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电学实验

滑动变阻器应用分析

例2：用伏安法测量某一电阻Rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值约5 Ω,额定功率为1 W）；电流表A1（量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω）;电流表A2（量程0~3 A，内阻0.05 Ω）;电压表V1（量程0~3 V，内阻3 kΩ）;电压表V2（量程0~15 V，内阻15 kΩ）;滑动变阻器R0（0~50 Ω）,蓄电池（电动势为6 V）、开关、导线.

为了较准确测量Rx阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图.

【审题】该题要求选择实验仪器、测量电路及控制电路，因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法 【解析】

例3：用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA、内阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V、内阻5 kΩ）;直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.

【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法，各仪器的量程和电阻都已经给出，只需计算两种接法哪种合适。 【解析】

3、实验电路和电学仪器的选择

（口决：“内字中间有个大，大内偏大，小外偏小”，即内接法适合测大电阻且系统误差偏大，即测量值大于真实值，外接法适合测小电阻且系统误差偏小，即测量值小于真实值，） ②控制电路（即滑动变阻器的接法）的选择，

例4： 图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图，器材规格如下： （1）待测电阻Rx（约100Ω） （2）直流电源（输出电压4V，内阻可不计） （3）直流毫安表（量程0~10mA，内阻50Ω） （4）直流电压表（量程0~3V，内阻5KΩ）

（5）滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A） （6）电键一个，导线若干条

根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。并用“↓”标出在闭合电键前，变阻器的滑动触点应处的正确位置。

图10-7

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【审题】本题不要求选择仪器，只是对已有的仪器进行电路的选择合成，从一定程度上降低了难度，由已知条件，待测电阻与电压表阻值相差较多，滑动变阻器阻值相对较小。 【解析】

例7：用伏安法测量某一电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：

A、待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1W） B、电流表A1（0~0.6A，内阻0.2Ω） C、电流表A2（0~3A，内阻0.05Ω） D、电压表V1（0~3V，内阻3KΩ） E、电压表V2（0~15V，内阻15KΩ） F、滑动变阻器R0（0~50Ω） G、蓄电池（电动势为6V） H、电键、导线

为了较准确测量Rx的阻值，保证器材的安全，以便操作方便，电压表、电流表应选择________，并画出实验电路图。

【审题】本题中待侧电阻的额定功率、电阻估计值已知，可估算通过电阻的电流及其两端电压，是选择电流表、电压表量程的关键，另外，电流表的内外接法及滑动变阻器的接法也需要计算确定。 【解析】

4、电阻测量的方法归类

在高中电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有： （1）欧姆表测量： （2电阻决定式 （3）替代法：

如图10-13所示。先把双刀双掷开关S2扳到1，闭合S1，调整滑动变阻器，

使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数I（最好为一整数）。再把开关S2扳到2，调整电阻箱R0，使得电流表指针仍指到示数I。读出此时电阻箱的阻值r，则未知电阻Rx的阻值等于r。

图10-13

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（4）伏安法：伏安法的测量依据是欧姆定律（包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律），需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表时，可以用标准电阻（电阻箱或给一个定值电阻）代替；当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/RV，电压表同时可以当电流表使用，同样根据U=IRA，电流表也可以当电压表用。

（5）比例法：

例如，测电流表和电压表的内阻，如果有可以作为标准的已知电阻的电表，都可以使用比例法。采用比例法测电阻的依据是：串联电路电压与电阻成正比，并联电路电流与电阻成反比。电压表可显示电阻两端的电压值，电流表可显示电阻中通过的电流，所以测电流表内阻应把两电流表并联，测电压表内阻应把两电压表串联，电路图分别如图10-14（甲）、（乙）所示。

测电流表内阻时，应调节滑动变阻器R01，使两电流表的指针都有较大偏转，记录下两电表的示数I1和I2，根据并联电路分流原理，若已知电流表A1的内阻为r1，则电流表A2的内阻

r2=

I1r1。 I2测电压表内阻时，应调节滑动变阻器R02，使两电压表的指

U2图10-14

针都有较大偏转，记录下两电表的示数U1和U2，根据串联电路分压原理，若已知电压表V1的内阻r1，则电流表V2的内阻r2=

r。 U11伏安法测电阻

1、某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2 kΩ）； B．电流表（量程500 μA，内阻约为300 Ω）； C．电压表（量程15 V，内阻约为100 kΩ）； D．电流表（量程50 V，内阻约为500 kΩ）； E．直流电源（20 V，允许最大电流1 A）； F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）； G．电键和导线若干。电流表应选 ，电压表应选 。（填字母代号）

该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

① ② 。

例题

从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。 （1）画出电路图，标明所用器材的代号。

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