一. 教學內(nèi)容：實驗 電流表 電壓表 伏安法測電阻
二. 要點：
1. 理解并掌握電流表和電壓表的制作原理，會將電流計改裝成電流表和電壓表。
2. 理解并掌握伏安法測電阻的原理，并會合理選擇實驗電路。
［重點、難點解析］
一、電流表和電壓表
1. 靈敏電流計
我們所應用的靈敏電流計，其主要參數(shù)有三個：
（1）電流計的電阻Rg，通常叫電流計的內(nèi)阻。
（2）滿偏電流：即電流表指針偏轉到最大刻度時的電流 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
即電壓擴大量程的倍數(shù)為n時，需要串聯(lián)的分壓電阻 ，由并聯(lián)電路的特點得
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，接入電路測量時也不可避免改變了被測電路中的電壓和電流，給測量帶來了誤差。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.
測量值小于真實值。
②因為電壓表內(nèi)阻的分流作用引起系統(tǒng)誤差，要減小系統(tǒng)誤差，應滿足 。若RX>RO，則為大電阻；若RX< RO，則為小電阻。
③如果待測電阻的大體數(shù)值無法已知，則可用試探法進行試探。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. 滑動變阻器的兩種接法
（1）限流電路如圖所示，其中滑動變阻器的作用是用來控制電路中的電流。移動滑動變阻器的滑動片P可以改變連入電路中的阻值，從而控制負載R中的電流大小，上圖中滑動觸頭滑至B端時，連入電路中的電阻值為最大值，此時電流最小，因此，在一些具體電路中，在閉合電鍵前，應使P移至B端。
（2）
（3）兩種電路的比較：負載上的電壓調節(jié)范圍不同。設電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計。則在（1）圖中負載上的電壓變化范圍為E；則在（2）圖中負載上的電壓變化范圍為0～
（5）為了調節(jié)方便（即調節(jié)過程中電流表、電壓表的示數(shù)變化明顯），在限流電路中，所選的滑動變阻器R與待測電阻Rx的阻值相差不太大；分壓電路中，所選的滑動變阻器R的阻值要小一些較好。
【典型例題
例1.
例2. 如圖所示，一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學用伏安法測量此電阻，用圖（a）（b）兩種電路各測一次，用（a）圖所測數(shù)據(jù)為3.0 V，3.0mA，用（b）圖測得的數(shù)據(jù)是2.9V，4.0mA，由此可知，用 圖測得Rx的誤差較小，測量值 Rx＝ .
解：比較兩次測量的數(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）圖測量時誤差較小，且
【點撥】待測電阻Rx的大小是相對的，當 ，即認為是大電阻，這時電流表與R：串聯(lián)時分壓很小，故采用內(nèi)接法時誤差較小。而當 時，即認為是小電阻，這時電壓表與R：并聯(lián)時分流很小，故采用外接法誤差較小。
例3. 一個電阻R，其阻值大約在40 ～50 之間，現(xiàn)要進一步測量其電阻，手邊現(xiàn)有下圖所示器材如下：
電源E（電動勢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 ）；
滑動變阻器R1（阻值0～10 ，額定電流2 A）；
滑動變阻器R2（阻值0～1700 ，額定電流0.3 A）；
電鍵S和導線若干。
（1）電壓表的量程應選 ，電流表的量程應選 ，滑動變阻器應選用 。
（2）請畫出實驗電路圖。
（3）用筆畫線代替導線，在實物圖上連好實驗電路。
。所以電流表量程應選0～0.6 A。分別將待測電阻與電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻相比較可知，屬于 的情況，所以測量電路應采用電流表外接法，實驗電路圖如下圖所示。
在實物圖上連線應按下列順序：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 該題是設計用“伏安法”測電阻電路的典型題目，希望同學們通過該題把握：①電路設計中分析問題的思路。②器材選取、電路設計的一般原則。③電路連線的原則：先連主干，再連分支，做到脈絡清晰。
【模擬
1、用伏安法測電阻時，電壓表、電流表有兩種接法，測量電阻值用Rc表示，如下圖所示，則 （ ）
A. 當 時，采用（a）接法，且
C. 當 時，采用（a）接法，且
2、用伏安法測量未知電阻的阻值時，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接頭K，將K與a點接觸一下，電表的示數(shù)為“2.8V 4.0Ma”；將K與b點接觸一下，電表的示數(shù)為“2.7V 5.0mA”，則K與
點接觸實驗誤差較小，此時電阻的測量值為 ，測量值比真實值偏 。
3、用伏安法測量一個定值電阻，實驗所備器材如下：
A. 待測電阻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
E、滑動變阻器：0?D15歐，允許最大電流1A
F、電鍵一個，導線若干
（1）根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求，設計并畫出實驗電路圖。
（2）按照設計的電路圖連好實物圖
4、用伏安法測量一個定值電阻，實驗所備器材如下；
A. 待測電阻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
E. 滑動變阻器：0?D6歐，額定電流5A
F. 電鍵一個，導線若干
（1）根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求，設計并畫出實驗電路圖。
（2）按照設計的電路圖連好實物圖
5、在“測量金屬電阻率”的實驗中，實驗所備器材如下
A. 電源：干電池一節(jié)（1.5V），內(nèi)阻不計
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. 滑動變阻器：0一10歐，
H. 滑動變阻器：0?D1500歐
（1）本實驗采用限流電路，電壓表選 ，電流表選 ，滑動變阻器選 。
（2）本實驗采用電流表 接，以減小實驗誤差。
（3）在提供的框圖中畫出實驗電路圖。連接實物圖。
（3）連接實物圖
【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）滑動變阻器限流接法，安培表外接。圖略。
6. B，C，E
滑動變阻器分壓接法，安培表外接。圖略
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