.45A0.45A0.45A，则电流表选用则电流表选用则电流表选用则电流表选用A A A A1 1 1 1，电压表选用电压表选用电压表选用电压表选用V V V V1 1 1 1。解解解解 2 2、确定测量电路确定测量电路 由于待测电阻由于待测电阻RxRx的阻值大约是的阻值大约是55，而所用，而所用电电流表的内阻为流表的内阻为0.20.2，所用，所用电压表内阻为电压表内阻为3K3K，即即Rv

33、RvRxRx，故采用电流表的外接法。故采用电流表的外接法。3 3、确定控制电路、确定控制电路 因滑动变阻器的全值因滑动变阻器的全值R R0 0大于大于被测电阻阻值被测电阻阻值RxRx，故考虑滑动故考虑滑动变阻器的限流接法（采用限流变阻器的限流接法（采用限流接法时，通过接法时，通过RxRx的最大电流为的最大电流为0.45A0.45A，最小电流为最小电流为0.11A0.11A，较较符合实验要求）。符合实验要求）。专题聚焦专题聚焦 专题聚焦专题聚焦 例例例例3.3.3.3.有一电阻有一电阻有一电阻有一电阻R,R,R,R,其阻值大约在其阻值大约在其阻值大约在其阻值大约在40404040至至至至5050

34、5050之间之间之间之间,需进一步测定其阻值需进一步测定其阻值需进一步测定其阻值需进一步测定其阻值,现有下列器材：现有下列器材：现有下列器材：现有下列器材：电池组电池组电池组电池组,电动势为电动势为电动势为电动势为9V,9V,9V,9V,内阻忽略不计；内阻忽略不计；内阻忽略不计；内阻忽略不计；电压表电压表电压表电压表,量程为量程为量程为量程为0 0 0 0至至至至10101010,内阻内阻内阻内阻20202020；电流表电流表电流表电流表A A A A1 1 1 1,量程为量程为量程为量程为0 0 0 0至至至至50505050,内阻约内阻约内阻约内阻约20202020；电流表电流表电流表电流

35、表A A A A2 2 2 2,量程为量程为量程为量程为0 0 0 0至至至至300m300m300m300m,内阻约内阻约内阻约内阻约4444；滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器R R R R1 1 1 1,阻值范围为阻值范围为阻值范围为阻值范围为0 0 0 0至至至至100,100,100,100,额定电流额定电流额定电流额定电流1A1A1A1A；滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器R R R R2 2 2 2,阻值范围为阻值范围为阻值范围为阻值范围为0 0 0 0至至至至1700,1700,1700,1700,额定电流额定电流额定电流额定电流0.30.30.30.3;开关及导线

36、若干开关及导线若干开关及导线若干开关及导线若干实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值在实验中应选在实验中应选在实验中应选在实验中应选 电流表和电流表和电流表和电流表和 滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器滑动变阻器 V VA AR RX XrrR R解解解解:首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流

37、表表表表A A A A1 1 1 1，则，则，则，则I I I Im m m m0.14A0.14A0.14A0.14A超过了超过了超过了超过了 A A A A1 1 1 1的量程的量程的量程的量程.专题聚焦专题聚焦假设选电流表假设选电流表假设选电流表假设选电流表 A A A A2 2 2 2，则，则，则，则I I I I/m m m m 0.18A0.18A0.18A0.18A，未超出未超出未超出未超出A A A A2 2 2 2的的的的量程，故应选电流表量程，故应选电流表量程，故应选电流表量程，故应选电流表A A A A2 2 2 2.对滑动变阻器的选择。假没选对滑动变阻器的选择。假没选对

38、滑动变阻器的选择。假没选对滑动变阻器的选择。假没选R R R R1 1 1 1，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为 I I I Iminminminmin 0.06A 0.06A 0.06A 0.06A，故电路中的电流强度范围为故电路中的电流强度范围为故电路中的电流强度范围为故电路中的电流强度范围为0.06A0.06A0.06A0.06A0.18A0.18A0.18A0.18A 假设选假设选假设选假设选R R R R2 2 2 2，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为，电路中的最小电流约为 I I I I/minm

39、inminmin0.005A,0.005A,0.005A,0.005A,故电路中的电流强度范围为故电路中的电流强度范围为0.005A0.005A -0.18A0.18A，因为电流表因为电流表因为电流表因为电流表A A A A2 2 2 2的量程为的量程为的量程为的量程为0.30.30.30.3,电流强度为电流强度为电流强度为电流强度为0.060.060.060.06时时时时,仅仅仅仅为电流表为电流表为电流表为电流表A A A A2 2 2 2量程的量程的量程的量程的1/5,1/5,1/5,1/5,如果移动滑动变阻器阻值再增大如果移动滑动变阻器阻值再增大如果移动滑动变阻器阻值再增大如果移动滑动变

40、阻器阻值再增大,其电流表的示数将更小其电流表的示数将更小其电流表的示数将更小其电流表的示数将更小,读数误差会更大读数误差会更大读数误差会更大读数误差会更大,因此对于因此对于因此对于因此对于R R R R2 2 2 2而言而言而言而言,有效的调节长度太小有效的调节长度太小有效的调节长度太小有效的调节长度太小,将导致电流强度值随滑动片位置的将导致电流强度值随滑动片位置的将导致电流强度值随滑动片位置的将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感变化太敏感变化太敏感变化太敏感.调节不方便调节不方便调节不方便调节不方便,故应选滑动受阻器故应选滑动受阻器故应选滑动受阻器故应选滑动受阻器R R R R1 1 1

41、 1.专题聚焦专题聚焦 例例例例4.4.4.4.(04040404全国）用以下器材测量一待测电全国）用以下器材测量一待测电全国）用以下器材测量一待测电全国）用以下器材测量一待测电阻阻阻阻R R R Rx x x x的阻值（的阻值（的阻值（的阻值（9009009009001000100010001000）：）：）：）：电源电源电源电源E E E E，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为，具有一定内阻，电动势约为9.0V9.0V9.0V9.0V；电压表电压表电压表电压表V V V V1 1 1 1，量程为，量程为，量程为，量程为1.5V1.5V1.5V1.5

42、V，内阻，内阻，内阻，内阻r r r r1 1 1 1=750=750=750=750；电压表电压表电压表电压表V V V V2 2 2 2，量程为，量程为，量程为，量程为5V5V5V5V，内阻，内阻，内阻，内阻r r r r2 2 2 2=2500=2500=2500=2500；滑线变阻器滑线变阻器滑线变阻器滑线变阻器R R R R，最大阻值约为，最大阻值约为，最大阻值约为，最大阻值约为100100100100；单刀单掷开关单刀单掷开关单刀单掷开关单刀单掷开关K K K K，导线若干。，导线若干。，导线若干。，导线若干。测量中要求电压表的读数不小于其量程的测量中要求电压表的读数不小于其量程的

43、测量中要求电压表的读数不小于其量程的测量中要求电压表的读数不小于其量程的 ，试画出，试画出，试画出，试画出测量电阻测量电阻测量电阻测量电阻R Rx x的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）题图中相应的英文字母标注）题图中相应的英文字母标注）题图中相应的英文字母标注）解解解解:电源电动势约为电源电动势约为电源电动势约为电源电动势约为9.0V9.0V9.0V9.0V、而电压表中最大量程只有、而电压表中最大量程只有、而电压表中最大量程只有、而电压表中最大

44、量程只有5V5V5V5V，故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过故经滑线变阻器分压后才可使被测电阻两端的电压不超过5V.5V.5V.5V.题中给出的两个都是已知内电阻的电压表，应将其中题中给出的两个都是已知内电阻的电压表，应将其中题中给出的两个都是已知内电阻的电压表，应将其中题中给出的两个都是已知内电阻的电压表，应将其中的一个已知内电阻的电压表当作电流表来使用，以实现电的一个已知内电阻的电压表当作电流表来使用，以实现电的一个已知内电阻的电压表当作电流表来使用，以实现电的一个已知内电阻

45、的电压表当作电流表来使用，以实现电流值的间接测量流值的间接测量流值的间接测量流值的间接测量.专题聚焦专题聚焦若选择外接法若选择外接法若选择外接法若选择外接法:应将电压表应将电压表应将电压表应将电压表V V V V2 2 2 2作电流表使用作电流表使用作电流表使用作电流表使用,因为电因为电因为电因为电压表压表压表压表V V V V2 2 2 2的量程较大的量程较大的量程较大的量程较大,电压表电压表电压表电压表V V V V1 1 1 1与被测与被测与被测与被测电阻电阻电阻电阻RxRxRxRx并联后再与作电流表使用的并联后再与作电流表使用的并联后再与作电流表使用的并联后再与作电流表使用的电压表电压

46、表电压表电压表V V V V2 2 2 2 串联串联串联串联,这样在不超过这样在不超过这样在不超过这样在不超过V V V V1 1 1 1、V V V V2 2 2 2量程的前提下量程的前提下量程的前提下量程的前提下,可使电压表可使电压表可使电压表可使电压表V V V V1 1 1 1上的示数尽可能地接近满偏上的示数尽可能地接近满偏上的示数尽可能地接近满偏上的示数尽可能地接近满偏（1.5V1.5V1.5V1.5V）,从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确程度程度程度

47、程度.若选择内接法若选择内接法若选择内接法若选择内接法:因为电压表因为电压表因为电压表因为电压表V V V V1 1 1 1的量程较小的量程较小的量程较小的量程较小,应将电压表应将电压表应将电压表应将电压表V V V V1 1 1 1作电流表使用作电流表使用作电流表使用作电流表使用,电压表电压表电压表电压表V V V V2 2 2 2的量程较大的量程较大的量程较大的量程较大,应将电压表应将电压表应将电压表应将电压表V V V V2 2 2 2作测量电压表使用作测量电压表使用作测量电压表使用作测量电压表使用.电压电压电压电压表表表表V V V V1 1 1 1与被测电阻与被测电阻与被测电阻与被测

48、电阻RxRxRxRx串联后再与作电压串联后再与作电压串联后再与作电压串联后再与作电压表使用的电压表表使用的电压表表使用的电压表表使用的电压表V V V V2 2 2 2并联并联并联并联,这样在不超过这样在不超过这样在不超过这样在不超过V V V V1 1 1 1、V V V V2 2 2 2量程的前提下量程的前提下量程的前提下量程的前提下,可使电压表可使电压表可使电压表可使电压表V V V V1 1 1 1上的示数尽可能地接近上的示数尽可能地接近上的示数尽可能地接近上的示数尽可能地接近满偏（满偏（满偏（满偏（1.5V1.5V1.5V1.5V）,从而减小电压值测量的读数误差，提高测从而减小电压值

49、测量的读数误差，提高测从而减小电压值测量的读数误差，提高测从而减小电压值测量的读数误差，提高测量精确程度量精确程度量精确程度量精确程度.专题聚焦专题聚焦 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出联线.专题聚焦专题聚焦 若电压表若电压表若电压表若电压表V V1 1的读数用的读数用的读数用的读数用U U1 1表示，电压表表示，电压表表示，电压表表示，电压表V V2 2的读数用的读数用的读数用的读数用U U2 2表示，则由已知量和测得量表示表示，则由已知量和测得

50、量表示表示，则由已知量和测得量表示表示，则由已知量和测得量表示RxRx的公式为的公式为的公式为的公式为RxRx=_=_。解解解解:外接法外接法外接法外接法:电压表电压表电压表电压表V V V V1 1 1 1上的读数值是被测上的读数值是被测上的读数值是被测上的读数值是被测电阻电阻电阻电阻RxRxRxRx上的真实压降值上的真实压降值上的真实压降值上的真实压降值,而电压表而电压表而电压表而电压表V V V V2 2 2 2中中中中通过的电流值是流过通过的电流值是流过通过的电流值是流过通过的电流值是流过V V V V1 1 1 1、RxRxRxRx中电流的和中电流的和中电流的和中电流的和,闭合电键闭