“一只电表应用”论文

浅谈“一只电表的应用”

总题目：只准使用一只电表，不准改动电路连接导线，只靠断开或闭合数量充足的开关，你能探究出哪些电学规律？还能测出哪些电学物理量的值？

1题、只用一只电流表（初中阶段决不能用它“测电源电压”）如图1所示：

说明：①为了简明地表示电路的连接方式，文中釆用电路示意图。

②只用一只表a做测定性实验时，必须应用并联电路各支路两端的电压相等特点，被测元件跟己知阻值的电阻圈（决不允许使用误差较大的滑动变阻器替代！也适用于2题）r0连接成并联电路、且各支路必须同时处于通路状态！因受篇所限，以下各例仅举一种方案。

例⑴：探究“并联电路的电流规律”：按课文要求应把图中的两个支路顺次换成l1和l2：单刀双掷开关（以下简称“单刀”）2触3、5触6测出i1、不准移动滑动变阻器的滑片（以下简称“滑片”）立即使单刀2触1、5触4测出i2、接着使单刀2触3、5触4测出i；然后才能移动滑片至少再测取两组数据。分析数据（以下均省略）即得“i=i1+i2”。

例⑵：探究“并联电路中总电流的分配规律”：把图中的两个支路顺次换成5和10ω（或15ω，最好别同时选用10和15ω。下同）的电阻圈：单刀2触3、5触6测出i1、不准移动滑片立即使单刀2触1、5触4测出i2；然后才能移动滑片至少再测取两组数据。

∵i= u/r、u1= u2、∴i1r1=i2r2，故得：i1/ i2= r2/r1。即并联电路中的总电流（注：含总功率p与总功w）的分配，均跟各支路的电阻成反比。

例⑶：没有表v、探究“当电压一定时，导体中的电流跟导体电阻的关系”：把图中两个支路顺次换成5和10ω电阻圈：应用并联电路各支路两端的电压相等规律：先使单刀2触3、5触6移动滑片，测出方便计算的i1、不准移动滑片立即使单刀2触1、5触4测出i2；然后再移动滑片至少要再测取两组数据。∵i= u/r、u1= u2、∴i1r1=i2r2，则i1/ i2= r2/r1，即导体中的电流，当电压一定时跟导体的电阻成反比。

例⑷：测一只标有“2.5v0.3a”小灯泡的电阻：要测出该小灯泡的电阻并画出图像，需要测取6组对应的数据。取r0=5ω：必须要均分电压值！当ul=0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0v时，算出对应的i0顺次应为：0.10、0.20、0.30、0.40、0.50和0.60a（注：实验或生活中使用小电珠的规格，都印在包装盒的背面：均没有超过0.5a的！这应该成为师生的生活用电常识之一）。先将图中的单刀2触3、5触6并移动滑片，当表a示数i01=0.10a时、不准移动滑片立即使单刀2触1、5触4测出il1，依次类推。∵i= u/r，∴rl1=0.5v/ il1，并用0.5v与il1、1.0v与 il2……画出图像，即可完成该题测试。

例⑸：测未知电阻rx：要测未知电阻rx的阻值，必须釆用“低电压、弱电流”的测量方案：不仅能减小由于电流的热效应（会使

金属导体阻值增大）而产生较大的误差，还能使表v选用“0～3v”量程、提高测量电压的准确度（以上均适用于2题中的例⑷）。将图中的小灯泡換成未知电阻rx符号：取r0=10ω，则i0值可以顺次取0.04、0.08、0.12、0.16、0.20和0.24a等。先将开关2触3、5触6并移动滑片，当表a示数i01=0.04a时、不准移动滑片立即使单刀2触1、5触4测出ix1，依次类推。∵ i= u/r、ux= u0，∴ixrx=i0r0，用测量值表达的结果：rx=i0/ ix·r0（要测取三组以上数据再求出平均值，以下均省略）。

例⑹：测一只标有“2.5v0.3a”小灯泡的ｐ额：先将单刀2触1、5触4并移动滑片，当表a示数i额=0.3a时、不准移动滑片立即使单刀2触3、5触6测出i0。∵ i= u/r、u额

= u0= i0r0，则测量结果：ｐ额=·0.3a×i0r0。

例⑺：测一只仅标有“2.5v”小灯泡的ｐ额：取r0=5ω，∵ i= u/r、u额= u0= i0r0=2.5v，∴i0=2.5v/5ω=0.5a。先将单刀2触3、5触6并移动滑片，当表a示数i0=0.5a时、不准移动滑片立即使单刀2触1、5触4测出i额。用测量值表达的结果：ｐ额=2.5v×i 额。

例⑻：测一只仅标有“0.3a”小灯泡的ｐ额：取r0=5ω。先将单刀2触1、5触4并移动滑片，当表a示数i额=0.3a时、不准移动滑片立即使单刀2触3、5触6测出i0。∵ i= u/r，∴u额= u0= i0r0。用测量值表达的结果：ｐ额=0.3a×i0r0。……

2题、只用一只电压表（不超量程时用它“测量电源电压”省略）

如图2所示：

说明：只用一只表v在做测定性实验时，必须应用串联电路各处电流相等规律，被测元件跟己知阻值的电阻圈r0连接成串联电路、且不准用导线或开关把它们其中的任意一个“短接”起来！

例⑴：探究“串联电路的电压规律”：按课文里的要求，图中的两个元件顺次换成l1和l2：单刀2触1、5触4测出u1、不准移动滑片立即使单刀2触3、5触6测出u2、接着再使单刀2触1、5触6测出u；然后才能移动滑片至少再测取两组数据，即得“u=u1+u2”的结论。

例⑵：探究“串联电路总电压的分配规律”：图中的两个元件顺次换成5和10ω：单刀2触1、5触4测出u1、不准移动滑片立即使单刀2触3、5触6测出u2；然后才能移动滑片至少再测取两组数据。∵i= u/r、i1=i2，∴u1/r1=u2/r2、u1/u2=r1/r2，即串联电路总电压（注：含总功率p与总功w）的分配，均跟各部分的电阻成正比。

例⑶：测一只标有“2.5v0.3a”小灯泡的电阻：要测出该小灯泡的电阻并画出图像，需要测取6组对应的数据。取r0=10ω：当

il=0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、 0.24、0.28（不一定都能达到）0.30a时，算出对应的u0顺次应为：0.4、0.8、1.2、1.6、2.0、2.4、2.8直到3.0v。先将单刀2触1、5触4并移动滑片，当表v 示数u01=0.4u时、不准移动滑片立即使单刀2触3、5触6测出ul1，依次类推。∵i= u/r，∴rl1= ul1/0.04a。用ul1与0.04a；ul2