电学实验中仪器仪表的选择与使用 课件 -2023-2024学年高一上学期（中职）物理人教版通用类

电学实验中仪器仪表的选择与使用 目录 一、电流表与电压表的选择与使用 二、滑动变阻器的选择与接法 1．电流表与电压表的选择 2．“伏安法”中电流表接法的选择 3．电流表与电压表的“反串”使用 1．电流表与电压表的选择 安全原则 精确原则 安全原则：是指在实验中—— 流过电流表（待测电路）的最大电流不能超过电流表的量程， 加在电压表（待测电路）两端的电压不能超过电压表的量程，保证在实验中不损坏电流表与电压表。 最大电流、最大电压： 相当于将待测电路直接接在电池组的正负极间时，通过待测电路的电流、电池组加在待测电路两端的电压。若实验中所用电池组的电动势为，待测电路的电阻为，如果忽略电池组的内阻，则待测电路的最大电压是，最大电流是 ，实验中所选的电流表的量程不能小于 ，电压表的量程不能小于。 1．电流表与电压表的选择 安全原则 精确原则 精确原则：是指在符合安全原则的情况下，尽量选较小量程的电流表、电压表。因为电流表、电压表读数时，指针的偏转角度越大，测量误差越小。在安全的前提下，选择较小量程电流表、电压表，可以使读数时指针有较大的偏转角度，以减小测量误差。一般要求测量时指针的读数要过量程的 。 1．电流表与电压表的选择 2．“伏安法”中电流表接法的选择 电流表外接法 电流表内接法 由于电流表的电阻不是零，它要分压； 电压表的电阻不是无穷大，它要分流。 因此，两种接法都会产生测量误差。 2．“伏安法”中电流表接法的选择 电流表外接法 电流表内接法 实际测量时，要先根据待测电阻估测值、电压表电阻值、电流表电阻值的数值，算一算比值 与 。 2．“伏安法”中电流表接法的选择 电流表外接法 电流表内接法 若 ，说明满足，电流表的分压可以忽略，采用电流表内接法误差较小。 若 ，说明满足，电压表的分流可以忽略，采用电流表外接法误差较小。 例1 用电流表与电压表测量电阻约的导体的电阻。可供使用的电源、滑动变阻器、电流表、电压表如下： 电流表，量程，内阻约；电流表，量程，内阻约；电压表，量程，内阻约；电压表，量程，内阻约；滑动变阻器，全电阻约；直流电源，电动势，内阻不计。 （1）实验中，电压表选 ，电流表选 。 （2）实验中电流表应采用 接法（选填“内接法”或“外接法”）。 例1—解析 题中所给的直流电源是唯一的，它的电动势为、内阻为零。因此，实验时待测电阻中的最大电流为，两端的最大电压为。因此，使用提供的两个电压表中的任一个、两个电流表中的任一个都是安全的，但为了提高实验精度，应该选量程较小的。因此，电压表选，电流表选。 待测电阻约为，电流表的内阻约，电压表的内阻约。很明显，满足，电流表应采用外接法。 3．电流表与电压表的“反串”使用 在所给电压表不能使用或没有电压表的时候，利用电流表测量电压； 所给电流表不能使用或没有电流表的时候，利用电压表测电流。 3．电流表与电压表的“反串”使用 将理想电流表与定值电阻串联后，与待测电路并联，电流表的示数 就是通过与之串联的定值电阻中的电流，则 就等于待测电路两端的电压；如果电流表不是理想电流表但它的电阻 是已知的，在量程合适的情况下，可将它直接并联在待测电路两端，当电压表使用，若电流表的示数为 ，则待测电路两端电压为。 3．电流表与电压表的“反串”使用 将理想电压表与定值电阻并联后，与待测电路串联，电压表的示数就是与之并联的定值电阻R两端的电压，则 就等于待测电路中的电流；如果电压表不是理想电流表但它的电阻是已知的，在量程合适的情况下，可将它直接并串接入待测电路，当电流表使用。若电压表的示数为，则待测电路的电流为 。 例2 如图3所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材，部分仪器器材已连接，器材及其规格列表如下： 器   材 规       格 待测电阻 阻值在900 Ω—1000 Ω之间 电源 具有一定内阻，电动势约9.0 V 电压表V1 量程2.0 V，内阻r1=1000 Ω 电压表V2 量程5.0 V，内阻r2=2500 Ω 电流表A 量程3.0 A，内阻r=0.10 Ω 滑动变阻器 最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A 开关S、导线若干 例2 为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半。请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择合适的电流表、电压表，连成满足要求的测量阻值的电路。 例2—解析 电路中的最大电流为：。实验时电路中的电流几乎在电流表的0刻线附近，读数误差太大，因此，电流表不能使用。由于两电压表电阻都是已知的，考虑到两电压表的量程，将当电压表使用，可将电压表“反串”做电流表使用。比较两电压表的量程，“反串”后的应内接，如图4所示。 例2—解析 连接好电路，若某次测量中读