一、测量电路(电压表和电流表的内、外接法)

1.电压表电流表的内阻只有估计值的情况

如果电压表和电流表的内阻只有一个大概的估计值的情况下,就用如下的方法来设计测量电路。

高中物理测电阻电路图(高考复习2电学实验)(1)

电流表电压表内阻未知情况下的内外接

2.电压表电流表的内阻完全不知道的情况

如果电压表和电流表的内阻完全不知道的情况下,就要用试触法来设计测量电路。

高中物理测电阻电路图(高考复习2电学实验)(2)

试触法判断内外接

若电压表变化明显,说明待测电阻的阻值和电流表内阻差不多,电流表一般是小电阻,说明被测电阻就是小电阻,小电阻就要采用外接法。 若电流表变化明显,说明待测电阻的阻值和电压表内阻差不多,电压表一般是大电阻,说明被测电阻是大电阻,大电阻就要采用内接法。

3.电压表电流表的内阻有一个表的内阻是已知情况

(1)电流表的内阻是已知的

高中物理测电阻电路图(高考复习2电学实验)(3)

电流表内接

如果电流表的内阻是已知的情况下,就不用“大内小外”的办法来设计测量电路了。应该用内接法,因为用电流表的电流乘以电流表的内阻就得到电流表的电压,再用电压表的读数减去电流表的电压就得到待测电阻的电压,待测电阻的电压电流都知道,就可以算出其阻值了。

(2)电压表的内阻是已知的

高中物理测电阻电路图(高考复习2电学实验)(4)

电流表外接

如果电压表的内阻是已知的情况下,也不用“大内小外”的办法来设计测量电路了。应该用外接法,因为用电压表的电流除以电压表的内阻就得到电流表的电流,再用电流表的读数减去电压表的电流就得到待测电阻的电流,待测电阻的电压电流都知道,就可以算出其阻值了。

二、控制电路(滑动变阻器的分压、限流接法)

高中物理测电阻电路图(高考复习2电学实验)(5)

控制电路(限流、分压)

滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况:

①要求电压表能从零开始读数,例如测量电阻的伏安特性曲线,要求电压(电流)测量范围尽可能大;

②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用);

③没有前面两个限定条件时,就假设先采用限流式接法,估算出电路中的最小电流,如果发现算出的最小电流仍超过题目给定的电表、电阻允许的最大电流,这种情况下,就只能用分压电路.

用限流电路的情况:滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化,通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式.

三.电学实验仪器的选择

1.选择电学实验器材的原则:

(1)安全因素:通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允许的最大电流.

(2)精确因素:选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,其指针应偏转到满偏刻度的1/3 以上;使用欧姆表时应选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.

(3)便于操作:选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节.在调节滑动变阻器时,应使其大部分电阻线都被用到.

2.仪器选择的技巧

原则:先选择电源,第二步选择电压表,第三步选择电流表,第四步选择滑动变阻器,最后选择该表用的电阻。

(1)巧用电阻或电表阻值的信息

①电阻的阻值信息(一般在括号里面给出):

等于: 一般可以用于电表改装或精确计算

约为: 用于估算

②电表的阻值信息

等于:a.用于改装大量程电表(电表无法改装成小量程)

b.电流表可做电压表或电压表可做电流表使用

c.除了测量电压(电流)外,电表的阻值可用于准确计算待测电阻、支路的电流或电压

约为:用于估算

(2)电流表、电压表量程的选择

①U-I(I-U) 图像中坐标值或表格中数值范围;

②根据待测电阻的额定值(P、U、I)综合计算,确定电流表或电压表量程.

(3)滑动变阻器的选择

①分压法选小电阻,不超过滑动变阻器额定电流的情况下阻值越小越好;

②限流法中选最大阻值为待测电阻2~3倍的滑动变阻器;

③给定额定电流,一般实际流过电流不能超过额定电流

由此可知:若题干提供的滑动变阻器唯一,可由滑动变阻器的总阻值确定分压法或限流法;

若题目通过其他线索确定了分压接法或限流接法,应先确定接法,再确定滑动变阻器(一般有待选择滑动变阻器).

四.实物图连接的注意事项

(1)画线连接各元件,一般先从电源正极开始,按照电路原理图依次到开关,再到滑动变阻器,按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来,再将要并联的元件并联到电路中去.

(2)连线时要将导线接在接线柱上,两条导线不能交叉.

(3)要注意电表的量程和正、负接线柱,要使电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出.

(4)滑动变阻器的接法:限流法,导线分别连接到上、下接线柱上(两个接线柱);分压法,导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下三个接线柱).

电学是高考的必考内容,大家要有信心!

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