高考物理专题讲座电流表和电压表电阻的测量中学教育高考_中学教育-中学课件.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 第 2讲 电流表和电压表 电阻的测量 考情直播 1、考纲要求 考纲内容 能力要求 考向定位 1电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。2电阻的测量 1 会是用电流表和电压表测量电流和电压。2 掌握电流表和电压表的改装原理。3 掌握测量电阻的几种方法。（1）电阻的测量是高考电学实验的焦点。（2）从其考查的知识点来看，电学基础知识是考查的的重点。考纲要求在电流表的内、外接的选择，滑动变阻器分压、限流式选择；实验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识。（3）考纲要求熟悉电流表、电压表和多用电表的使用 2、考点整合 考点一 电压表和电流表（1）电流表原理

2、和主要参数 电流表 G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角与电流强度I成正比，即kI，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻Rg：即电流表线圈的电阻；满偏电流 Ig：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故UgIgRg（2）电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻R，如图所示，若量程扩大n倍，即ngUU，则根据分压原理，需串联的电阻值gggRRnRUUR)1(，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。（3）电流计扩大量程 方法：并联一个分流电阻 R，如图所示，若量程扩大 n 倍，即ngII，则根

3、据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值1nRRIIRggRg，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表学习好资料 欢迎下载 的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流Ig和满偏电压Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。例 1 14、一毫安表头 满偏电流为 9.90 mA，内阻约为 300 要求将此毫安表头改装成量程为 1 A 的电流表，其电路原理如图所示图中，是量程为2 A 的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S 为开关，E为电源 完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线

4、；将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱R0的阻值调至零；合上开关；调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为 1 A；调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；多次重复步骤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏 回答下列问题：在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1，由此可知毫安表头的内阻为 用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为 A 对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。答案：（1）如图；b；减小；1A；（2）3

5、10；0.495（0.494 0.496 均可）；例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等。解析：（1）将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故特别提醒 电压表和电流表的改装原理，实质是串并联电路中的串联分压和并联分流知识点的应用。改装后的电压表和电流表满偏时，实际流过电流计的电流并没有增大，仍为电流计原来的满偏电流。A A mA R0 S E 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表

6、和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 电流表电流会减小；为了能成功改装为 1A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到 1A

7、；（2）电阻箱的电阻读数为 3.1，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为 1000mA 9.9mA=990.1mA，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为 310；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为495mA=0.495A；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示 1A，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度。规律总结 解决电压表或电流表量程扩大问题，关键是要理解表头中只能通过的最大电流是电表偏转的最大角度，同量理解指针偏转的角度与流过表头的电流大小成正比作为多量程问题，要注意每一次

8、扩大量程，都要以前一次为基础，画出其电路示意图，才不会将扩大部分与原来部分弄错 考点二 电阻的测量 一、实验原理：原理是欧姆定律.因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电流，用 R=U/I 即可得到阻值.二伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示）三、实验电路选择 1、测量电路电流表内外接法选取（1）电路的对比 连接方式 误差来源 测量值与真实值关系 适用范围 外接法 电压表分流 电流表的读数大于流过待测的电流，故：R测R真 测小电阻 内接法 电流表分压 电压表读数大于待测电阻两端的电压，故：R测R真 测大电阻（2）判断方法 a、直接比较法：当待测电阻 Rx较小且远小于电压表内阻 R

9、v时，应选用外接法；当待测电阻 Rx较大且远大于电流表内阻 RA时，应选用内接法。b、临界值法：当待测电阻 RxVARR时，视 Rx为大电阻，应选用内接法；当 RxVARR时，两种接法均可。2、控制电路滑动变阻器分压式、限流式接法选取 如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R0）对负载RL的电压、电器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表

10、的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 流强度都起控制调节作用，通常把图（a）电路称为限流接法，图（b）电路称为分压接法.（1）电路的对比 负载RL上电压调节范围（忽略电源内阻）负载RL上电流调节范围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率 限 流 接法 0RRRLLEULE 0RRELILLRE EI

11、L 分压接法 0ULE 0ILLRE E（IL+Iap）比较 分压电路调节范围较大 分压电路调节范围较大 限流电路能耗较小（2）滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取.下列三种情况必须选用分压式接法 、要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.、当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b）连接时，因RLR0Rap，所

12、以RL与Rap的并联值R并Rap，而整个电路的总阻约为R0，那么RL两端电压 UL=IR并=0RURap，显然ULRap，且Rap越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.、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，只能采用分压接法.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，器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改

13、装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 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

14、，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.例 2 用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约 5，额定功率为 1 W）；电流表 A1（量程 00.6 A，内阻 0.2）；电流表A2（量程 03 A，内阻 0.05）；电压表 V1（量程 03 V，内阻 3 k）；电压表V2（量程 015 V，内阻 15 k）；滑动变阻器R0（050），蓄电池（电动势为 6 V）、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选_，并画出实验电路图.解析：由待测电阻Rx额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻Rx的额定电压、额定电流的值约为 U=51PR2.2 V，I=5/1/RP

15、=0.45 A.则电流表应选 A1，电压表应选 V1.又因30002.0VARR=24.5 Rx，则电流表必须外接.因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻Rx上的最小电流为Imin=5056REEx=0.11 A I额，故可用限流电路.电路如图所示.规律总结 1、器材选用与电路选择应注意从两个方面去考虑：一是分析待测电路，二是分析控制电路。2、在“伏安法测电阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，可方便调节。在滑动变阻器作限流作用时，为使负载 RX既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻 R0大于

16、 RX，一般在 25 倍为好。在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻 R0在 0.1RX特别提醒 利用伏安法测电阻，无论采用电流表的内接还是外接都会产生误差，这是由于实验原理的不完善带来的，属于系统误差。测量大电阻时，用电流表的内接，测量的误差相对小一些；而测量小电阻时，用电流表的外接，测量的误差相对小一些。器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流

17、表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 0.5RX之间为好。例题 3 某电流表的内阻在 0.1 0.2 之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A待测电流表A1（量程 0.6A）；B电压表V1（量程 3V，内阻约2k）C电压表V2（量程 15V，内阻约 10k）；D滑动变阻器R1（最大电

18、阻 10）E定值电阻R2（阻值 5）F电源E（电动势 4V）G 电键S及导线若干（1）电压表应选用_；（2）画出实验电路图；（3）如测得电压表的读数为 V，电流表的读数为I，则电流表 A1内阻的表达式为：RA=_。解析 本题利用电压表指电压，电流表指电流的功能，根据欧姆定律 R=IU计算电流表的内阻。由于电源电动势为 4V，在量程为 15V的电压表中有32的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；量程为3V的电压表其量程虽然小于电源电动势，但可在电路中接入滑动变阻器进行保护，故选用电压表 V1。由于电流表的内阻在 0.1 0.2之间，量程为 0.6A，电流表上允许通过的最大电压为 0.12V，

19、因而伏特表不能并联在电流表的两端，必须将一个阻值为 5的定值电阻R2与电流表串联再接到伏特表上，才满足要求。滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻器采用限流的连接方式。故本题电压表选用 V1；设计电路图如图 1 所示；电流表 A1内阻的表达式为：RA=IU-R2。规律总结 电流表内阻的测量和一般电阻的测量一样，所不同的就是电流表可提供通过自身的电流值作为已知条件。考点三 实验方案的设计 根据实验目的，控制实验条件，能灵活地运用已学过的物理原理、实验方法和实验仪器去处理问题，设计实验方案。也是高考实验题的主要试题。一、器材选择的原则：1准确性

20、原则：选用电表量程应可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，若指针偏转不到满偏角度的/3，读数误差较大。2安全性原则：通过电源，电表，滑动变阻器，用电器的电流不能超过其允器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是

21、均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 许的最大电流。3便于操作原则：选择控制电路时，既要考虑供电电压的变化范围是否满足实验要求，又要注意便于操作。二、实物图连线技术 无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。对分压电路，应该先把电源、

22、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。例 4.用以下器材测量一待测电阻的阻值(900-1000),如图.电源,具有一定内阻,电动势约为 9.0V;电压表 V1,量程为 1.5V,内阻 r1=750 电压表 V2,量程为 5V,内阻 r2=2500 滑动变阻器,最大阻值约为100 单刀单掷开关,导线若干.（1）.测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻 RX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).（

23、2）.根据你既画的电路原理图在题给的实物图上画出连线.（3）.若电压表 V1的读数用 U1表示,电压表 V2的读数用 U2表示,则由已知量和测得量表示 RX的公式为_.解析 本题的实验目的是测量一待测电阻的阻值,根据给出的实验器材的规格作如下思考:(1).电源电动势约为 9V,而电压表量程较小,且所用变阻器阻值远小于待测电阻的阻值,因此应考虑用变阻器分压接法.(2).题中未给出电流表,而已知电压表的量程和内阻,因此电压表可作电流表使用,这是本实验设计的关键.实验电路如图(3).实物图连接也是高考实验设计的一种关键.注意两点:一是画出的电路图器材符号与实物图中实物摆放的位置基本一致,便于连接实物

24、图.二是实物图的连线尽可能规则,而且不相交.规律总结 设计性实验题型可归纳为以下3 类:(1).给出实验器材,设计实验方案,处理实验数据.(2).给出实验情景,设计处理实验实验数据,试题给出实验目的和电路图,推测实验原理,完成数据处理,或者完成实验步骤和数据处理,给出实验目的器材步骤,要求处理数据并误差分析.(3).自选实验器材,设计、选择实验电路 考点四 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验电路原理电路如图所示，因为小电珠（即小灯泡）的电阻较小（10左右）所以应该选用安培表外接法。小灯泡的电阻会随着电压的升高，灯丝温度的升高而增大，所以U-I曲线不是直线。为了反映这一变化过程，灯泡两端的电压应该由

25、零逐渐增大到额定电压。所以滑动变阻器必须选用分压接法。开始时滑动触头应该位于左端（使小灯泡两端的电压为零）。U/V I/A O 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分

26、压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 由实验数据作出的I-U曲线如右，说明灯丝的电阻随温度升高而增大，也就说明金属电阻率随温度升高而增大。（若用U-I曲线，则曲线的弯曲方向相反。）若选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用 0-0.6A 量程；电压表开始时应选用 0-3V量程，当电压调到接近 3V时，再改用 0-15V量程。考点分析 考查利用伏安法测灯泡的伏安曲线与处理图象能力 例题5.(2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电

27、路。微安表A(量程200A，内阻约200)；电压表V(量程3V，内阻约10K)；电阻R(阻值约20k)；滑动变阻器R(最大阻值50，额定电流1 A)电池组E(电动势3V，内阻不计)；开关S及导线若干。答案：实物连接如图 解析：从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法，变阻器的电阻比较小，所以电源电路采用分压法。例 6、现要测定一个额定电压4 V、额定功率 1.6 W 的小灯泡（图中用表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为 0.1 V 4 V。现有器材：直流电源 E（电动势 4.5 V，内阻不计），电压表（量程 4.5 V，内阻约为 410

28、4），电流表（量程 250 mA，内阻约为 2），电流表（量程500 mA，内阻约为 1），滑动变阻器 R（最大阻值约为 30），电子键 S，导线器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电

29、压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 若干。如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是 ，下面两个电路应该选用的是 。解析：（1）灯泡的电阻，由，所以选择量程为 500mA的电流表，又因为，所以采用安培表外接法。所以选择甲图。规律总结 此实验待测灯泡的电阻小又要求从 0 开始测多组实验数据，所以采用“测小用外接，零起必分压”的实验方法。考点 5 测定金属的电阻率 被测电阻丝的电阻较小，所以选用电流表外接法；本实验不要求电压调节范围，可选用限流电

30、路。因此选用上面左图的电路。开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端。本实验通过的电流不宜太大，通电时间不能太长，以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。考点分析 考查螺旋测微器的读数与伏安法测电阻的实验知识 例题 7.(04年海淀一模）在“测金属丝的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx。（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：=（用上述测量量的字母表示）。（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数如图6 所示，则金属丝长度的测量值为l=cm，金属丝直径的测量值为d=mm。（3）用电流表和电压表测金属丝

31、的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。按如图 7 所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向 1 闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（在不超过量程的图 7 S1 S2 V A R1 Rx R2 2 1 0 40 35 30 25 20 图 6 0 1 2 cm 35 36 37 甲 乙 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种

32、方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 情况下），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。第二步：保持两滑动变阻器滑动头

33、位置不变，将单刀双掷开关 S2向 2 闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式 解析:（1）根据电阻定律可得=d2Rx/4l，（2）因偶然误差l=36.47 36.50，根据螺旋测微器的读数方法知d=0.797 0.799，（3）由串联电路规律得:Rx=2211IUIU 规律总结 此题实际告诉一种消除伏安法测电阻的系统误差的方法。考点 6 练习使用多用电表 欧姆表构造 测量原理 0gxEIRrRR 所以：0()xgERRrRI 注意：指针偏转的角度与通过表头的电流大小成正比，但被测电阻的大小与流过表头的电流大小所成的关系如上，既不成正比，也不成

34、反比 3、使用多用电表时首先应该根据被测物理量将选择开关旋到相应的位置。使用前应先进行机械调零，用小螺丝刀轻旋调零螺丝，使指针指左端零刻线。使用欧姆挡时，还应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零刻线处。欧姆挡的使用：选挡。一般比被测电阻的估计值低一个数量级，如估计值为 200就应该选10 的倍率。调零。将红黑表笔接被测电阻两端进行测量。将指针示数乘以倍率，得测量值。将选择开关扳到 OFF 或交流电压最高挡。用欧姆挡测电阻，如果指针偏转角度太小，应增大倍率；如果指针偏转角度太大，应减小倍率。考点分析 考查利用多用电表测电压、电流与电阻的使用方法 例 7多用电表表头的

35、示意图如右。在正确操作的情况下：若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_。器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流

36、强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_，_，_。全部测量结束后，应将选择开关拨到_或者_。无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从色_表笔经_插孔流入电表。解析 直流电压，1.24V。直流电流，49mA。电阻，17k。该用1k倍率，重新调零，将红黑表笔分别接触被测电阻的两根

37、引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值。OFF，交流电压 500V档位置。红，正。规律总结 多用电表可以测直流电压与电流，也可以测交流电压与电流，还可以当欧姆表来测电阻。当欧姆表用时：使用前要经过调整（机械调零，选择量程后要电阻调零），使用后要复位（拔出表笔，选择开关应置于“OFF”档或交流高压档），使用过程中换档后要重新调零。高考重点热点提醒探究 电学实验的综合考察 例 1.（12 分）一直流电压表V，量程为 1V，内阻为 1000。现将一阻值在 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为 67V，内阻可

38、忽略不计），一阻值R2=2000的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线。（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.（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.答案：7，6.3 解析：（1）将待测电压表与标准电阻串联后与电源连接即可。设电源电动势为E，则由闭合电路欧姆定律，当两开关都闭合时，R2被短路，有：当S1闭合，S2断开时，解两式得：R1=6000，E=6.3V；根据串联分压原理，可得电压表量程为 7V。例 2（2）（13

39、 分）右图为一电学实验的实 1k 100 10 1 OFF 2.5 10 50 250 500 2.5 50 mA 100 10 1 10 250 V +V 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电

40、流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 物连线图 该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约 500)图中两具电压表量程相同，内阻都很大 实验步骤如下：调节电阻箱，使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近；将滑动变阻器的滑动头调到最右端 合上开关S 将滑动变阻器的滑动头向左端滑动，使两个电压表指针都有明显偏转 记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2 多次改变滑动变阻器滑动头的位置，记下V1和V2的多组读数U1和U2 求Rx的平均值 回答下面问题:（）根据实物

41、连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中电阻箱的符号为，滑动变阻器的符号为，其余器材用通用的符号表示。（）不计电压表内阻的影响，用U1、U2和R0表示Rx的公式为Rx=_（）考虑电压表内阻的影响，用U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的公式为Rx=_ 答案：（1）4.592 4.594；（2）I 电路如图：.II012RUURx III.10210212102)(rRUrRrUrrRURx 解析：（1）螺旋测微器固定刻度部分读数为 4.5mm，可动刻度部分读数为 0.093mm,所以所测铜丝直径为 4.593mm。（2）不计电压表内阻，根据串联分压原理，有：012021R

42、UURRRUUxx（3）可考电压表内阻影响，则 R与 R的并联电阻与 R与的并联电阻串联分压，即：)11()11(22101rRUrRUx解得：10210212102)(rRUrRrUrrRURx。器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀

43、的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 例 3 23、(12分）20XX年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。若图 1 为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度 特性曲线，其中RB、RO分别表示有、无磁场时磁 敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B，需先测量 磁敏电阻处于磁场中的电阻值RB。请按要求完成下列实验。(l）

44、设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图 2 的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及 所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为 0.61.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。提供的器材如下：A磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150 B滑动变阻器R，全电阻约 20 C电流表，量程2.5mA，内阻约 30 D电压表，量程3v，内阻约 3k E直流电源 E，电动势 3v，内阻不计 F开关 S，导线若千(2）正确接线后，将磁敏电阻置人待测磁场中测量数据如下表：根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=，结合图l 可知待测磁场的磁感应强度 B=T。(3）试结合图l 简要回答，磁感应强

45、度 B 在 0 0.2T 和 0.4 1.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？(4）某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？答案：(l）如右图所示 (2)1500 0.90 (3）在 0 0.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在 0.4 1.0T 范围内，磁敏电阻的 l 2 3 4 5 6 U(V)0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I(mA)0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和

46、电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 阻值随磁感应强

47、度线性变化（或均匀变化）(4）磁场反向磁敏电阻的阻值不变。例 4 I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用10档测量电阻，则读数为。（2）如果是用直流 10 mA档测量电流，则读数为 mA。（3）如果是用直流 5 V 档测量电压，则读数为 V。答案：（1）60（2）7.18（3）3.59 解析：欧姆档在最上面的一排数据读取，读数为610=60；电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据，读数为 7.18mA；同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好，读数为35.90.1V=3.59V。例 5 有一电流表A，量程为 1mA，内阻rg约为100。要求测量其内阻。可选用的

48、器材有：电阻箱R0，最大阻值为 99999.9；滑动变阻器甲，最大阻值为 10k；滑动变阻器乙，最大阻值为 2k；电源 E1，电动势约为 2V，内阻不计；电源 E2，电动势约为 6V，内阻不计；开关 2 个，导线若干。采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下：a.断开 S1和 S2，将 R调到最大；b.合上 S1，调节R使A满偏；c.合上 S2，调节R1使A半偏，此时可认为的A的内阻rgR1。试问：（）在上述可供选择的器材中，可变电阻 R1应该选；为了使测量尽是精确，可变电阻 R应该选择；电源 E应该选择。（）认为内阻rgR1，此结果与的rg真实值相比。（填“偏大”、“偏小”、“相等”）剖析（）

49、根据半偏法的测量原理，R1必须选R0；由于电流表的满偏电流很小，要求R1的阻值很大，故R应选滑动变阻器甲，电源选择E2，误差较小。（）根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得：合上 S1，调节R使A满偏：IgrrREg A S1 S2 R1 R E 器电阻箱等电阻的测量能力要求会是用电流表和电压表测量电流和电压掌握电流表和电压表的改装原理掌握测量电阻的几种方法考点整合考点一电压表和电流表电流表原理和主要参数考向定位电阻的测量是高考电学实验的焦点从其验器材的选择以及表头的改装等具体问题中灵活运用上述基础知识考纲要求熟悉电流表电压表和多用电表的使用电流表是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理

50、制成的且指什偏角与电流强度成正比即表的刻度是均匀的偏电压即指针满偏时加在表头两端的电压电流表改装成电压表方法串联一个分压电阻如图所示若量程扩大倍即则根据分压原理需串联的电阻值量程扩大的倍数越高串联的电阻值越大电流计扩大量程方法并联一个分流电阻如图所示若学习好资料 欢迎下载 合上 S2，调节R1使A半偏（电路中的总电流）：IrRrRrREgg11 故：IIg。所以，通过电阻箱的电流 IR1：IR1Ig 用 U表示电阻箱两端电压，则R11RIU2gIUIg 即：rgR1 故：认为内阻rgR1，此结果与的rg真实值相比偏小。答案（）R0 滑动变阻器甲 E2 （）偏小 名师指引 把电流表改装成电压表是