实验电路和电学仪器的选择一.电路的选择安培表内、外接电路的选择。当待测电阻阻值RxRV,伏特表分流很小时,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值RxRA,安培表分压很小时,选择安培表内接电路。当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,可根据:RARVRx2时,采用电流表外接法;当RARVRx2时,采用电流表内接法来确定。口诀:“内大外小”,即内接法适合测大电阻误差偏大,外接法适合测小电阻测量结果也偏小RXVARXAV内接法外接法二、滑动变阻器限流电路与分压电路的选择:①当负载电压要求从零开始调节,采用分压电路。②当滑动变阻器阻值小于负载电阻时,一般采用分压电路;当滑动变阻器阻值大于负载电阻时,一般采用限流电路。③当电源电动势较大、滑动变阻器阻值较小,不能满足限流要求时,采用分压电路。××分压接法限流接法三.电路实验器材和量程的选择,应考虑以下几点1.电路工作的安全性,即不会出现电表和其它实验器材因过载毁坏现象。2.能否满足实验要求(常常要考虑便于多次测量求平均值)。3.选择器材的一般思路是:首先确定实验条件然后按电源—电压表—电流表—变阻器顺序依次选择。按电源电压表电流表变阻器顺序依次选择。按电源电压表电流表变阻器顺序依次选择。①电源的选择:在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下,选择电动势较大的电源(以获得更多的测量数据)。在相同电动势情况下,通常选择内电阻较小的电源(以获得较稳定的路端电压)。②电表的选择:在不超过电表量程的条件下,选择量程较小的电表(以便测量时示数能在满刻度的2/3左右)。例1【上海】15.(4分)在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A电压表量程为15V,B电压表量程为3V,C变阻器为(20Ω,3A),D变阻器为(500Ω,0.2A)电压表应该选________(填A或B),这是因为______________________________。变阻器应该选________(填C或D),这是因为______________________________。答:B,因为A量程过大,实验时指针的偏转角度不超过电表满偏的1/3,测量误差大;C,因为D电流过小并且调节不方便。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.例2、图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻Rx(约100Ω)(2)直流电源(输出电压4V,内阻可不计)(3)直流毫安表(量程0–10mA,内阻50Ω)(4)直流电压表(量程0–3V,内阻5KΩ)(5)滑动变阻器(阻值范围0-15Ω,允许最大电流1A)(6)电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线。并用“↓”标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置。Rx图15-35Rx例、用伏安法测金属电阻Rx(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量Rx的原理图.例3、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5Ω,额定功率为1W)电流表A1(量程0~0.6A,内阻0.2Ω)电流表A2(量程0~3A,内阻0.05Ω)电压表V1(量程0~3V,内阻3kΩ)电压表V2(量程0~15V,内阻15kΩ)滑动变阻器R0(0~50Ω)蓄电池(电动势为6V)、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.电流表应选A1,电压表应选V1.图12-2例4、将量程为100μA的电流表改装成量程为1mA的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准.校准时要求通过电流表的电流能从零连续调到1mA,试按实验要求画出电路图.例5:要用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A电池组(3v,内阻1Ω)B电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)C电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)D电压表(0~3v,内阻3kΩ)E电压表(0~15v,内阻15KΩ)F滑动变阻器(0~20Ω。额定电流1A)G滑动变阻器(0~2000Ω,规定电流0.3A)H开关、导线。1上述器材中应选用的是______。2实验电路应采用电流表________接法。3画出实验电路原理图。Av1、ACDFH2、外RX例6:在实验室中测量电源的电动势和内电阻,可以提供的器材有::A待测电源:电动势E(约3v)、内电阻r(约1Ω)B电压表v:量程15v,内电阻rv=30kΩC电流表A1:量程0.6A,内阻r1=0.5ΩD电流表A2:量程1mA,内阻r2=200ΩE滑动变阻器R1:阻值0~200Ω,额定电流1.5AF滑动变阻器R2:阻值0~20Ω,额定电流1.5AG电阻箱R3:9999Ω以及开关、导线、坐标纸等。为了尽可能地准确地测定待测电池的电动势和内电阻:1、实验所用器材除了待测电池和导线,开关、坐标纸等,还需要选择的器材有:2、画出测量所用的电路图。R3CDFGR2A2A1例7:在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,若使用“6v,3w”的小灯泡,其他器材有:A电压表v(0~6v,20kΩ)B电流表A1(0~3A,0.2Ω)C电流表A2(0~0.6A,1Ω)D滑动变阻器R1(0~1kΩ,0.5A)E滑动变阻器R2(0~20Ω,2A)F学生电源(6~8v)G开关、导线实验中要求电压表电压在0~6v内变化,并记录12组不同电压和对应的电流,则电流表应选用____;滑动变阻器应选_____;画出实验电路图。CEA×v例8:为了测定电流表A1的内阻,采用如图1所示的电路。其中:A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程是200μA;R1是电阻箱,阻值范围0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。A1A2R1R3R2PES1S2ab连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2板到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150μA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示,电阻箱R1的阻值是____Ω,则待测电流表A1的内阻Rg=_______Ω。根据电路图1,请在图2中画出连线,将器材连接成实验电路。上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全。在下面提供出来的四个电阻中,保护电阻R3应选用:___(填写阻值相应的字母)。A.200KΩB.20KΩC.15KΩD.20ΩA1A2R1R3R2PES1S2abA1量程为300μAA2量程是200μAE是电池组,电动势为4V.B下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器________(填写阻值相应的字母)是最佳选择。A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩA1A2R1R3R2PES1S2abA1量程为300μAA2量程是200μAE是电池组,电动势为4V.C1.下列四种情况必须选用分压式接法(1)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.(2)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.(3)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.(4)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电流表(或电压表)的量程时,只能采用分压接法.2.下列情况可选用限流式接法(1)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,且RL与R0接近或RL略小于R0,采用限流式接法.(2)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(3)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,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。器材(代号)规格电流表(A1)电流表(A2)电压表(V)电阻(R1)滑动变阻器(R2)电池(E)电键及导线若干量程10mA,内阻r1约40Ω量程500μA,内阻r2=750Ω量程10V,内阻r3=10kΩ阻值约100Ω,作保护电阻用总阻值约50Ω电动势1.5V,内阻很小R1R2A2A1EK5、半偏法是比较法的一种特例abS1S2ER2PR1R3A1VR’R