一. 教學(xué)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn) 電流表 電壓表 伏安法測(cè)電阻
二. 要點(diǎn)：
1. 理解并掌握電流表和電壓表的制作原理，會(huì)將電流計(jì)改裝成電流表和電壓表。
2. 理解并掌握伏安法測(cè)電阻的原理，并會(huì)合理選擇實(shí)驗(yàn)電路。
［重點(diǎn)、難點(diǎn)解析］
一、電流表和電壓表
1. 靈敏電流計(jì)
我們所應(yīng)用的靈敏電流計(jì)，其主要參數(shù)有三個(gè)：
（1）電流計(jì)的電阻Rg，通常叫電流計(jì)的內(nèi)阻。
（2）滿偏電流：即電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流 Ig，也叫電流表的量程。
（3）滿偏電壓：電流表通過滿偏電流時(shí)加在電流表兩端的電壓Ug，也叫電壓量程。
2. 電壓表
電流表的電壓量程
即電壓擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n時(shí)，需要串聯(lián)的分壓電阻 ，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得
所以， 就可算出電阻的阻值。
由于電壓表、電流表本身具有內(nèi)阻，接入電路測(cè)量時(shí)也不可避免改變了被測(cè)電路中的電壓和電流，給測(cè)量帶來了誤差。為了減小這種誤差，電壓表和電流表的位置有兩種接法?D?D電流表內(nèi)接法和外接法。
2. 電流表內(nèi)接法
如圖所示即為電流表的內(nèi)接法，設(shè)電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為 Rv和RA。
① 。
3. 電流表外接法
①如圖所示即為電流表的外接法.
測(cè)量值小于真實(shí)值。
②因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻的分流作用引起系統(tǒng)誤差，要減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)滿足 。若RX>RO，則為大電阻；若RX< RO，則為小電阻。
③如果待測(cè)電阻的大體數(shù)值無(wú)法已知，則可用試探法進(jìn)行試探。若電流表示數(shù)變化明顯，則用內(nèi)接法；若電壓表示數(shù)變化明顯，則用外接法。
5. 滑動(dòng)變阻器的兩種接法
（1）限流電路如圖所示，其中滑動(dòng)變阻器的作用是用來控制電路中的電流。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P可以改變連入電路中的阻值，從而控制負(fù)載R中的電流大小，上圖中滑動(dòng)觸頭滑至B端時(shí)，連入電路中的電阻值為最大值，此時(shí)電流最小，因此，在一些具體電路中，在閉合電鍵前，應(yīng)使P移至B端。
（2）
（3）兩種電路的比較：負(fù)載上的電壓調(diào)節(jié)范圍不同。設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。則在（1）圖中負(fù)載上的電壓變化范圍為E；則在（2）圖中負(fù)載上的電壓變化范圍為0～
（5）為了調(diào)節(jié)方便（即調(diào)節(jié)過程中電流表、電壓表的示數(shù)變化明顯），在限流電路中，所選的滑動(dòng)變阻器R與待測(cè)電阻Rx的阻值相差不太大；分壓電路中，所選的滑動(dòng)變阻器R的阻值要小一些較好。
【典型例題
例1.
例2. 如圖所示，一個(gè)未知電阻，無(wú)法估計(jì)其電阻值，某同學(xué)用伏安法測(cè)量此電阻，用圖（a）（b）兩種電路各測(cè)一次，用（a）圖所測(cè)數(shù)據(jù)為3.0 V，3.0mA，用（b）圖測(cè)得的數(shù)據(jù)是2.9V，4.0mA，由此可知，用 圖測(cè)得Rx的誤差較小，測(cè)量值 Rx＝ .
解：比較兩次測(cè)量的數(shù)據(jù)，電壓表的變化較小，說明電流表分壓不明顯，即電流表內(nèi)阻 。所以采用（a）圖測(cè)量時(shí)誤差較小，且
【點(diǎn)撥】待測(cè)電阻Rx的大小是相對(duì)的，當(dāng) ，即認(rèn)為是大電阻，這時(shí)電流表與R：串聯(lián)時(shí)分壓很小，故采用內(nèi)接法時(shí)誤差較小。而當(dāng) 時(shí)，即認(rèn)為是小電阻，這時(shí)電壓表與R：并聯(lián)時(shí)分流很小，故采用外接法誤差較小。
例3. 一個(gè)電阻R，其阻值大約在40 ～50 之間，現(xiàn)要進(jìn)一步測(cè)量其電阻，手邊現(xiàn)有下圖所示器材如下：
電源E（電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻為0.5 ）；
電壓表（0～3 V～15 V，內(nèi)阻約10 k ）；
電流表（0～0.6 A～3 A，內(nèi)阻約1 ）；
滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10 ，額定電流2 A）；
滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～1700 ，額定電流0.3 A）；
電鍵S和導(dǎo)線若干。
（1）電壓表的量程應(yīng)選 ，電流表的量程應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 。
（2）請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
（3）用筆畫線代替導(dǎo)線，在實(shí)物圖上連好實(shí)驗(yàn)電路。
。所以電流表量程應(yīng)選0～0.6 A。分別將待測(cè)電阻與電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻相比較可知，屬于 的情況，所以測(cè)量電路應(yīng)采用電流表外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示。
在實(shí)物圖上連線應(yīng)按下列順序：如下圖，從電源正極開始，依次畫線①②③，然后再依次畫線④⑤⑥，最后畫線⑦⑧。
啟迪 該題是設(shè)計(jì)用“伏安法”測(cè)電阻電路的典型題目，希望同學(xué)們通過該題把握：①電路設(shè)計(jì)中分析問題的思路。②器材選取、電路設(shè)計(jì)的一般原則。③電路連線的原則：先連主干，再連分支，做到脈絡(luò)清晰。
【模擬
1、用伏安法測(cè)電阻時(shí)，電壓表、電流表有兩種接法，測(cè)量電阻值用Rc表示，如下圖所示，則 （ ）
A. 當(dāng) 時(shí)，采用（a）接法，且
C. 當(dāng) 時(shí)，采用（a）接法，且
2、用伏安法測(cè)量未知電阻的阻值時(shí)，不知Rx的大概值，為選擇正確的電路以減小誤差，按圖所示的電路將儀器連接好，并空出電壓表的一個(gè)接頭K，將K與a點(diǎn)接觸一下，電表的示數(shù)為“2.8V 4.0Ma”；將K與b點(diǎn)接觸一下，電表的示數(shù)為“2.7V 5.0mA”，則K與
點(diǎn)接觸實(shí)驗(yàn)誤差較小，此時(shí)電阻的測(cè)量值為 ，測(cè)量值比真實(shí)值偏 。
3、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻，實(shí)驗(yàn)所備器材如下：
A. 待測(cè)電阻R（約100歐）
B. 直流毫安表：0?D100mA，內(nèi)阻50歐
C. 直流電壓表：0?D3V，內(nèi)阻5千歐
D. 直流電壓輸出電壓：4V，內(nèi)阻不計(jì)
E、滑動(dòng)變阻器：0?D15歐，允許最大電流1A
F、電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)器材規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
（2）按照設(shè)計(jì)的電路圖連好實(shí)物圖
4、用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻，實(shí)驗(yàn)所備器材如下；
A. 待測(cè)電阻R（約5歐）
B. 直流電流表：0?D0.6A，內(nèi)阻l歐
C. 直流電壓表：0?D3V，內(nèi)阻5千歐
D. 直流電壓輸出電壓：9V，內(nèi)阻不計(jì)
E. 滑動(dòng)變阻器：0?D6歐，額定電流5A
F. 電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干
（1）根據(jù)器材規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
（2）按照設(shè)計(jì)的電路圖連好實(shí)物圖
5、在“測(cè)量金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)所備器材如下
A. 電源：干電池一節(jié)（1.5V），內(nèi)阻不計(jì)
B. 金屬絲電阻（約為3歐）
C. 直流電流表：0?D0.6A，內(nèi)阻0.1歐
D. 直流電流表：0?D3A，內(nèi)阻0.02歐
E. 直流電壓表：0?D3V，內(nèi)阻3千歐
F. 直流電壓表：0?D15V，內(nèi)阻15千歐
G. 滑動(dòng)變阻器：0一10歐，
H. 滑動(dòng)變阻器：0?D1500歐
（1）本實(shí)驗(yàn)采用限流電路，電壓表選 ，電流表選 ，滑動(dòng)變阻器選 。
（2）本實(shí)驗(yàn)采用電流表 接，以減小實(shí)驗(yàn)誤差。
（3）在提供的框圖中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。連接實(shí)物圖。
（3）連接實(shí)物圖
【試題答案】
1. AD 2. a ,700, 大
3. （1）
（2）略
4. 同3題
5. （1）E，C，G （2）外 （3）滑動(dòng)變阻器限流接法，安培表外接。圖略。
6. B，C，E
滑動(dòng)變阻器分壓接法，安培表外接。圖略
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