2024高考物理考前復(fù)習(xí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

電學(xué)試驗(yàn)探究

一、重要地位

1、對(duì)電流表、電壓表的讀裁規(guī)則認(rèn)識(shí)模糊，導(dǎo)效避蚊的有效數(shù)字錯(cuò)i吳

2、對(duì)滑動(dòng)郊a器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不淮，導(dǎo)致控制電路選用不當(dāng)

3,對(duì)實(shí)疆測(cè)量電路、電學(xué)儀器的選用原則把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致電路、儀器選用錯(cuò)誤

4、對(duì)電學(xué)實(shí)垃的重點(diǎn)內(nèi)容“電阻的測(cè)量”方法無(wú)明確的歸英導(dǎo)致思路混亂

I

5、對(duì)干創(chuàng)新型實(shí)艙設(shè)計(jì)平時(shí)缺乏對(duì)實(shí)險(xiǎn)思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)捶法.旋大法,比莪

法，替代法等）進(jìn)行歸納，在全新的實(shí)噴情景下，找不到實(shí)噴設(shè)計(jì)的原理，無(wú)法設(shè)計(jì)話理可

行的方案.受思維定勢(shì)影響，玦乏對(duì)已掌堤的實(shí)驗(yàn)原理，儀器的使用進(jìn)行新憎境下的迅移利

,用，缺乏創(chuàng)新:苞識(shí)..

二、突破策略

1、電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則：

電流表量程一般有兩種——0.TO.6A,0~3A；電壓表量程一般有兩種——0~3V,0~15V。

如圖10-1所示:

因?yàn)橥粋€(gè)電流表、電壓表有不同的堡程,因此，對(duì)應(yīng)不同的里程，每個(gè)d儡所代表的

電流、電壓值不相同，所以電流表、電壓衰的讀數(shù)比較復(fù)雜，測(cè)鬟值的有效放字位a比較容

易出錯(cuò).下面是不同表.不同筵程下的談數(shù)煩則，

電壓表、電流表若用0~3V、0~3A量程,其短小刻度（精確度）分別為0.IV、0.1A.為

10分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則較為簡(jiǎn)單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可.

如圖所示，電壓衰讀數(shù)為L(zhǎng)88V.電流表讀數(shù)為O.83A.若指針恰好指在2上,則讀放

為2.00V（或A）.

電壓表若用0,5V量程.則其最小刻度為0.5V,為2分度儀表讀數(shù)，所讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)

后只能有一位小數(shù)，也必須有一位小散.

如圖所示，若指針指在整刻度愛(ài)上，如指在10上應(yīng)建做10.0V，指在娶界10刻度統(tǒng)右

側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線）讀數(shù)為10.5V,若指在這兩條刻度線間的中

間某個(gè)位置，則可依據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，分別讀做10.IV,或10.2V,或10.3V,

或10.4V,即使是指在正中心，也不能讀做10.25V,若這樣，則會(huì)出現(xiàn)兩位不精確的數(shù)，即

小數(shù)點(diǎn)后的2和5,不符合讀數(shù)規(guī)則，如上圖中所示，讀數(shù)應(yīng)為9.3V。

電流表若用0-0.6A量程，則其最小刻度為0.02A,為5分度儀表讀數(shù)，其讀數(shù)規(guī)則與0

-15V電壓表相像，所讀數(shù)值小數(shù)點(diǎn)后只能有兩位小數(shù)，也必需有兩位小數(shù)。

如上圖所示，電流表讀數(shù)為0.17A,若指針指在第11條刻度線上，則讀數(shù)為0.22A,指

在第10條刻度線上，讀數(shù)為0.20A,指在第12條刻度線上，讀數(shù)為0.24A。

2、滑動(dòng)變殂雷應(yīng)用分析,

滑動(dòng)受阻器是電學(xué)實(shí)險(xiǎn)中常用的僅器,近幾年高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)命題對(duì)其應(yīng)用多次苴

接或滲透考查.如何選擇滑動(dòng)變阻器的接法設(shè)計(jì)控制電路仍是歷屆考生應(yīng)節(jié)的難點(diǎn).

滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn)：如圖10-2所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器

（最大限值為房）對(duì)負(fù)載凡的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱為

,限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.

負(fù)載吊上電壓調(diào)整范圍（忽視負(fù)載此上電流調(diào)整范相同條件下電路消耗

電源內(nèi)阻）圍（忽視電源內(nèi)阻）的總功率

限流接法RE77E

——--EWUWEEIL

RL+RQRL+R。RL

分壓接法.E

QWUWEOWILW----E(L+IQ

RL

比較分壓電路調(diào)整范圍較大分壓電路調(diào)整范圍較限流電路能耗較小

大

RE

①限流法.如圖（a）所示，待測(cè)電阻上電壓調(diào)整范圍為一L-----E.明顯，當(dāng)RO?RL

凡+&

時(shí)，在移動(dòng)滑動(dòng)觸頭的過(guò)程中，電流的變更范圍很小，總電流幾乎不變，UL也幾乎不變，無(wú)

法讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)RO?RL時(shí)，滑動(dòng)觸頭在從b向a滑動(dòng)的過(guò)程中，先是電流表、電壓表的示數(shù)

變更不大，后來(lái)在很小的電阻變更范圍內(nèi)，電流表、電壓表的讀數(shù)變更很快，也不便利讀數(shù),

只有當(dāng)比與R。差不多大小時(shí)，才能對(duì)電流、電壓有明顯的調(diào)控作用.在同樣能達(dá)到目的的前

提下，限流法較為省電，電路連接也較為簡(jiǎn)潔.

②分壓法.如圖（b）所示，待測(cè)電I殂上電壓調(diào)節(jié)范圍為0?E，且R-相對(duì)于R,越小，R

上的電壓變化的線性就越好.當(dāng)R：?R.時(shí)，盡管U變化范圍仍是0?E,但數(shù)據(jù)幾乎沒(méi)有可記

錄性,因?yàn)樵谶@種情況下，滑片從左端滑起，要一直快到右端時(shí)，電壓表上示數(shù)一直幾乎為

零，然后突然上升到E.對(duì)測(cè)量幾乎沒(méi)有用處.因此，分壓接法要用全阻值較小的滑動(dòng)變阻

器.

滑動(dòng)變陽(yáng)器的眼而挎法與分壓接法：兩種電路均可調(diào)節(jié)負(fù)載電用電壓和電流的大小，但

在不同條件下，調(diào)節(jié)效果大不一樣，滑動(dòng)變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確

性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.

1.下列三種情況必須選用分壓式接法

（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)（如：泱鞋導(dǎo)障的

伏安特性、校對(duì)改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測(cè)量時(shí),必須采用分壓接法.

（2）當(dāng)用電器的電阻尺遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的豪大值區(qū)時(shí)，必緘采用分壓楔法.因?yàn)榘?/p>

圖（b）連接時(shí)，因尺＞＞足,大，所以R與扁的并聯(lián)值斤=*幾，而整個(gè)電路的總限值約為

足.那么凡兩端電壓U.=51=上?ft.,,顯然共8兒，且兒越小，這種線性關(guān)系越好，電表

段

的變化越平穩(wěn)均勻，越便于觀察和操作.

（3）若采納限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過(guò)兄的額定值時(shí)，只能采

納分壓接法.

2.下列狀況可選用限流式接法

（1）測(cè)量時(shí)對(duì)電路中的電流或電壓沒(méi)有要求從零起先連續(xù)調(diào)整，只是小范圍內(nèi)測(cè)量，

且用與吊相差不大或凡略小于吊，采納限流式接法.

（2）電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿意分壓式接法的要求時(shí)，

采納限流式接法.

（3）沒(méi)有很高的要求，僅從平安性和精確性角度分析兩者均可采納時(shí)，可考慮安裝簡(jiǎn)

便和節(jié)能因素優(yōu)先采納限流式接法.

例1：如圖10-3所示，滑動(dòng)變阻器電阻鍛大值為宗負(fù)載電阻尺=氐電源電

動(dòng)勢(shì)為耳內(nèi)阻不計(jì)._「二,

（1）當(dāng)K斷開(kāi).滑動(dòng)頭G移動(dòng)時(shí)?萬(wàn)兩端的電壓范圍是多少？r&

d.1*

（2）當(dāng)《閉合，滑動(dòng)頭c移動(dòng)時(shí)，咒兩端的電壓范國(guó)是多少？?

0圖*0-5

（3）設(shè)尸的長(zhǎng)度式上單位長(zhǎng)度的電圉各處相同，8、0間

長(zhǎng)度為x?當(dāng)齊挎通后?加在戶上的電壓M與*的關(guān)系如何？

【用題】電穴斷開(kāi)式閉合導(dǎo)致電路由現(xiàn)兩種獻(xiàn)然不同的控制電路：隹流和》壓，把握除

溫和分壓電路的原理是美履

?

【解析】J）若K斷不，則泛拄制電路為滑動(dòng)變阻器的限而接法.故:

（2）若麗合.則該拄制電路為滑動(dòng)變阻器的分壓挎法，故OWUWE

【總結(jié)】泛題考察兩種拄制電蹈的.原理即由者獲取的拄制電壓而圉不同

例2：用伏安法測(cè)量某一電阻尼阻值，現(xiàn)有試驗(yàn)器材如下：待測(cè)電阻尼（阻值約5Q,額定

功率為1W）；電流表4（量程0~0.6A,內(nèi)阻0.2Q）;電流表4（量程0?3A,內(nèi)阻0.05Q）;

電壓表及（量程0~3V,內(nèi)阻3kQ）;電壓表左（量程0?15V,內(nèi)阻15kQ）;滑動(dòng)變阻器

Ro（0?50Q），蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線.

為了較精確測(cè)量兄阻值，電壓表、電流表應(yīng)選并

畫(huà)出試驗(yàn)電路圖.T―?1-------'?_i

【審題】該題要求選擇試驗(yàn)儀器、測(cè)量電路及限制電路，因RL1.?

為滑動(dòng)變阻器的全阻值大于被測(cè)電阻尼，故首先考慮滑動(dòng)變阻器圖10-4

的限流接法

【解析】由待測(cè)電阻尼額定功率和阻值的大約值，可以計(jì)算待測(cè)電阻尼的額定電壓、

額定電流的值約為

1^4PR~A/1X5V^2.2V,I=4P7R-7175A=O.45A.

則電流表應(yīng)選4,電壓表應(yīng)選Vi.

又因\RAXRV=V0.2x3000=24.5Q>RX,則電流表必需外接.

因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測(cè)電阻R,故首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法，若用限

E6

流接法，則被測(cè)電阻凡上的最小電流為4卡-------=------=0.11A<ZS,因該試驗(yàn)沒(méi)有

Ex+R5+50

對(duì)電流、電壓的調(diào)整范圍未作特別要求，故用限流電路.電路如圖10-4所示.

【忌結(jié)】滑動(dòng)變距器全阻值相對(duì)待測(cè)電阻我大，用分壓挎法不便于調(diào)節(jié)，故跳

流接法是苜選，只要能保證安全且有一定的調(diào)節(jié)范圍即可.

例3；用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下；待測(cè)電時(shí)瓦（約100D），直流電

流表（塞程。?10內(nèi)阻50Q）,直低電壓表（量程。飛V、內(nèi)阻5kQ）,直流電源（輸

出電壓4M內(nèi)阻不計(jì)）：滑動(dòng)變阻器（0'15QV允許最大電流1A）：開(kāi)關(guān)】個(gè)，導(dǎo)線若干.

根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫(huà)出實(shí)羞電路圖.

【審題】本題只需要判斷測(cè)量電路、控制電路的接法，各儀器的重程和電阻都已經(jīng)給出,

只需計(jì)整兩種接法哪種合適.

【解析】用伏安法測(cè)量電阻有兩種連挎方式，即電流表的內(nèi)挎法和外挎法,由于/,<

兩瓦，故電流表應(yīng)采用外接法.在控制電路中，若采用受阻器的困而接法，當(dāng)滑動(dòng)變限

器限值調(diào)至最大，通過(guò)負(fù)轂的電位最小，1...=——-——=2410此時(shí)電流仍超過(guò)

R+&4+R*

電而表的量程，故滑動(dòng)變阻器必須采用分壓接法,如圖10-5

gr-|@-----------{=）-?

所不.-

1|||-------1

!

圖10-5

【總結(jié)】任一種限制電路必需能保證電路的平安，這是電學(xué)試驗(yàn)的首要原則，限流接法

雖然簡(jiǎn)潔便利，但必須要能夠限制電路不超過(guò)電流的額定值，同時(shí)，能夠保證可獲得肯定的

電壓、電流范圍，該題中，即便限制電流最小值不超過(guò)電流表的量程，因滑動(dòng)變阻器全阻值

相對(duì)電路其它電阻過(guò)小，電流、電壓變更范圍太小，仍不能用限流接法。

3、實(shí)■Jg電路和電學(xué)儀器的選擇

（1）電路的選擇

①安培表內(nèi)、外推電路的選擇

由于電壓表的分流作用和電瓶表的分壓作用，造成表的示數(shù)與通過(guò)負(fù)載的電壓或電流其

實(shí)值之間產(chǎn)生誤差，為減小此系統(tǒng)誤差，應(yīng)慎重選擇電流表的內(nèi)外接法，選擇方法如下：

1、直接比較法：

當(dāng)待測(cè)電阻阻值￡?正時(shí)，伏特表分流很小，選擇安塔表外接電路：

當(dāng)待測(cè)電阻阻值兄＞＞凡時(shí)，安培表分壓很小，選擇安培表內(nèi)接電路.

2、臨界值計(jì)算比較法：

當(dāng)待測(cè)電阻阻值與電壓表、電流表的限值相差不多時(shí),如何確定被測(cè)電阻R是初大還是

較小呢？我們要計(jì)菅兩種接法的相對(duì)誤差,可用也與￡相比較.

RRA

RD,

當(dāng)上〉二即&＜信瓦時(shí)，宜耒用電流表外接法；

RRA

當(dāng)&即R＞JRR時(shí)，宜采用電流表內(nèi)接法；

RRA

而R=向石時(shí)，電而表內(nèi)外接法效果是一樣的.此時(shí)的被測(cè)電阻值R我們稱為臨界

電阻.

3、測(cè)試推斷法（試觸法）

若Rx、RA、Rv的大小關(guān)系事先沒(méi)有給定，可借助試觸法確定內(nèi)、外接法.詳細(xì)做法是：

如圖10-6所示組成電路，其中電流表事先已經(jīng)接好，拿電壓表的一個(gè)接線柱去分別試

觸M、N兩點(diǎn)，視察先后兩次試觸時(shí)兩電表的示數(shù)變更狀況。

假如電流表的示數(shù)變更比電壓表示數(shù)變更明顯（即包＞絲），說(shuō)明接M點(diǎn)時(shí)電壓表分

IU

流作用引起的誤差大于接N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的誤差，這時(shí)應(yīng)采納內(nèi)接法（即電壓表

接N點(diǎn)）。

假如電壓表的示數(shù)變更比電流表示數(shù)變更明顯（即一?；

A/AC/11

7＜7］），說(shuō)明接N點(diǎn)時(shí)電流表分壓作用引起的誤差大于接M|_?-^_______I

點(diǎn)時(shí)電壓表分流作用引起的誤差，這時(shí)應(yīng)采納外接法（即電壓表圖10-6

接M點(diǎn)）.

（□決：“內(nèi)大外小”，即內(nèi)接法適合測(cè)大電阻且系統(tǒng)誤差偏大，即測(cè)量值大于真實(shí)值，外

接法適合測(cè)小電阻且系統(tǒng)誤差偏小，即測(cè)量值小于真實(shí)值,）

②控制跑路（即滑動(dòng)變阻器的接法）的選擇，丸難點(diǎn)2

（2）電路實(shí)驗(yàn)器材和量程的選擇，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)，

①由路工作的安全性,即不會(huì)出現(xiàn)電表和其它實(shí)險(xiǎn)器材因過(guò)轂毀壞現(xiàn)象.

②能否滿足實(shí)驗(yàn)要求（家常要萼慮便于多次測(cè)量求平均值）.

③選擇器材的一般思路是：首先確定實(shí)裝條件，然后按電源一電壓表一電流表一變限器

順序依次選擇.根據(jù)不使電表受損和盡量衩少誤差的原則選擇電表.首先保證流過(guò)電流表的

電而和加在電壓表上的電壓均不超過(guò)使用量程.然后合理選擇篁程，務(wù)必使塔計(jì)有較大偏轉(zhuǎn)

2

（一段取湎懈度的|左右），以濫少測(cè)讀誤差.根據(jù)電路中可H處現(xiàn)的電流或電壓范圍需選

擇滑動(dòng)變阻器，注意流過(guò)滑動(dòng)變陽(yáng)器的電流不超過(guò)它的額定值，對(duì)大限值的變陽(yáng)器，如果是

滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用.應(yīng)根據(jù)實(shí)垃的基本要求來(lái)選擇儀

器，對(duì)于這種情況，只有碧強(qiáng)實(shí)驗(yàn)原理，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇.總之，最優(yōu)選擇的原則是：

a、方法誤差盡可能小.

b、實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈徽調(diào)節(jié).

c、在大功率裝置（電路）中盡可能節(jié)省建量：在小功率電路里，在不超過(guò)用電器頷定值

的前提下，適當(dāng)提高電流.電壓值,以提高測(cè)試的港確度.

依據(jù)以上原則，電學(xué)儀器的選擇有如下建議：

1、電源的選擇：選擇直流電源，應(yīng)依據(jù)用電器的須要來(lái)確定，一般考慮用電器所需的

電壓、電路中的電流、電源電動(dòng)勢(shì)和允許電流等.在不超過(guò)待測(cè)器材所允許的最大電壓值的

狀況下，選擇電動(dòng)勢(shì)較大的電源（以獲得更多的測(cè)量數(shù)據(jù)）。在相同電動(dòng)勢(shì)狀況下，通常選

擇內(nèi)電阻較小的電源（以獲得較穩(wěn)定的路端電壓），測(cè)電源內(nèi)阻除外。

2、電表的選擇：在不超過(guò)電表量程的條件下，選擇量程較小的電表（以便測(cè)量時(shí)示數(shù)

能在滿刻度的2/3左右）。

3、滑動(dòng)變阻器的選擇:要由電路中所要求或可能出現(xiàn)的電流、電壓的范圍來(lái)選定變阻器,

實(shí)際流過(guò)變阻器的電流不得超過(guò)其額定值；如要通過(guò)變阻器的電阻變更來(lái)讀取不同的電流、

電壓值時(shí)，要留意避開(kāi)變阻器滑片稍有移動(dòng)電流或電壓就會(huì)有很大變更的出現(xiàn)，也要避開(kāi)出

現(xiàn)滑片從一頭滑到另一頭，電流或電壓幾乎沒(méi)有變更的狀況.

若限制電路確定為限流接法,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用與試驗(yàn)電路中其它電阻的總阻值相差

不大的;若限制電路確定為分壓接法，則應(yīng)選用在額定電流允許的條件下阻值較小的滑動(dòng)變

阻器。

例4：圖10-7為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需器材實(shí)物陽(yáng),器材視格如

（1）待測(cè)電阻兄（約1000）

（2）直流電源（輸出電壓4V,內(nèi)限可不計(jì)）

（3）直流量安表（里程0~10mA,內(nèi)阻500）

（4）直薪電壓表（量程。?3V，Affl5K0）

（5）滑動(dòng)變阻器（限值范圍0、15Q,允許最大電流

1A）

（6）電耀一個(gè)，導(dǎo)線若干條

根據(jù)器材的規(guī)格和瑙要求，在實(shí)物圖上連線.并用“I"標(biāo)出在閉0電鍵前，受阻

器的滑動(dòng)觸點(diǎn)我處的正確位苜.

【審題】本題不要求選擇儀器，只是對(duì)已有的儀器進(jìn)行電路的選擇合成，從肯定程度上降低

了難度，由已知條件，待測(cè)電阻與電壓表阻值相差

較多，滑動(dòng)變阻器阻值相對(duì)較小。

【解析】因滑動(dòng)變阻器阻值小于待測(cè)電阻尺的

阻值，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用分壓接法；待測(cè)電阻

與電表相比，兄的阻值和電壓表的阻值相差較多，

所以應(yīng)選用安培表外接電路，實(shí)物連接如圖10-8所圖10-8

示?；瑒?dòng)變阻器分壓接法時(shí)，在閉合電鍵前，變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)置于使負(fù)載電壓為零處,

如圖箭頭所示。

【總結(jié)】（1）設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路必需考慮兩個(gè)方面，首先要確定滑動(dòng)變阻器是分壓電

路還是限流電路，再考慮是安培表外接電路還是安培表內(nèi)接電路。

（2）連攝n物圖明,應(yīng)注天千路?再定路,滑動(dòng)至用器分壓接法是要注意電F?能控制至

電跖電瓶，良如開(kāi)電st后,電路中無(wú)電學(xué)儀器仍處干通電狀藍(lán).電鋰對(duì)支路不起作用是浦功

至陽(yáng)器分壓接法時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的儲(chǔ)逐.

例5,某電壓表的內(nèi)能在20~S0K0之間,現(xiàn)要測(cè)堂其內(nèi)用.實(shí)驗(yàn)室提供下后可醫(yī)用的器材：

傳沔電壓表W置程3V）.電冰賽A（霍程200HA）.電流泉A（獴建5*A）.電：K我A：（更

理0.6A）,滑動(dòng)變r(jià)a潺R（跳人阻值1k。），電西E（電原電壓為4V）,開(kāi)？1工

（1）所提供的電冠表中應(yīng)選用_______（比字印代號(hào)）.

（2）為了盡量減小誤差，要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，試在圖10-9方框中畫(huà)出符合要求的試驗(yàn)

電路（其中電源和開(kāi)關(guān)及連線已畫(huà)出）.

【審題】測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，從已知條件看，需測(cè)量通過(guò)電壓表

的電流，因此，需估算通過(guò)電壓表的最大電流來(lái)推斷所用電流表的量

程。同時(shí)，滑動(dòng)變阻器的全阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，限制電路應(yīng)采納

分壓接法。

己口兩個(gè)表的刻度盤上都將量程均勻分為6大格,要求從Q.1A起又悔條刻踐一■進(jìn)行

核鏟疆篇瀛1守糠肥工程隘H歲褊母

布架號(hào)填馬），

}喀^Z麟郵電阻的選擇，首先要明確其作用，實(shí)驗(yàn)要求電流范圍在

0；。.康之韶艮順路中僅有限流電阻時(shí)的電流要略大于0.6A,同時(shí)要配合滑動(dòng)變阻器，

瞬隗?鰥糠h電淘融向聃2電?押.

滑動(dòng)變阻器的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻.如果用滑動(dòng)變阻器隹成跳流電路，一則它對(duì)電路

的調(diào)控作用很不明顯，二則是待測(cè)電壓表分得的品，1迪壓約為

U'=”U=產(chǎn)""xW=38T

33

R+Rr10+20X10

大于電壓表的里程，變阻器明顯不能細(xì)成陽(yáng)流電路，這樣受阻器應(yīng)作為分壓

器接在電路中，就不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題?電路如圖】0-10所示.

【總結(jié)】對(duì)于電表的選擇，必須先根據(jù)已知條件估篁電路中的最大電壓或電

流值,以此確定選用略大于且量程景小的電表.

例6：自一改裝的電流表.4需要與一標(biāo)港電溫表*進(jìn)行校對(duì)，采用如圖所示10-11的電

路，其中F為電源.乂為一限流電阻，立為一可變電阻，s為電錯(cuò)，限流郵a能夠限制電路

中的最大電流，使之不超出電流表的量程過(guò)多,從而對(duì)電流表起保護(hù)作用.

實(shí)驗(yàn)中已有的器材及耳規(guī)格如下：

蓄電池5（電動(dòng)勢(shì)6v,內(nèi)殂約為0.3。），

改裝電流表A,（量程。?0.6A,內(nèi)阻約為0.1Q）

標(biāo)準(zhǔn)電流表A；（量程0?.6A-3A,內(nèi)阻不超過(guò)0.04Q）

實(shí)驗(yàn)卬備有的電阻器規(guī)格如下：

A.固定電陽(yáng)（陽(yáng)值8。，頷定電流2A）

B.固定電阻年且值15。,甑定電流2A）

C.滑動(dòng)變阻器（限值范國(guó)0、20。，敲定電而2A）

已知兩個(gè)表的刻度盤上都將量程勻稱分為6大格,要求從0.1A起對(duì)每條刻線一一進(jìn)行

核對(duì)，為此，從備用的電阻器中，A應(yīng)選用,A應(yīng)選用。（用字母

代號(hào)填寫(xiě)）

【審題】本題中給出了固定限流電阻的選擇，首先要明確其作用，試驗(yàn)要求電流范圍在

0.1?0.6A之間，即電路中僅有限流電阻時(shí)的電流要略大于0.6A,同時(shí)要協(xié)作滑動(dòng)變阻器,

保證電路中的最小電流不超過(guò)0.1A。

【解析】已知改裝未里程為0P.6A,要求從0.1A起對(duì)每條刻線進(jìn)行核時(shí)，所以，電路

中墨大電流不能小干0.6A,最小電流不能大于0.1A.電漉電動(dòng)勢(shì)為6v.根據(jù)陵姐定律

電路中震小總電阻不能大于10。，電路中除固定電阻和滑動(dòng)變阻器外，其它電阻

6I

總陽(yáng)值番干0.44。，所以固定電阻用應(yīng)選用.4（8。）；又因最大總電阻不能小于60。，清

動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（200。）.

【總結(jié)L1）裳正確理解困而電阻的限流作用--使電路中的電流不圖浮電而表的量程成

爭(zhēng),應(yīng)理解為：在保證電流表能達(dá)到滿堂程的條件下，通過(guò)電流表的電流不過(guò)大.所以尿流

電阻的阻值不能大于使電祇表達(dá)到滿偏時(shí)的阻值.

（2）注意區(qū)分限流電阻與滑動(dòng)受阻器的作用，限流電阻的作用是使電路中的電流不要

過(guò)?。ú恍∮?6A）,而滑動(dòng)受阻器的作用是使電路中的電流要達(dá)到足夠?。ú淮蟾?1A）.

例7:用伏安法測(cè)量某一電阻R,的限值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:

A、待測(cè)電阻R,（阻值大妁為5Q,敲定功率為1W）

B、電流表A（0?.6A,內(nèi)阻0.2。）

C>電流表A：（0、3A，內(nèi)阻0.05Q）

D、電壓表V.（。?3V，內(nèi)阻3K0）

E、電壓表V；（0?15V,內(nèi)阻15KQ）

F、滑動(dòng)變阻器R（0飛0Q）

G、名電池（電動(dòng)勢(shì)為6V）

H、電穰、導(dǎo)線

為了較精確測(cè)量&的阻值，保證器材的平安，以便操作便利，電壓表、電流表應(yīng)選擇

,并畫(huà)出試驗(yàn)電路圖。

【審題】本題中待側(cè)電阻的額定功率、電阻估計(jì)值已知，可估算通過(guò)電阻的電流及其兩

端電壓，是選擇電流表、電壓表量程的關(guān)鍵，另外，電流表的內(nèi)外接法及滑動(dòng)變阻器的接法

也須要計(jì)算確定。

【解析】1、確定電流表、電壓表的量程。被測(cè)電阻L的額定

則電流表選用Ai,電壓表選用區(qū)

圖10-12

2、確定電流表的內(nèi)、外接法

計(jì)篁臨界鄴且R=,即=J02X3000C=245Q,R爾則安培表必須外掩.

3、確定拄制電路

因滑動(dòng)變明器的全陽(yáng)值K大于茂測(cè)電阻R-故首先萼慮變阻器的限流挎法.

限流接法：R上限流取值范圉為：

最大：Ir=0.45A

%=-—處?=83c

那么，滑動(dòng)變阻器的阻值（滑動(dòng)頭移動(dòng)時(shí)）不得小于.R

的電壓變化范圍為0.55V?2.25V,安全可行.

若采用變阻器的分壓接法，因R：＞R「會(huì)操作不方便,因此應(yīng)選擇變阻器的限流接法.

電路如圖10-12所示.

【總結(jié)】本題需要選擇電流表、電壓表量程以及測(cè)量電路和控密用路解題時(shí)為避免混

亂，可分步選擇，將題目分解，既明確，又不易遺漏.

4、電阻測(cè)量的方法歸類

在中學(xué)電學(xué)試驗(yàn)中，涉及最多的問(wèn)題就是電阻的測(cè)量，電阻的測(cè)量方法也比較多，最常

用的有：

（1）歐姆表測(cè)量：最干脆測(cè)電阻的儀表。但是一般用歐姆表測(cè)量只能進(jìn)行粗測(cè)，為下一

步的測(cè)量供應(yīng)一個(gè)參考依據(jù)。用歐姆表可以測(cè)量白熾燈泡的冷電阻。

（2）替代法：替代法的測(cè)量思路是等效的思想，可以是利用電流等效、也可以是利用電

壓等效。替代法測(cè)量電阻精度高，不須要計(jì)算，方法簡(jiǎn)潔，但必需有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻（一般

給定的儀器中要有電阻箱）。

替代法是用與被測(cè)量的某一物理性質(zhì)等效，從而加以替代的方法。

如圖10-13所示。先把雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S扳到1,閉合S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器，使電流表指

針指到某一位置，登記此時(shí)的示數(shù)/（最好為一整數(shù)）。再把

開(kāi)關(guān)$扳到2,調(diào)整電阻箱心使得電流表指針仍指到示數(shù)

心讀出此時(shí)電阻箱的阻值r,則未知電阻兄的阻值等于八

說(shuō)明：①在此試驗(yàn)中的等效性表現(xiàn)在開(kāi)關(guān)換位后電流表

的示數(shù)相同，即當(dāng)電阻箱的阻值為r時(shí)，對(duì)電路的阻礙作用

與未知電阻等效，所以未知電阻尼的阻值等于八

②替代法是一種簡(jiǎn)捷而精確度很高的測(cè)量電阻的方法，

此方法沒(méi)有系統(tǒng)誤差，只要電阻箱和電流表的精度足夠高，測(cè)量誤差就可以忽視。

（3）伏安法:伏安法的測(cè)量依據(jù)是歐姐定律（包括郃分電路歐姆定律和全電路歐俎定律），

需要的基本測(cè)量?jī)x器是電壓表和電流表，當(dāng)只有一個(gè)電表時(shí),可以用標(biāo)準(zhǔn)電阻（電阻箱"

一個(gè)定值電限）代替；當(dāng)電表的內(nèi)阻已知時(shí)，根據(jù)歐姐定律I=U/R,電壓表同時(shí)可以當(dāng)電流

表使用,同樣根據(jù)U=IIG電流表也可以當(dāng)電壓表用.

（4）比例法：如果有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電限的電表，可以采用比例法測(cè)電表的電限.

用比例法測(cè)電表內(nèi)阻時(shí)，兩個(gè)電沛表一般是并聯(lián)（據(jù)并聯(lián)分流原理），兩個(gè)電壓表一般是串

聯(lián)t據(jù)串聯(lián)分壓庾理）.

所渭“比例法”是；要測(cè)量某一物體的某一物理里，可以把它與已知港隔數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)物

體進(jìn)行比較.例如，使用天平稱量物體的質(zhì)量，就是把被測(cè)物體與注碼進(jìn)行比，二硬碼就是

質(zhì)量放港確的標(biāo)準(zhǔn)物體.天平的結(jié)構(gòu)是等臂杠桿，因此當(dāng)天平平衡時(shí),彼測(cè)物舛的段量與標(biāo)

傕拗作的質(zhì)量是相等的，這就省去了進(jìn)一步的計(jì)算.

有很多,情況下，被測(cè)物體與標(biāo)準(zhǔn)物體的同一物理量間的關(guān)系并不是相等,而是在酒里一

定條件下成某種比例的關(guān)系，這種方法又稱為“比例法

例如，測(cè)電流表和電壓表的內(nèi)阻，假如有可以作為標(biāo)準(zhǔn)的已知電阻的電表，都可以運(yùn)用

比例法。采納比例法測(cè)電阻的依據(jù)是：串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，并聯(lián)電路電流與電阻成

反比。電壓表可顯示電阻兩端的電壓值，電流表可顯

示電阻中通過(guò)的電流，所以測(cè)電流表內(nèi)阻應(yīng)把兩電流

表并聯(lián)，測(cè)電壓表內(nèi)阻應(yīng)把兩電壓表串聯(lián)，電路圖分

別如圖10-14（甲）、（乙）所示。

測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器以，使兩

圖10-14

電流表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩電表的示數(shù)Z

和依據(jù)并聯(lián)電路分流原理，若已知電流表人的內(nèi)阻為n，則電流表A?的內(nèi)阻象=立仆

h

測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器用，使兩電壓表的指針都有較大偏轉(zhuǎn)，記錄下兩

電表的示數(shù)4和％,依據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，若已知電壓表％的內(nèi)阻方，則電流表V2的內(nèi)

阻22=-^flo

由1

以上例子中，甲圖采納限流電路而乙圖采納分壓電路，這是由于電流表內(nèi)阻都較小,

若采納分壓電路，則滑動(dòng)變阻器的阻值必需更小，這時(shí)電路近似于短路，是不允許的；而電

壓表內(nèi)阻都很大，若采納限流電路，則滑動(dòng)變阻器的電阻必需更大，這在事實(shí)上行不通。

（5）半值法（平偏法）.

半值法是上面比例法的一個(gè)特例，測(cè)電而表內(nèi)阻

和測(cè)電壓表E阻都可I：人用半值法，電器-圖如圖10-15

所示.

甲圖冥驗(yàn)時(shí)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，閉合S,調(diào)至滑動(dòng)變

阻爵屈印艮流法連接），使電而表白滿度舊口指針指

滿刻度處）；再閉合5',調(diào)整電阻箱小便電瓶表白

的指針恰好指到豐滿度處,讀由此時(shí)電阻箱的阻值用

則電源表2的電阻口=無(wú)（測(cè)量結(jié)果偏?。?/p>

乙圖實(shí)驗(yàn)時(shí)先閉合開(kāi)關(guān)$'及9調(diào)整滑動(dòng)受阻器兄（分壓法連接），使電壓表U滿度：

再斷開(kāi)S'，調(diào)整電阻箱后使電壓表V的指計(jì)恰好指到半滿度處,讀出此時(shí)電阻箱的明俏品

則電壓表V的電阻尸億（測(cè)量結(jié)果偏大）

例8；測(cè)量基電阻區(qū)的阻值,已知冗約為5Q左右.下表給出可供選擇器材,語(yǔ)畫(huà)出你所

設(shè)計(jì)的突監(jiān)原理圖（至少3種），并標(biāo)明所選器材的規(guī)格或代號(hào).

備汪：另有導(dǎo)線若干，谷器材藪目均只一個(gè)

代號(hào)器材名腑現(xiàn)格

檢流計(jì)G300P*1000

b電端表A106A>0.1Q

C電流表A?3A,002C

d用用箱網(wǎng)0?9999O

電阻芾

eR20?9999Q

舌引變阻§與

f?生電陰5G,2A

C電源3V,0010

h開(kāi)關(guān)S隼萬(wàn)單辯

【審題】該題要求至少應(yīng)用3種設(shè)計(jì)方案，須要嫻熟駕馭測(cè)電阻的原理和方法，列出全

部的測(cè)電阻的基本方法，看題目中給出的儀器是否適合，敏捷利用、變通，充分發(fā)揮題目中

所給儀器的作用。

【解析】

方案一：應(yīng)用伏-安法測(cè)電阻，見(jiàn)圖10-16.

選R：.還是選R，就是出于對(duì)實(shí)驗(yàn)安全方面的考慮.R：與G

表，可改裝成3V左右的電壓表；R：與G表，只能改裝成0.3V

左右電壓表，這樣小的電壓表既不能安全實(shí)晚，也不能進(jìn)行精

確測(cè)量.

電流表外接而不內(nèi)接，是出于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確程度的考慮.因?yàn)楦难b后的電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)

大于艮，這樣測(cè)量系統(tǒng)誤差較小.選A表，而不選A：表是出于精確讀數(shù)的考慮.&、A；誠(chéng)然都

能滿足安全的要求，但小量程表讀數(shù)相對(duì)誤差要小得多，顯然這是精確原則的應(yīng)用.

R：作為控制線路的主元件，其控制電壓方便與否，與R：、底值相對(duì)大小有關(guān).當(dāng)兩電阻

相近時(shí)，為了線路簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，控制電路適宜用限流接法，這主

要是出于實(shí)驗(yàn)操作是否方便的考慮.

方案二：應(yīng)用全電路演姆定律測(cè)電阻.見(jiàn)圖10-17.

原理：令《短路，調(diào)艮，測(cè)得1后，由全電路歐姆定律得

圖10-17

E=I；(r+R；+O+R.)接著去掉短路線，可得L，同理得

E=I：(r+R：+R=+Rj可求區(qū).

討論：用R：為何不用R：?顯然是考慮了測(cè)量方便問(wèn)題，是方便原則的應(yīng)用.因?yàn)?調(diào)

節(jié)時(shí)能用到0.1Q變化，對(duì)電流調(diào)整是有利的.圖2設(shè)計(jì)轆1,

主要是考慮了節(jié)省器材原則，這也可以說(shuō)是經(jīng)濟(jì)原則的應(yīng)用.「

I

方案三：明姆表原理測(cè)電阻，見(jiàn)圖10-18.L

a

原理：先讓ab短路，調(diào)R使A滿偏，此時(shí)內(nèi)阻為5Q.去掉

圖10-18

短路線，接通S,測(cè)得I,則依據(jù)歐姆表原理，R：值為(E/I-5)

探討：用人不用A2或G,主要是考慮了測(cè)量結(jié)果的精確問(wèn)題.若用A?改裝為歐姆表，其

中值電阻為1Q;若用G改裝為歐姆表，其中值電阻為10kQ,與待測(cè)電阻比較，測(cè)量誤差

太大.歐姆表特點(diǎn)是當(dāng)測(cè)量值在其中值電阻旁邊時(shí)，其讀數(shù)(或測(cè)量結(jié)果)比較精確.這是精

確原則的應(yīng)用.且整個(gè)方案三操作上是很便利的.

【總結(jié)】本題處理過(guò)程相對(duì)困難，但只要遵循前面所提出的各種選擇方法，題目也就迎

刃而解了，因此說(shuō)，基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)是關(guān)鍵，困難題目只是基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)的合成。

所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是指根據(jù)現(xiàn)行物理大綱要求，在學(xué)生掌握的基本實(shí)驗(yàn)原理基礎(chǔ)上，應(yīng)

用基本測(cè)量?jī)x器自行設(shè)計(jì)實(shí)嗡方案的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性實(shí)嗡命題的考查內(nèi)容，涉及到對(duì)實(shí)嗡原理

的再認(rèn)識(shí)和加工，實(shí)驗(yàn)方案的確定(包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇和遷移運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)步驟的安排，

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，誤差的分析及對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和評(píng)價(jià)等).

考生在應(yīng)試過(guò)程的缺陷通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一方面：平時(shí)缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法(如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法，替代法等)

進(jìn)行歸納，在全新的實(shí)驗(yàn)情景下，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，無(wú)法設(shè)計(jì)合理可行的方案.

另一方面：受思維定勢(shì)影響，缺乏對(duì)已掌握的實(shí)境原理，儀器的使用進(jìn)行新情境下的遷

移利用，缺乏創(chuàng)新意識(shí).

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

1.明確目的，廣泛聯(lián)系

題目要求測(cè)定什么物理量，或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律，這是實(shí)嗡的目的，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

的出發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，看看該物理型或物理規(guī)律在哪些內(nèi)

容中出現(xiàn)過(guò)，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理里有直接的聯(lián)系.對(duì)于測(cè)量型實(shí)驗(yàn)，被測(cè)量

通過(guò)什么規(guī)律需用哪些物理量來(lái)定量地表示；對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)冢中，怎樣

的定量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的；對(duì)于探索型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，涉

及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的，以此來(lái)確定實(shí)喊的原理.

2.選擇方案，簡(jiǎn)便精確

對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，都可能存在多種實(shí)境原理,進(jìn)而形成多種(可供選擇的)設(shè)計(jì)方案.

一般說(shuō)來(lái)，依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案主要遵循四條原則：

5、高考試驗(yàn)設(shè)計(jì)型命題的求解策略

(1)科學(xué)性：設(shè)計(jì)的方案有科學(xué)的依據(jù)和正確的方式，符合物理學(xué)的基本原理.

(2)可行性：按設(shè)計(jì)方案實(shí)施時(shí)，應(yīng)平安牢靠不會(huì)對(duì)人身、器材造成危害；所需裝置和

器材要易于置備，且勝利率高.

(3)精確性：在選擇方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析，盡可能選用

精確度高的方案.

(4)簡(jiǎn)便、直觀性：設(shè)計(jì)方案應(yīng)便于試驗(yàn)操作，讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，便于試驗(yàn)

者直觀、明顯地視察.

3.依據(jù)方案，選定器材

試驗(yàn)方案選定后，考慮該方案須要哪些裝置，被測(cè)定量與哪些物理量有干脆的定量關(guān)系，

分別需用什么儀器來(lái)測(cè)定，以此來(lái)確定試驗(yàn)所用器材.

4.擬定步驟，合理有序

試驗(yàn)之前，要做到心中有數(shù)：如何組裝器材，哪些量先測(cè)，哪些量后測(cè)，應(yīng)以正確操作

和提高效率的角度擬定一個(gè)合理而有序的試驗(yàn)步驟.

5.數(shù)據(jù)處理，誤差分析

常用的數(shù)據(jù)處理方法（如：平均法、圖象法、描跡法、比較法等）和誤差分析方法（如肯

定誤差、相對(duì)誤差等）是應(yīng)當(dāng)駕馭的，在設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)也應(yīng)予以考慮.

例9:一電阻額定功率為0?01W,限值不詳.用歐姆表粗測(cè)其阻值約為40kQ.現(xiàn)有下

列儀表元件，試設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐罚x擇合適的元件，較精確地測(cè)定其限值.

①電流表，里程0?300內(nèi)阻150Q；

②電流表，里程。?1000"A,內(nèi)阻45Q；

③電壓表，里程0?3V,內(nèi)阻6k0；

④電壓表，量程。?15V,內(nèi)阻30kQ；

⑤電壓表，里程。?50V,內(nèi)阻100k口；

⑥干電池兩節(jié)，每節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V；

⑦直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6V,額定電流3A；

⑧直流電源，輸出電壓24V,額定電流0.5A；

⑨直流電源，輸出電壓100V,額定電流0.1A；

⑩滑動(dòng)變阻器，0?50U,3W；

。滑動(dòng)變阻器，0?2kQ,1W；

醛電除一只，連接導(dǎo)線足量.

【審題】考查綜合分析能力、推理能力及實(shí)嗡設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力，審題過(guò)程見(jiàn)解

析。圖10-19

【解析】由于現(xiàn)有器材中有電流表和電壓表，故初步確定用伏安法測(cè)定此電

阻的阻值.又因待測(cè)電阻為一大電阻，其估計(jì)阻值比現(xiàn)有電壓表的內(nèi)阻大或相近，故應(yīng)該采

用電流表內(nèi)接法.由于現(xiàn)有滑動(dòng)變阻器最大阻值比待測(cè)電阻小得多，因此，若用滑動(dòng)變阻器

調(diào)節(jié)待測(cè)電阻的電流和電壓，只能采用分壓接法，如圖10T9（否則變阻器不能實(shí)現(xiàn)靈敏調(diào)

節(jié)）.為了確定各儀表、元件的量程和規(guī)格，首先對(duì)待測(cè)電阻的額定電壓和電流作出估

算：最大電流為￡=gR=A=5X10-A=500〃A；最大電壓口=20V.由于實(shí)

V4000

驗(yàn)中的電流和電壓可以小于而不能超過(guò)待測(cè)電阻的額定電流和額定電壓,現(xiàn)有兩個(gè)電流表內(nèi)

阻相近，由內(nèi)阻所引起的系統(tǒng)誤差相近，而量程0~1000〃A接入電路時(shí)，只能在指針半偏

轉(zhuǎn)以下讀數(shù),引起的偶然誤差較大,故選用里程為。?300“A的電流表.這樣選用電流表后，

待測(cè)電阻上的最大實(shí)際電壓約為3X10-X40X10：V=12V,故應(yīng)選用量程為15V的電壓

表，由于在如圖所示的電路中，要實(shí)現(xiàn)變阻器在較大范圍內(nèi)靈敏調(diào)節(jié)，電源電壓應(yīng)比待測(cè)電

阻的最大實(shí)際電壓高，故電源應(yīng)選輸出電壓為24V一種（其額定電流也遠(yuǎn)大于電路中的最

大實(shí)際電流，故可用）.

關(guān)于變阻器的選擇，由于采用分壓接法，全部電源電壓加在變阻器上.若是把。?50Q

的變阻器接入電路，通過(guò)它的最小電流（時(shí)應(yīng)于待測(cè)電路斷開(kāi)）約為24/50A=0.5A,最

小功率約為0.25X50W=12.5W,遠(yuǎn)大于其額定功率；而。?2kR的變阻器接入電路，其最

大電流（對(duì)應(yīng)于滑動(dòng)腱靠近圖13-4中變阻器A端）約為并聯(lián)電路總電流0.0136A,小于其

額定電流0.2024A.故應(yīng)選。?2kQ的受阻器.

【總結(jié)】本題處理過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，但只要按照“儀器選擇-測(cè)量電路選擇-控制電路選擇”

這樣的順序逐個(gè)突破，將復(fù)雜的過(guò)程逐一分解，遵循前面所提出的各種選擇方法，題目也就

迎刃而解了，因此說(shuō)，基礎(chǔ)知識(shí)是關(guān)德，復(fù)雜題目只是基礎(chǔ)知識(shí)的合成.

試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路

明確目的一選擇方案一選定器材一擬定步驟一

數(shù)據(jù)處理一誤差分析

附：對(duì)電學(xué)試驗(yàn)中幾個(gè)點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：

一、關(guān)于多用電表

1.運(yùn)用多用表時(shí)要留意什么？

（1）運(yùn)用多用表的電壓、電流擋.運(yùn)用多用表測(cè)量電壓、電流的方法，與單獨(dú)運(yùn)用電壓表、

電流表的方法基本上是一樣的，只不過(guò)在運(yùn)用多用表前要依據(jù)待測(cè)量的狀況（是電流還是電

壓?是溝通還是直流?）調(diào)整好選擇開(kāi)關(guān)，并調(diào)整到合適的量程上，其他如正負(fù)接線柱的選用，

串聯(lián)還是并聯(lián)到電路中去等，就和單獨(dú)運(yùn)用電壓表、電流表時(shí)沒(méi)什么兩樣了.

(2)使用多用表的歐姆擋.

①機(jī)械調(diào)零:使用前先查看指針是否指在左端電阻為無(wú)窮大的位置，如不是，則要用螺

燈旋具慢慢地調(diào)節(jié)定位螺燈使指針正確定位.

②里程選擇:扳動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)到合適的量程上，盡可能使正式測(cè)量時(shí)指針停留在中間位置

附近，也就是要盡可能利用勺?4夫中中這一范圍內(nèi)，以減少測(cè)量誤差.

③歐姆調(diào)零:短接兩表筆，調(diào)整歐姆檔的調(diào)零旋鈕，使指針指在零歐姆處，注意每改變

一次量程，就要重新調(diào)零一次.

④數(shù)據(jù)讀取:數(shù)據(jù)讀取時(shí)，一要注意到歐姆刻度不是均勻的，不然估讀會(huì)不正確；二要

注意讀得的數(shù)據(jù)還應(yīng)乘以量程的倍率；三是測(cè)量電路中的某一電阻阻值時(shí)，應(yīng)該先把電源切

斷，再把待測(cè)電阻和其他元件斷開(kāi)，之后再行測(cè)量；四是要注意手不要碰到表筆的金屬桿，

以免人體電阻與待測(cè)電阻并聯(lián)造成誤差.

⑤結(jié)束工作:測(cè)量完畢后，一定要把選擇開(kāi)關(guān)切換到交流高壓擋或切換到“OFF"擋上，以

避免漏電或誤操作.

2.歐姆表上的刻度為什么是不勻稱的?刻度時(shí)有什么規(guī)律嗎？

對(duì)于磁電式的電流計(jì)，其指針偏轉(zhuǎn)的角度和電流成正比，改裝成電流表或電壓表時(shí)，表

盤刻度是勻稱的；但用磁電式電流計(jì)做歐姆表的表頭后，由歐姆表內(nèi)部電路構(gòu)造及全電路歐

姆定律可知，當(dāng)兩表短接和接上待測(cè)電阻&后，分別有

,EE

Is-----------------①

Rg+「+R。R內(nèi)

EE

IT=-------------=-------②

內(nèi)+&

Rg+r+RQ+&R

由②式可知，待測(cè)電阻&與通過(guò)表頭的電流L不成線性關(guān)系，這就是造成表盤刻度不

勻稱的緣由.

那么，怎樣對(duì)歐姆表的表盤進(jìn)行刻度呢？

設(shè)指針偏轉(zhuǎn)滿刻度的一(m》n)時(shí)，指針?biāo)傅碾娮柚禐镽x,則應(yīng)有

m

把①②式代人③式，整理，得&="上R內(nèi)，④

n

④式便是把表盤改為歐姆刻度的依據(jù)了.

H]

這里順便指出，當(dāng)L=R內(nèi)時(shí)，一=—,此時(shí)指針指中，稱此值為中值電阻，明顯，中

m2

值電阻恰好等于此時(shí)的歐姆表內(nèi)阻.

3.測(cè)量時(shí)怎樣正確選擇歐姆表的倍率？