第1讲-电学中仪器的使用及基本电路的选择(教师)复习进程

第1讲-电学中仪器的使用及基本电路的选择(教师)

第2讲电学中仪器的使用及基本电路的选择

考点一电流表、电压表的读数及使用

1．两种电表的电路结构及读数方法

电流表电压表符号

参数量程：0～0.6 A,0～3 A

内阻：小于1 Ω

量程：0～3 V,0～15 V

内阻：3 kΩ，15 kΩ

电路结构(改装)

读数方法视线垂直于刻度盘表面，一般都需估

读，3 A量程估读到最小分度的1/10，

0.6 A量程的估读到最小分度的1/2

视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3

V量程估读到最小分度的1/10，15 V量程

的估读到最小分度的1/5

(1)机械零点的调整：在不通电时，指针应指在零刻线的位置。

(2)选择适当量程：估算电路中的电流或电压，指针应偏转到满刻度的1

3以上。若无法估算电路中的

电流和电压，则应先选用较大的量程，再逐步减小量程。

(3)正确接入电路：电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，两种表都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。

(4)正确读数：根据所选量程的准确度，正确读出有效数字和单位。

(5)注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等。

[例1](1)图甲所示的电流表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使用 3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A。

(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示

________V，图中指针的示数为________V。若使用的

是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，

图中表针指示的是________V。

解析(1)电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针的示数为0.44 A；当换用3 A量程时，每一小格为0.1 A，指针示数为2.20 A。

(2)电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，指针示数为8.5 V。

答案(1)0.020.440.1 2.20(2)0.1 1.700.58.5

[变式训练]1．(2015·浙江理综，22)图是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。

(1)根据图在虚线框内画出实验电路图；

(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图中的

①、②、③、④所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为 3

V。所示读数为：①________、②________、③________、④

________。两组数据得到的电阻分别为________和________。

解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示。

(2)电流表量程为0.6 A时，最小刻度为0.02 A，读数读到小数点后两位，所以①表示数为0.10 A，

②表示数为0.24 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，应估读到

0.01 V，所以③表示数为2.00 V，④表示数为0.27 V，根据欧姆定律R1

＝

U1

I1＝

2.00 V

0.24 A＝8.3 Ω，R2＝

U2

I2＝

0.27

0.1Ω＝2.7 Ω。

答案(1)见解析(2)①0.10 A②0.24 A③2.00 V④0.27 V(0.27±0.01均可)；8.3 Ω(8.3±0.1均可) 2.7 Ω(2.7±0.1均可)

考点二测量电路的接法及选择

1．电流表、电压表测电阻两种方法的比较

电流表内接法电流表外接法电路图

误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V 电阻

测量值

R测＝

U测

I测

＝R x＋R A＞R x，

测量值大于真实值

R测＝

U测

I测

＝

R x R V

R x＋R V

＜R x，

测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x

口诀大内偏大小外偏小

(大电阻用内接法测量，测量值偏

大)

(小电阻用外接法测量，测量值偏小)

2.两种电路的选择

方法 内接法

外接法

计算法

R x R A ＞R V

R x

或R x ＞R A R V R x R A ＜R V

R x

或R x ＜R A R V 试 触 法

若不知R x 的大概阻值，可采用“试触法”，

电路如图所示连接，空出电压表的一个接 头S ，然后将S 分别与a 、b 接触一下 若电流表示数“相对变化”明显，说明电压表分流作用较强，应采用电流表内接法

若电压表示数“相对变化”明显，说明电流表分压作用较强，应采用电流表外接法

[例2](2014·新课标全国卷Ⅱ，22)，在伏安法测电阻的实验中， 待测电阻R x 约为200 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，电流表 的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或(b)所

示，结果由公式R x ＝U

I 计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和(b)中电路

测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。 解析 由于

R V R x ＝2 000200＝10，而R x R A ＝20010＝20，可见R x R A >R V

R x

，应采用题图(a)电路测量更准确，即R x 1更接近待测电阻的真实值；由于R x 1＝U I ，其中R 真＝U R

I R ，而U >U R ，I ＝I R ，则R x 1>R 真，即测量值

R x 1大于真实值；又由于R x 2＝U I ，R 真＝U R

I R ，其中U ＝U R ，I >I R ，则R x 2

值。

答案 R x 1 大于 小于

[变式训练]2．在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图所示。 (1)根据各点表示的数据描出I －U 图线，由此求得该电阻的阻值R x ＝________Ω(保留两位有效数字)。 (2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图。