1、2012高三物理复习课件（导与练福建）第7章第四课时 电学实验基础(对应学生用书第 95 页)1理解电学实验中电流表内、外接法中的误差分析和电路选择方法2理解滑动变阻器在电路中的分压式接法和限流式接法的特点和选择方法3知道怎样选择实验仪器，会连接实物图(对应学生用书第 9596 页)一、电学实验仪器的选择1电流表、电压表的选择：对于电表，量程首先要达到测量的范围，电流表或电压表量程要大于等于所测量的最大值，同时量程又不能太大，务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3)，以减小读数带来的误差2滑动变阻器的选择：滑动变阻器在电路中主要是起调节电压或电流的作用，其额定电流不能小于实验电路中最大
2、电流同时根据电路类型来选择，如果接成限流电路，往往选择与待测电阻阻值相当的滑动变阻器，如果接成分压电路，往往需要选择阻值较小的滑动变阻器3电源或保护电阻也要根据实验原理进行判断二、电路的选择1电流表的内、外接法根据电流表和待测电阻相对于电压表的位置，分为电流表外接法和电流表内接法，分别如图(甲)和(乙)所示，简称外接法和内接法在电流表外接电路中：测量中，电阻的测量值定义为实验得到的电压值和电流值比值，表达式为 R 测UI，设真实值为 R，则 R 测UIRIVUUR URV11R 1RV RRVRRV，即测量的实验结果为电阻真实值和电压表内阻的并联电阻值，比真实值小若要 R 测 RRVRRVR，
3、须满足条件 RRV，一般而言，nRVR 足够大就可用该电路在电流表内接电路中：R测URUAIRRA，即测量值为真实值加上电流表内阻，测量值比真实值大若要 R 测RRAR，须满足条件 RRA，一般而言，n RRA足够大就可用该电路根据以上比较可知，我们可将内、外接法的选择总结为三种方法，如下：(1)阻值比较法：这是一种定性判断方法，多数问题中的电路选择均可依此判断方法是若 RxRV，宜采用电流表外接法；若 RxRA，宜采用电流表内接法若待测电阻阻值为几百欧以上的大电阻用电流表内接法，若待测电阻阻值为几欧以下的小电阻用电流表外接法(2)用临界值计算法：若待测阻值为中等大小，不易定性判断，且知道电流
4、表和电压表的阻值约为多大时，可用此方法：当 Rx RARV(即 Rx 为大电阻)时用内接法当 Rx0.25 A，故选 A2.待测小灯泡电阻约 RLU2P 3.82 14.44，电阻较小，所以采用电流表外接法(2)电路图如图所示(3)电压较低时，小灯泡灯丝温度未达到发光温度，故不发光答案：见解析【例3】某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 k)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)在操作台上还准备了如下实验器材：A电压表V1(量程
5、4 V，电阻RV1约为4.0 k)B电压表V2(量程6 V，电阻RV2约为6.0 k)C电流表A1(量程100 mA，电阻RA1约为5)D电流表A2(量程2 mA，电阻RA2约为50)E滑动变阻器R1(050，额定电流1 A)F滑动变阻器R2(0999.9，额定电流50 mA)G开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，请帮助他们选择实验需要的仪器是：电压表_；电流表_；滑动变阻器_(2)请在虚线框中画出你设计的实验电路解析：(1)电源E3.7 V，电压表可选V1.电流最大为100 mA，电流表选A1.R0约2 k左右，是一个大电阻，由此可确定用R1接成分压电路且电流表A1内接(2)电
6、路如图所示答案：见解析(对应学生用书第 9798 页)(2010年福建理综)如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S、导线若干阻值在900 1 000 之间具有一定内阻，电动势约9.0 V量程2.0 V，内阻r11 000 量程5.0 V，内阻r22 500 量程3.0 A，
7、内阻r0.10 最大阻值约100，额定电流0.5 A解析：通过待测电阻的最大电流 Im9.0900 A0.01 A10 mA，故电流表 A 不能大角度偏转，故不能选电流表可考虑用电压表测电流，V1的最大电流IV1 2.0 V1 000 0.002 A2 mA，V2的最大电流 IV2 5.0 V2 500 0.002 A2 mA.若将 V1与 Rx串联再与 V2并联，则两支路电阻相差不大，两电压表指针偏角比较接近，且能够大角度偏转要求调节滑动变阻器能使电表读数有明显的变化，应采用变阻器的分压式接法答案：如图所示(对应学生用书第 257 页)【测控导航】考点题号1.内、外接法误差分析12.内、外接
8、法选择23.仪器选择3、44.分压、限流选择3、4、51.(2011年福建上杭一中月考)如图所示，同一未知电阻Rx用(甲)、(乙)两种电路测量，图(甲)中两表的读数分别为3 V，4 mA；图(乙)中两表的读数分别为4 V,3.9 mA，可知Rx的真实值最接近(D)A比1 000 略小 B比1 000 略大C比750 略小 D比750 略大解析：两种情况中电压变化大，说明电流表分压要考虑，需要电压准确，故电流表外接，即应当用(甲)电路测量，计算得750.电流表外接测量值比真实值小，故真实值略大2如图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么(A)A若
9、电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aB若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接bC若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接aD若电流表示数无显著变化，测量R的值时，S应接b解析：电压表示数变化大，说明电流表分压影响大，需要电压准确，放在a处，电流表示数变化大，说明电压表分流影响大，需要电流准确，放在b处3用伏安法测定一个电阻，阻值约为10欧，额定功率为2瓦，可供选用的仪器设备有：电源两种：干电池1节，其电动势为1.5 V蓄电池1组，其电动势为6.0 V电压表两只：V1量程06 V，内阻6千欧V2量程015 V，内阻15千欧电流表两只：A1量程00.2 A，内阻0.5欧A2量程0
10、0.6 A，内阻0.1欧滑动变阻器一个：010欧开关、导线等要求：选取规格合适的仪表器件，在虚线框中画出正确的电路图解析：确定电流、电压 IPR210 A 0.2 A0.45 A，U PR 210 V20 V4.5 V故电源选蓄电池，电流表选 A2，电压表选 V1阻值约 10，电流表外接，滑动变阻器上电压为 1.5 V 左右，约 3 左右，故用限流电路即可电路如图答案：见解析4(2011年三明市第一学期普通高中期末考试)用伏安法可较精确地测量电阻的阻值，已知待测电阻丝的阻值约为5，实验设计要求：能多测几组数据，且测量结果尽量准确现备有以下器材：A电池组(3 V、内阻不计)B电流表(03 A，内
11、阻约0.012 5)C电流表(00.6 A，内阻约0.125)D电压表(03 V，内阻约4 k)E电压表(015 V，内阻约15 k)F滑动变阻器(010，允许最大电流1 A)G滑动变阻器(01 000，允许最大电流0.3 A)H开关、导线(1)除了选用器材A、H外，还必须选用_(填写字母序号)；(2)在虚线框内画出测量电路图解析：电源3 V，电压表可选D，电阻5 左右，电流最大约0.6 A左右，电流表可选C，且用外接法，若选滑动变阻器F用限流接法，电阻上电压约在1 V3 V范围内，可以测多组数据，故限流即可如图答案：见解析5(2010年福建省龙岩第一次质检)某同学进行测量电阻R的阻值的实验他
12、先用多用电表进行粗测，其阻值大约为30 k左右然后用伏安法进行较精确的测量，现已选定滑动变阻器(阻值0200)，开关一只，导线若干，另有如下备选器材：A电源(E16 V，r2)B电源(E3 V，r0.5)C电压表(量程015 V，内阻约50 k)D电压表(量程03 V，内阻约10 k)E电流表(量程0500 A，内阻约500)F电流表(量程01 mA，内阻约250)请回答如下问题：(1)用伏安法测量还应选用的器材为_；(请填写器材前的符号)(2)请在虚线框中画出实验电路原理图解析：(1)待测电阻约 30 k 左右，是一个大电阻，滑动变阻器阻值太小，只能接成分压电路电压若在 15 V 左右，电流 IUR1530103 A0.5 mA，电流表 E 较合理电压若在 3 V 左右，电流 IUR 330103 A0.1 mA，两个电流表量程都偏大，无法达到满量程13.所以电源选 A，电压表选 C，电流表选 E.(2)电阻太大，用电流表内接法电路如图答案：见解析
