内容正文:
专题二 电流表及滑动变阻器在电路中的连接
1.电流表的两种接法
(1)内、外接法的区别
内接法
外接法
电路图
误差分析
R测==R+RA测量值大于真实值
R测===
测量值小于真实值
误差来源
电流表分压
电压表分流
两种电路选择条件
该电路适合测大电阻,即R≫RA
该电路适合测小电阻,即R≪RV
(2)选择内、外接法的常用方法
①直接比较法:当R≫RA时,采用内接法;当R≪RV时,采用外接法。
②公式计算法:当R>(或>)时,用内接法;当R<(或<)时,用外接法;当R=时,两种接法效果相同。
③试触法:如图所示,把电压表的左侧接线端分别接b、c两点,观察两电表的示数变化。若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,则R是一个大电阻,应选用内接法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,则R是一个小电阻,所以应选外接法。
2.滑动变阻器的两种接法
两种接法比较内容
限流接法
分压接法
电路图(图中Rx为负载电阻,R为滑动变阻器)
闭合开关前滑片的位置
滑动触头在最左端,即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大
滑动触头在最左端,即开始时Rx上分得的电压为零
负载两端的电压调节范围
U~U
0~U
适用情况
负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相近,电流变化不要求从零开始变化
(1)要求负载上电压或电流变化范围较大,或从零开始连续可调;
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R
典型考点一 电流表的内接法和外接法
1.某同学采用如图所示的电路测量电阻的阻值大小。采用甲图电路时,电压表的示数为3 V,电流表的示数为4 mA;采用乙图电路时,电压表的示数为3 V,电流表的示数为3 mA,则用________图测得的结果误差较小,此时测量值是________ Ω,比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
答案 乙 1000 偏大
解析 根据题意可知两种接法中电压表示数没有变化,而电流表示数变化很明显,说明电压表分流很明显,待测电阻为大电阻,为减小测量误差,应选用电流表内接法,即用乙图测得的结果误差较小,测量值为=1000 Ω,由于电流表内阻的影响,导致测量值比真实值偏大。
2.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法。所用电压表内阻为5000 Ω,电流表内阻为0.5 Ω。
(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路。
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为________ Ω,真实值为________ Ω。
答案 (1)甲 (2)20 20.1
解析 (1) =50 Ω<Rx,故电流表采用内接法误差较小,宜采用甲电路。
(2)如果采用乙电路,则有R测== Ω=20 Ω,
又+=I,解得R真=20.1 Ω。
典型考点二 滑动变阻器的限流接法和分压接法
3.(多选)滑动变阻器的结构简图如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
答案 AD
解析 将a、c两端连在电路中和将a、d两端连在电路中,都是变阻器的aP部分接入电路,则当滑片OP向右滑动时,该部分的长度变长,变阻器接入电路中的阻值都将增大,A正确,B错误;在滑动变阻器的限流式接法中,a、b端两个接线柱中任意选一个,c、d端两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,故可以连入两个接线柱,C错误;在滑动变阻器的分压式接法中,a、b端两个接线柱必须接入电路,c、d端两个接线柱中还需任意选一个接入电路,D正确。
4.(多选)如图所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电,并要求滑片P向c移动时,小灯泡两端电压减小,下列说法中正确的是( )
A.a接电源正极,b接电源负极,c、d接小灯泡两端
B.a接电源正极,b接电源负极,c、a接小灯泡两端
C.a接电源正极,b接电源负极,d、b接小灯泡两端
D.a接电源正极,b接电源负极,d、a接小灯泡两端
答案 BD
解析 分压电路的正确接法是“一上两下”,而且a与b需要接电源两极,可将a接电源正极,b接电源负极,由于题目要求“滑片P向c移动时,小灯泡两端电压减小”,可知滑片P向c移动时,分压部分的电阻丝的长度减小,由题图可知P与a之间的电阻丝长度减小,所以需要c、a或d、a接小灯泡两端,故选B、D。
1.(多选)一同学将滑