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题型二　电流表的两类接法
题型一　基本仪器的使用与读数
课时作业
内
容
索
引
专题六　电学实验基础
【学习目标】1.掌握常用仪器的使用方法及读数方法。
2.掌握电流表的内、外接法及滑动变阻器的两种连接方式。
3.掌握误差的分类及产生原因。
4.会根据电路原理图连接实验器材。
题型三　滑动变阻器的两类接法
题型四　电学实验的设计、仪器选择及实物连线
题型一　基本仪器的使用与读数
1.两种常见的长度测量类仪器的使用及读数方法
螺旋测 微器

测量值=固定刻度＋可动刻度×0.01 mm＋估读值。注意要估读到0.001 mm
游标 卡尺

测量值=主尺读数(cm)＋游标尺上对齐刻线数值×精度(mm)，不估读。
10分度游标，精度为0.1 mm；20分度游标，精度为0.05 mm；50分度游标，精度为0.02 mm
2.电流表、电压表、电阻表的比较
仪器 极性 量程选择 读数
电流表 有正、负接线柱的电表，电流由正接线柱流入，从负接线柱流出 使指针指示超过满偏刻度的位置 0~3 V和0~3 A量程估读到分度值的；0~15 V量程估读到分度值的；0~0.6 A量程估读到分度的
电压表 电阻表 使指针尽量指在表盘的中间位置 表盘读数乘相应挡位的倍率
【解析】 题图最上面的游标卡尺：主尺读数为17 mm，游标尺读数为7×0.1 mm=0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm=17.7 mm。题图中间的游标卡尺：主尺读数为23 mm，游标尺读数为17×0.05 mm=0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm=23.85 mm。题图最下面的游标卡尺：主尺读数为3 mm，游标尺读数为9×0.02 mm=0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm= 3.18 mm。
例 1
(1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_________mm，_________mm，_________mm。
17.7
23.85
3.18
【解析】 甲：(4＋3.8×0.01)mm=4.038 mm；乙：(1＋10.0×0.01)mm=1.100 mm；丙：(3＋0.5＋1.5×0.01)mm=3.515 mm。
(2)读出下面各螺旋测微器的读数，甲：__________________________________mm，
乙：____________________________mm，丙：_____________________________mm。
甲　 乙 丙
4.040(4.038~4.042均可)
1.100(1.098~1.102均可)
3.515(3.514~3.516均可)
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示___________V，图中表针示数为_____________V；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示___________V，图中表针示数为___________V。
例 2
(1)如图甲所示的电表使用0~0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________________A，图中表针示数为________________A；当使用0~3 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。
甲　 乙
【解析】 电流表使用0~0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用0~3 A量程时，每一小格代表0.1 A，表针示数为2.20 A。
0.02
0.44
0.1
2.20
【解析】 电压表使用0~3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用0~15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。
0.1
1.70
0.5
8.5
(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱A流入，从接线柱B流出，则接入电路的电阻为___________Ω。现欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是_______________ _________________________________________。若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻范围为_________________。
丙
【解析】 图中电阻箱接入电路的电阻为1 987 Ω。最简单的操作方法是先将“×1 k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用两个这样的电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻范围是0~19 998 Ω。
1 987
将“×1 k”挡
旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0
0~19 998 Ω
题型二　电流表的两类接法
1.电流表内、外接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测=Ux＋UA 电压表分流I测=Ix＋IV
电阻测量值 R测==Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测==＜Rx
测量值小于真实值
适用条件 RA Rx RV Rx
适用于测量 大电阻 小电阻
2.电流表内、外接法的选择
定性法 先将待测电阻的估计值(或大约值)与电压表、电流表内阻进行比较：
(1)若Rx较小，宜采用电流表外接法；
(2)若Rx较大，宜采用电流表内接法
比较法 当已知Rx、RA、RV的大约阻值时：
(1)若Rx＜，用电流表外接法；
(2)若Rx＞，用电流表内接法；
(3)若Rx=，内、外接法均可
试触法

按图接好电路，让电压表一个接线柱固定接好，另一个接线柱P先后与a、b处接触一下记录两表的读数为Ia、Ua、Ib、Ub：
(1)如果电压表的示数变化比电流表的示数变化更明显，对应表达式为，则应采用电流表外接法；
(2)如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显，对应表达式为，则应采用电流表内接法
例 3
某同学用伏安法描绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表的内阻约为6 kΩ，电流表内阻约为1.5 Ω。实验中有如图甲、乙所示的两种电路供选择。
　　
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图丙所示虚线，则该同学选择的电路是图_______ (填“甲”或“乙”)。
甲 乙 丙
【解析】 由题意知，小灯泡的额定电流I额==0.5 A，图甲中，当电压表示数为6 V时，电流表示数是略大于0.5 A的，图乙中，当电流表示数为0.5 A时，电压表示数是大于6 V的，对比图丙可知，该同学选择的电路是图甲。
甲
(2)若选择另一个电路图进行实验，在图丙上用实线画出实验中应得到的I－U关系曲线的示意图。
【解析】 根据(1)问分析可知，图乙的关系图线应在图甲图线的下方，如图中实线所示。

【答案】 见解析
【解析】 将P接b时，该误差产生的原因是电流表的分压，使得电压表示数大于待测电阻两端电压，根据欧姆定律R=可知，R测＞R真。
例 4
伏安法测电阻是一种重要的测量电阻的方法。
(1)如图甲所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接a时，该误差产生的原因是电压表的分流；将P接b时，R测_______R真(填“＞”或“＜”)。
甲
＞
(2)小明同学改进了该装置，他找来另一定值电阻设计了如图乙所示的电路图。
①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U1和I1。
②闭合S2，电压表的示数_________(填“变大”或“变小”)，电流表示数_________(填“变大”
或“变小”)，记录两表的示数U2和I2，若不考虑电压表的分流，则待测Rx=______________(用U1、U2、I1、I2表示)。
乙
【解析】 闭合S2，并联部分电阻变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电流表示数变大；滑动变阻器两端电压变大，所以并联部分分到的电压变小，即电压表的示数变小；设定值电阻的阻值为R0，则有=I1，=I2，解得Rx=。　
变小
变大

题型三　滑动变阻器的两类接法
1.滑动变阻器两种接法的比较
项目 限流式接法 分压式接法 对比说明
电路图 串、并联关系不同
电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路的调节范围大
电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路的调节范围大
闭合S前滑片P的位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
优点 电路简单而且节能 电压和电流的调节范围大 满足实验要求的条件下优先考虑选择限流式接法
2.滑动变阻器两种接法的选择
(1)滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况
①要求电压(或电流)能从零开始变化；
②当待测电阻Rx R滑(R滑为滑动变阻器的最大阻值)时；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
(2)除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，优先选用限流式接法。
【解析】 C与D中的电路图不满足电压能从零开始调节的要求，小灯泡的电阻RL= Ω=28.8 Ω，=144，≈520.8，由于，故电流表应采用外接法，A正确。
例 5
为测量“12 V，5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
a.电源：12 V，内阻不计
b.电流表：量程为0~0.6 A、0~3 A，内阻约为0.2 Ω
c.电压表：量程为0~3 V、0~15 V，内阻约为15 kΩ
d.滑动变阻器：0~20 Ω，允许最大电流为1 A；开关一个，导线若干，实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节。
(1)以下四个电路图你认为最合适的是_______。
A.　　 B. C.　　 D.
(2)在本实验中，电流表的量程可选_____________。
A
【解析】 小灯泡的额定电流I= A≈0.4 A，故电流表量程选择0~0.6 A。
0~0.6 A
题型四　电学实验的设计、仪器选择及实物连线
1.电学实验设计的“三原则”
(1)安全性：确保电源、电阻和电表都不会过载，电流表或电压表量程一定要大于被测电流或电压的最大值。
(2)精确性：判断选用多大量程的电表时，应考虑尽可能减小测量误差，对于电压表或电流表，应使指针偏转到满刻度的~处，多用电表选用电阻挡时，应尽可能使指针指在中间刻度附近。
(3)可调性：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，又能实现调节时测量电表的示数变化明显。
2.仪器选择的技巧
(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的。有时也可以从测量数据来判断选择的电表。
(2)滑动变阻器：①分压式接法要选择总阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器；②限流式接法要选择最大阻值大于等于待测电阻的滑动变阻器；③电流表半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的。
(3)定值电阻：①若用于电表改装，阻值与改装后的量程要匹配；②若用于保护电路，应保证使电路的最大电流(电压)不超过电流表(电压表)的量程及有关元件的额定电流(电压)。
3.实物连线的“三点注意”
(1)连线顺序：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，其次将要并联的元件并联到电路中去。
(2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)“正、负”接线柱：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。
【解析】 两节干电池的电动势为3 V，则电压表应选A；电路可能出现的最大电流为 A=0.5 A，则电流表应选C；待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则滑动变阻器应接成分压电路，则应该选择阻值较小的E。
例 6
某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为6 Ω)：
为精确测量其电阻，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测出多组实验数据。
A.电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)
B.电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C.电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1 Ω)
D.电流表A2(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω，0.6 A)
F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω，0.1 A)
G.1.5 V的干电池两节，内阻不计
H.开关S，导线若干
(1)则电压表应选_______；电流表应选_______；滑动变阻器应选_______(填器材前面的字母)。
A
C
E
(2)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中，并把实物图连接完整。
【解析】 因RV Rx，则应该采用电流表外接电路；合理的实验电路图如图甲所示，实物图连接如图乙所示。
甲 乙
课时作业
答案速对
第十单 专题六　电学实验基础 题号 1 2 3 4 5 6
答案 见答案 见答案 见答案 见答案 见答案 见答案
1.某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为________________________ mm；用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为___________ cm。另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图丙所示，则该工件的长度L=__________cm。
甲 乙 丙
8.021(8.020~8.022均可)
2.060
5.236
2.某实验小组的同学想测量一个约几欧姆的电阻Rx的阻值，实验室提供的器材有：
A.电池组(电动势为3 V)
B.电压表V1(量程为0~3 V，内阻约为3 kΩ)
C.电压表V2(量程为0~15 V，内阻约为15 kΩ)
D.电流表A1(量程为0~0.6 A，内阻约为0.1 Ω)
E.电流表A2(量程为0~0.1 A，内阻约为3 Ω)
F.滑动变阻器R(0~1 Ω，额定电流为2 A)
(1)为了减小实验误差，电压表应选_________，电流表应选_________。(填器材前面的序号)
【解析】 由于电池组的电动势为3 V，为了减小实验误差，电压表应选B；由于待测电阻约几欧姆，由欧姆定律可知，电路中电流I＞ A=0.3 A，则电流表应选D。
B
D
(2)要使得测量误差最小，他们应采用的电路原理图是_________。
A.　　 B. C. D.
【解析】 要使得测量误差最小，由于待测电阻Rx＜=10 Ω，即阻值较小，故应采用电流表外接法，由于滑动变阻器阻值比待测电阻阻值还小，采用限流式接法时滑动变阻器对电路调节作用太小，所以滑动变阻器应采用分压式接法，C正确。
C
(3)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，根据测得的多组数据在坐标纸上建立U－I坐标系，描绘出U－I图线如图所示，则待测电阻的阻值为_____________ Ω(结果保留2位有效数字)，测量结果与真实结果相比___________(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。
【解析】 由欧姆定律可知，U－I图像的斜率表示待测电阻的阻值，则有Rx= Ω=5.4 Ω；由于电压表的分流，所测电流偏大，故电阻的测量结果与真实结果相比偏小。
5.4
偏小
3.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用电压表(内阻约为3 kΩ)和电流表(内阻约为0.1 Ω)测量一个电阻的阻值(约为5 Ω)。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图中的_________(填“甲”或“乙”)。
甲 乙
【解析】 因为待测电阻约为5 Ω，而Rx＜=10 Ω，故为了减小误差，应该采用电流表外接法，即选用图甲的测量电路。
甲
(2)用伏安法测量电阻Rx的阻值时，如图丙所示，M、N两端接在恒定电压上，当S接a时，电压表的示数为10 V，电流表的示数为0.2 A；当S接b时，电压表的示数为12 V，电流表的示数为0.15 A。为了较准确地测定Rx的阻值，S应接在_________点，Rx的真实值为___________ Ω。
丙
【解析】 S接a和接b相对比，电压表示数的变化幅度为，电流表示数的变化幅度为，故电流表的示数变化较大，说明电压表的分流较大，因此S接b点时，采用伏安法测电阻误差较小。设电源的电压为U，电流表的内阻为RA，由题意得U=12 V，则S接a时，有U=U1＋I1RA，即U=10 V＋0.2 A×RA；S接b时，有U=I2(Rx＋RA)，即U=0.15 A×(Rx＋RA)，联立解得Rx=70 Ω。
b
70
4.请同学设计一个测量电阻的电路，待测电阻Rx阻值约为15 Ω。要求用U－I图像来处理数据，滑动变阻器可在较大范围内调节。可供选择的器材如下：
A.电流表A1，量程为100 mA，内阻rA1=12 Ω
B.电流表A2，量程为2 mA，内阻rA2=200 Ω
C.电压表V1，量程为10 V，内阻rV1≈15 kΩ
D.电压表V2，量程为3 V，内阻rV2≈10 kΩ
E.保护电阻R0约为20 Ω
F.滑动变阻器R，最大阻值为10 Ω，额定电流为1 A
G.电池组，电动势为12 V，内阻很小
H.开关及导线若干
(1)电流表应选_________，电压表应选_________(填器材前面的序号)。
【解析】 如果选电流表A2，A2满偏时UV=0.002×215 V=0.43 V，远小于电压表的量程，在电流表A1达到满偏时，电压表示数约为2.7 V，故电流表选A，当电压表选D，也接近满偏，这样读数引起的误差较小。
A
D
(2)设计电路时，电流表应采用___________(填“内接”或“外接”)法，滑动变阻器应采用_____________(填“分压式”或“限流式”)接法。根据所设计的实验电路，用笔画线代替导线连接实物图。
【解析】 因电流表内阻已知，用电流表内接法时，不会因电路设计引起系统误差，故电流表应采用内接法；因为题中要求画U－I图像处理数据，需要测量大量数据，而且滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器应采用分压式接法。又因电动势为12 V，而电压表最大示数约为2.7 V，如果不做任何处理而直接用分压式接法，滑动变阻器滑片只能在约范围内滑动，不便于调节，又因滑动变阻器额定电流为1 A，若不做处理，会损坏器材。因此将保护电阻R0串联在供电电路的干路上，由于R0的分压，滑动变阻器的滑片可大范围滑动，且不损坏器材。实物图如图所示。
内接
分压式
(3)若在所测量数据中选一组数据U、I及已知量计算Rx，则其表达式为Rx_____________(用所给字母表示)。
【解析】 由伏安法测电阻知Rx＋rA1=，得Rx=－rA1。
－rA1
5.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中
(1)现已连接好电路，如图甲所示，请在虚线框中画出相应的电路图。
【解析】 如图所示。
甲
(2)在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于最_________(填“左”或“右”)端。
【解析】 为保护电路安全，在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应置于最左端，因为开关闭合后，小灯泡回路中的电流为零，确保小灯泡、电流表、电压表的安全。
左
(3)为了解安培表内外接时电表数据的变化情况，现保持滑动变阻器滑片的位置不变，改变电路连接，获得了如图乙、丙所示的两组数据，则该灯的伏安特性曲线适合用图_________(填“乙”或“丙”)所对应的电路测绘，其中电压表示数为______________________________，电流表示数为_____________。
【解析】 从图乙、丙的两组数据可看出，电流表内接时，电压表测得电压值较大，电流表外接时，电压表测得电压值较小，但两次测得电流值基本相同，说明电流表分压明显，因此电流表采用外接法，则该灯泡的伏安特性曲线适合用图乙所对应的电路测绘。电压表使用的是低量程，因此电压表的示数为1.76 V。电流表使用的是低量程，因此电流表的示数为0.23 A。
乙 丙
乙
1.76 V(1.75 V~1.77 V均可)
0.23 A
6.某学习小组研究“不同的电阻测量方案对误差的影响”。
现有器材为：电源、电流表(量程为0~0.6 A)、电压表(量程为0~3 V)、待测定值电阻、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、开关、导线若干。
实验步骤如下：
(1)用图甲和图乙电路分别测量待测电阻的阻值，请在图丙中按图甲用笔画线代替导线将电路补充完整。
【解析】 由题中数据可知，电压表量程选0~3 V，所以接线柱接0~3 V量程，电流表与待测电阻串联与电压表并联，则电压表3 V接线柱接在待测电阻右侧接线柱上，滑动变阻器采用限流式接法，因下端已经连接电路，则待测电阻右侧接线柱接在滑动变阻器的e端或f端，完整电路如图所示。
甲 乙
(2)将图丙中滑动变阻器的滑片P滑到_________(填“e”或“f”)端，闭合开关，调节滑动变阻器，记录测量数据。
【解析】 闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到接入电路阻值最大处，即滑动变阻器的滑片P滑到e端。
丙
e
(3)根据测量数据在U－I坐标系中描点作图，得到图丁中的图线a和b，图线a是采用图__________ (填“甲”或“乙”)电路测得的结果。
【解析】 选择电流表外接法，由于电压表的分流作用，电流表测量值大于流经Rx的电流值，测量结果偏小；选择电流表内接法，由于电流表的分压作用，电压表测量值大于Rx两端的电压值，测量结果偏大；图线a对应的测量值大于图线b对应的测量值，所以图线a是采用电流表内接法，即采用图甲电路测得的结果。
丁
甲
(4)为提高测量精度，在图甲电路中，用电流传感器代替电流表，电压传感器代替电压表，对同一电阻再次进行测量。得到对应的U－I图线c，拟合直线及表达式见图戊，认为其测量值等于真实值。
戊
(5)相对误差反映测量的可信程度，相对误差公式为δ=×100%。由步骤(3)和(4)可得图线a的电阻相对误差为δ=__________%(结果保留3位有效数字)。
【解析】 结合图戊的U－I关系式可知，待测电阻的真实值=5.031 Ω，则图线a的电阻测量值 Ω≈6.429 Ω，图线a的电阻相对误差δ=×100%≈27.8%。
27.8专题六　电学实验基础
【学习目标】
1.掌握常用仪器的使用方法及读数方法。
2.掌握电流表的内、外接法及滑动变阻器的两种连接方式。
3.掌握误差的分类及产生原因。
4.会根据电路原理图连接实验器材。
题型一　基本仪器的使用与读数
1.两种常见的长度测量类仪器的使用及读数方法
螺旋测微器
测量值=固定刻度＋可动刻度×0.01 mm＋估读值。注意要估读到0.001 mm
游标 卡尺
测量值=主尺读数(cm)＋游标尺上对齐刻线数值×精度(mm)，不估读。 10分度游标，精度为0.1 mm；20分度游标，精度为0.05 mm；50分度游标，精度为0.02 mm
2.电流表、电压表、电阻表的比较
仪器 极性 量程选择 读数
电流表 有正、负接线柱的电表，电流由正接线柱流入，从负接线柱流出 使指针指示超过满偏刻度的位置 0~3 V和0~3 A量程估读到分度值的；0~15 V量程估读到分度值的；0~0.6 A量程估读到分度的
电压表
电阻表 使指针尽量指在表盘的中间位置 表盘读数乘相应挡位的倍率
[例1]　(1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为　17.7　mm，　23.85　mm，　3.18　mm。
(2)读出下面各螺旋测微器的读数，甲：　4.040(4.038~4.042均可)　mm，乙：　1.100(1.098~1.102均可)　mm，丙：　3.515(3.514~3.516均可)　mm。
　
甲　 乙 丙
【解析】 (1)题图最上面的游标卡尺：主尺读数为17 mm，游标尺读数为7×0.1 mm=0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm=17.7 mm。题图中间的游标卡尺：主尺读数为23 mm，游标尺读数为17×0.05 mm=0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm=23.85 mm。题图最下面的游标卡尺：主尺读数为3 mm，游标尺读数为9×0.02 mm=0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm=3.18 mm。
(2)甲：(4＋3.8×0.01)mm=4.038 mm；乙：(1＋10.0×0.01)mm=1.100 mm；丙：(3＋0.5＋1.5×0.01)mm=3.515 mm。
[例2]　(1)如图甲所示的电表使用0~0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表　0.02　A，图中表针示数为　0.44　A；当使用0~3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表　0.1　A，图中表针示数为　2.20　A。
　　
甲 乙
(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示　0.1　V，图中表针示数为　1.70　V；若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示　0.5　V，图中表针示数为　8.5　V。
　丙
(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱A流入，从接线柱B流出，则接入电路的电阻为　1 987　Ω。现欲将接入电路的电阻改为2 087 Ω，最简单的操作方法是　将“×1 k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0　。若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻范围为　0~19 998 Ω　。
【解析】 (1)电流表使用0~0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格代表0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用0~3 A量程时，每一小格代表0.1 A，表针示数为2.20 A。
(2)电压表使用0~3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用0~15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V。
(3)图中电阻箱接入电路的电阻为1 987 Ω。最简单的操作方法是先将“×1 k”挡旋钮调到2，再将“×100”挡旋钮调到0。每个电阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用两个这样的电阻箱串联可得到的最大电阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω，故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻范围是0~19 998 Ω。
题型二　电流表的两类接法
1.电流表内、外接法的比较
内接法 外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测=Ux＋UA 电压表分流I测=Ix＋IV
电阻测量值 R测==Rx＋RA＞Rx 测量值大于真实值 R测==＜Rx 测量值小于真实值
适用条件 RA Rx RV Rx
适用于测量 大电阻 小电阻
2.电流表内、外接法的选择
定性法 先将待测电阻的估计值(或大约值)与电压表、电流表内阻进行比较： (1)若Rx较小，宜采用电流表外接法； (2)若Rx较大，宜采用电流表内接法
比较法 当已知Rx、RA、RV的大约阻值时： (1)若Rx＜，用电流表外接法； (2)若Rx＞，用电流表内接法； (3)若Rx=，内、外接法均可
试触法 按图接好电路，让电压表一个接线柱固定接好，另一个接线柱P先后与a、b处接触一下记录两表的读数为Ia、Ua、Ib、Ub： (1)如果电压表的示数变化比电流表的示数变化更明显，对应表达式为，则应采用电流表外接法； (2)如果电流表的示数变化比电压表的示数变化更明显，对应表达式为，则应采用电流表内接法
[例3]　某同学用伏安法描绘一额定电压为6 V、额定功率为3 W的小灯泡的伏安特性曲线，实验所用电压表的内阻约为6 kΩ，电流表内阻约为1.5 Ω。实验中有如图甲、乙所示的两种电路供选择。
　　
甲 乙 丙
(1)实验中得到的电流I和电压U的关系曲线如图丙所示虚线，则该同学选择的电路是图　甲　(填“甲”或“乙”)。
(2)若选择另一个电路图进行实验，在图丙上用实线画出实验中应得到的I－U关系曲线的示意图。
【答案】 见解析
【解析】 (1)由题意知，小灯泡的额定电流I额==0.5 A，图甲中，当电压表示数为6 V时，电流表示数是略大于0.5 A的，图乙中，当电流表示数为0.5 A时，电压表示数是大于6 V的，对比图丙可知，该同学选择的电路是图甲。
(2)根据(1)问分析可知，图乙的关系图线应在图甲图线的下方，如图中实线所示。
[例4]　伏安法测电阻是一种重要的测量电阻的方法。
(1)如图甲所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接a时，该误差产生的原因是电压表的分流；将P接b时，R测　＞　R真(填“＞”或“＜”)。
　　
甲 乙
(2)小明同学改进了该装置，他找来另一定值电阻设计了如图乙所示的电路图。
①将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数U1和I1。
②闭合S2，电压表的示数　变小　(填“变大”或“变小”)，电流表示数　变大　(填“变大”或“变小”)，记录两表的示数U2和I2，若不考虑电压表的分流，则待测Rx=　 　　(用U1、U2、I1、I2表示)。
【解析】 (1)将P接b时，该误差产生的原因是电流表的分压，使得电压表示数大于待测电阻两端电压，根据欧姆定律R=可知，R测＞R真。
(2)闭合S2，并联部分电阻变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电流表示数变大；滑动变阻器两端电压变大，所以并联部分分到的电压变小，即电压表的示数变小；设定值电阻的阻值为R0，则有=I1，=I2，解得Rx=。　
题型三　滑动变阻器的两类接法
1.滑动变阻器两种接法的比较
项目 限流式接法 分压式接法 对比说明
电路图 串、并联关系不同
电压调节范围 ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路的调节范围大
电流调节范围 ≤I≤ 0≤I≤ 分压电路的调节范围大
闭合S前滑片P的位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
优点 电路简单而且节能 电压和电流的调节范围大 满足实验要求的条件下优先考虑选择限流式接法
2.滑动变阻器两种接法的选择
(1)滑动变阻器必须采用分压式接法的几种情况
①要求电压(或电流)能从零开始变化；
②当待测电阻Rx R滑(R滑为滑动变阻器的最大阻值)时；
③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻的允许电流。
(2)除了上述三种情况外，如果滑动变阻器采用两种接法都能满足要求，则从节能、方便操作角度考虑，优先选用限流式接法。
[例5]　为测量“12 V，5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材：
a.电源：12 V，内阻不计
b.电流表：量程为0~0.6 A、0~3 A，内阻约为0.2 Ω
c.电压表：量程为0~3 V、0~15 V，内阻约为15 kΩ
d.滑动变阻器：0~20 Ω，允许最大电流为1 A；开关一个，导线若干，实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节。
(1)以下四个电路图你认为最合适的是　A　。
A.　　 B. C.　　 D.
(2)在本实验中，电流表的量程可选　0~0.6 A　。
【解析】 (1)C与D中的电路图不满足电压能从零开始调节的要求，小灯泡的电阻RL= Ω=28.8 Ω，=144，≈520.8，由于，故电流表应采用外接法，A正确。
(2)小灯泡的额定电流I= A≈0.4 A，故电流表量程选择0~0.6 A。
题型四　电学实验的设计、仪器选择及实物连线
1.电学实验设计的“三原则”
(1)安全性：确保电源、电阻和电表都不会过载，电流表或电压表量程一定要大于被测电流或电压的最大值。
(2)精确性：判断选用多大量程的电表时，应考虑尽可能减小测量误差，对于电压表或电流表，应使指针偏转到满刻度的~处，多用电表选用电阻挡时，应尽可能使指针指在中间刻度附近。
(3)可调性：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，又能实现调节时测量电表的示数变化明显。
2.仪器选择的技巧
(1)电压表、电流表：不超过量程，且要超过满偏刻度的。有时也可以从测量数据来判断选择的电表。
(2)滑动变阻器：①分压式接法要选择总阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器；②限流式接法要选择最大阻值大于等于待测电阻的滑动变阻器；③电流表半偏法测电阻，滑动变阻器选阻值大的。
(3)定值电阻：①若用于电表改装，阻值与改装后的量程要匹配；②若用于保护电路，应保证使电路的最大电流(电压)不超过电流表(电压表)的量程及有关元件的额定电流(电压)。
3.实物连线的“三点注意”
(1)连线顺序：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，其次将要并联的元件并联到电路中去。
(2)避免交叉：连线时要将导线接在接线柱上，两条导线不能交叉。
(3)“正、负”接线柱：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。
[例6]　某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻(圆柱体的电阻约为6 Ω)：
为精确测量其电阻，并且待测电阻的电压从零开始可以连续调节，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测出多组实验数据。
A.电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)
B.电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C.电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1 Ω)
D.电流表A2(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5 Ω，0.6 A)
F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω，0.1 A)
G.1.5 V的干电池两节，内阻不计
H.开关S，导线若干
(1)则电压表应选　A　；电流表应选　C　；滑动变阻器应选　E　(填器材前面的字母)。
(2)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在虚线框中，并把实物图连接完整。
　　
答图
【解析】 (1)两节干电池的电动势为3 V，则电压表应选A；电路可能出现的最大电流为 A=0.5 A，则电流表应选C；待测电阻的电压从零开始可以连续调节，则滑动变阻器应接成分压电路，则应该选择阻值较小的E。
(2)因RV Rx，则应该采用电流表外接电路；合理的实验电路图如图甲所示，实物图连接如图乙所示。
　　
甲 乙

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