1、基础课时基础课时21电学中仪器的使用及电学中仪器的使用及基本电路的选择基本电路的选择考点一电流表、电压表的读数及使用考点一电流表、电压表的读数及使用1.两种电表的电路结构及读数方法两种电表的电路结构及读数方法 电流表电压表符号参数量程：00.6 A，03 A内阻：小于1 量程：03 V，015 V内阻：3 k，15 k电路结构(改装)读数方法视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3 A量程估读到最小分度的1/10，0.6 A量程的估读到最小分度的1/2视线垂直于刻度盘表面，一般都需估读，3 V量程估读到最小分度的1/10，15 V量程的估读到最小分度的1/5(4)正确读数：根据所选量程的准确度，
2、正确读出有效数字和正确读数：根据所选量程的准确度，正确读出有效数字和单位。单位。(5)注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又注意内阻：电流表和电压表一方面作为仪器使用，同时又是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不是被测电路中的一个电阻，实验中没有特别要求时，一般不考虑它们的内阻对电路的影响，但有些测量中，不能忽视它考虑它们的内阻对电路的影响，但有些测量中，不能忽视它们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等。们的内阻对被测电路的影响，如伏安法测电阻等。【例【例1】(1)图图1甲所示的电流表使用甲所示的电流表使用0.6 A量程时，对应刻度盘上量程时，对应刻度盘上每一小格
3、代表每一小格代表_A，图中表针示数是，图中表针示数是_A；当使用；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表量程时，对应刻度盘中每一小格代表_A，图中表针，图中表针示数为示数为_A。(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为图中指针的示数为_V。若使用的是较大量程，则这时。若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示表盘刻度每小格表示_ V，图中表针指示的是，图中表针指示的是_V。图图1解析解析(1)电流表使用电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针的示数为，指针的示数
4、为0.44 A；当换用；当换用3 A量程时，每一小格量程时，每一小格为为0.1 A，指针示数为，指针示数为2.20 A。(2)电压表使用电压表使用3 V量程时，每小格表示量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为，指针示数为1.70 V；使用；使用15 V量程时，每小格为量程时，每小格为0.5 V，指针示数为，指针示数为8.5 V。答案答案(1)0.020.440.12.20(2)0.11.700.58.5【变式训练】【变式训练】1.(2015浙江理综，浙江理综，22)图图2是小红同学在做是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特描绘小灯泡的伏安特性曲线性曲线”实验的实物连接图。实验的实物连接图。图图2
5、图图3(1)根据图根据图2在虚线框内画出实验电路图；在虚线框内画出实验电路图；(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图3中的中的、所示，电流表量程为所示，电流表量程为0.6 A，电压表量程为，电压表量程为3 V。所示读数为：所示读数为：_、_、_、_。两组数据得到的电阻分别为。两组数据得到的电阻分别为_和和_。解析解析(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻描绘小灯泡的伏安特性曲线需要测量电压范围大，变阻器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图器用分压接法，小灯泡电阻比较小，电流表要外接，电路图如图所示
6、。所示。答案答案(1)见解析见解析(2)0.10 A0.24 A2.00 V0.27 V(0.270.01均可均可)；8.3(8.30.1均可均可)2.7(2.70.1均可均可)考点二测量电路的接法及选择考点二测量电路的接法及选择1.电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表、电压表测电阻两种方法的比较2.两种电路的选择两种电路的选择图图4答案答案Rx1大于小于大于小于【变式训练】【变式训练】2.在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为20 k，电，电流表的内阻约为流表的内阻约为10，选择能够尽量减小误差的电路图接线进，选择能够尽量减小误差的电
7、路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图5所示。所示。(1)根据各点表示的数据描出根据各点表示的数据描出IU图线，由此求得该电阻的阻值图线，由此求得该电阻的阻值Rx_(保留两位有效数字保留两位有效数字)。(2)在虚线框内画出在虚线框内画出“伏安法伏安法”测量该电阻的部分电路图。测量该电阻的部分电路图。图图5解析解析(1)图线如图所示图线如图所示答案答案见解析见解析考点三滑动变阻器两种接法的选择考点三滑动变阻器两种接法的选择1.滑动变阻器两种接法的比较滑动变阻器两种接法的比较(2)下列情况下滑动变阻器应采用分压接法下列情况下滑
8、动变阻器应采用分压接法题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够。题设条件中所提供的电表量程或电阻的最大允许电流不够。题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电题设条件中的滑动变阻器的最大阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。路中串联的其他电阻的阻值。题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化。题设要求回路中某部分电路两端的电压从零开始连续变化。【例【例3】为了测量某待测电阻为了测量某待测电阻Rx的阻值的阻值(约为约为30)，有以下一，有以下一些器材可供选择。些器材可供选择。电流表电流表A1(量程量程050 mA，内阻约，内阻约10)；电流表电流表A2(量程量
9、程03 A，内阻约，内阻约0.12)；电压表电压表V1(量程量程03 V，内阻很大，内阻很大)；电压表电压表V2(量程量程015 V，内阻很大，内阻很大)；电源电源E(电动势约为电动势约为3 V，内阻约为，内阻约为0.2)；定值电阻定值电阻R(20，允许最大电流，允许最大电流1.0 A)；滑动变阻器滑动变阻器R1(010，允许最大电流，允许最大电流2.0 A)；滑动变阻器滑动变阻器R2(01 k，允许最大电流，允许最大电流0.5 A)；单刀单掷开关单刀单掷开关S一个，导线若干。一个，导线若干。(1)电流表应选电流表应选_，电压表应选，电压表应选_，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_。(填器材的元
10、件符号填器材的元件符号)(2)请在下面的虚线框内画出测量电阻请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图。的实验电路图。(要求所测要求所测量范围尽可能大量范围尽可能大)(3)某次测量中，电压表示数为某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为时，电流表示数为I，则计算待测，则计算待测电阻阻值的表达式为电阻阻值的表达式为Rx_。(2)因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用因为实验要求所测量范围尽可能大，所以滑动变阻器应采用分压接法；因为待测电阻分压接法；因为待测电阻Rx的阻值远小于电压表内阻，所以电流的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；为了使流过电流表的电流不超过其最大量
11、程，即表采用外接法；为了使流过电流表的电流不超过其最大量程，即50 mA，应给待测电阻串联一个定值电阻，应给待测电阻串联一个定值电阻R，起保护作用。实验，起保护作用。实验原理图如图所示。原理图如图所示。【变式训练】【变式训练】3.有一个电阻有一个电阻Rx，其阻值大约是，其阻值大约是10，请选择适当的器材，以便，请选择适当的器材，以便测量其阻值。可供选择的电路如图测量其阻值。可供选择的电路如图6。可供选择的器材是：。可供选择的器材是：图图6A.电动势电动势4.5 V、内阻不计的电源、内阻不计的电源EB.量程为量程为15 V、内阻、内阻10 k的电压表的电压表V1C.量程为量程为3 V、内阻、内阻
12、6 k的电压表的电压表V2D.量程为量程为300 mA、内阻、内阻4 的电流表的电流表A1E.量程为量程为5 A、内阻、内阻2 的电流表的电流表A2F.最大阻值最大阻值20、额定电流、额定电流1.5 A的滑动变阻器的滑动变阻器R1G.最大阻值最大阻值500、额定电流、额定电流0.5 A的滑动变阻器的滑动变阻器R2H.开关和若干根导线。开关和若干根导线。则选用的电路是则选用的电路是_(填甲或乙填甲或乙)，选用的器材是，选用的器材是_(填填器材的字母代号器材的字母代号)。答案答案甲甲A、C、D、F、H1.如图如图7甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的
13、情形，若当时使用的是该表的的是该表的03 V量程，那么电压表读数为量程，那么电压表读数为_V，若当，若当时使用的是该表的时使用的是该表的015 V量程，那么电压表读数应为量程，那么电压表读数应为_V；如图乙所示的电阻箱的读数为；如图乙所示的电阻箱的读数为_。图图7解析解析03 V量程最小刻度是量程最小刻度是0.1 V，要向下估读一位，读，要向下估读一位，读1.15 V(由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.141.16 V都算正确都算正确)。015 V量程最小刻度为量程最小刻度为0.5 V，只要求读，只要求读到到0.1 V这一位，所以读这一位，所以读5
14、.7 V(5.65.8 V都算正确都算正确)。图乙中。图乙中的电阻箱有的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值钮上指针所指的数值(都为整数都为整数)乘以各自的倍率，从最高位乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的读数为依次往下读，即可得到电阻箱的读数为84 580.2。答案答案1.15(1.141.16均可均可)5.7(5.65.8均可均可)84 580.2图图8A.将接线柱将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示接入电路时，每一小格表示0.04 AB.将接线柱将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示接入电路时，每一
15、小格表示0.02 AC.将接线柱将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示接入电路时，每一小格表示0.06 AD.将接线柱将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示接入电路时，每一小格表示0.01 A答案答案C3.2014广东理综，广东理综，34(1)某同学设计的可调电源电路如图某同学设计的可调电源电路如图9(a)所所示，示，R0为保护电阻，为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合开关为滑动变阻器的滑片，闭合开关S。用电压表测量用电压表测量A、B两端的电压：将电压表调零，选择两端的电压：将电压表调零，选择03 V挡，示数如图挡，示数如图(b)，电压值为，电压值为_V。在接通外电路之前，为了保证外电路的安
16、全，滑片在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于应先置于_端。端。要使输出电压要使输出电压U变大，滑片变大，滑片P应向应向_端滑动。端滑动。若电源电路中不接入若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在，则在使用过程中，存在_的风的风险险(填填“断路断路”或或“短路短路”)。图图9解析解析电压表用电压表用03 V的量程，分度值为的量程，分度值为0.1 V，故读数应，故读数应该为该为1.30 V；接通电路前，应该使滑片置于接通电路前，应该使滑片置于A端，使输出电端，使输出电压为压为0，这样才能起到外电路的安全保证；，这样才能起到外电路的安全保证；要增大输出电压，要增大输出电压，需要
17、使滑片滑向需要使滑片滑向B端；端；如果电路中不接入保护电阻如果电路中不接入保护电阻R0，电流，电流过大可能会烧断电路出现断路。过大可能会烧断电路出现断路。答案答案1.30 VAB断路断路4.某同学通过实验测定一个阻值约为某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻的电阻Rx的阻值的阻值.(1)现有电源现有电源(4 V，内阻可不计，内阻可不计)、滑动变阻器、滑动变阻器(050，额定电，额定电流流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：、开关和导线若干，以及下列电表：A.电流表电流表(03 A，内阻约，内阻约0.025)B.电流表电流表(00.6 A，内阻约，内阻约0.125)C.电压表电压表(03
18、V，内阻约，内阻约3 k)D.电压表电压表(015 V，内阻约，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_，电压表，电压表应选用应选用_(选填器材前的字母选填器材前的字母)；实验电路应采用图；实验电路应采用图10中中的的_(选填选填“甲甲”或或“乙乙”)。图图10(2)图图11是测量是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在根据在(1)问中所选的电路图，用笔画线代替导线补充完成图中实问中所选的电路图，用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线。物间的连线。图图11图图12(4)若在若在(
19、1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_。(选填选项前的字母选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经电流表测量值小于流经Rx的电流值的电流值B.电流表测量值大于流经电流表测量值大于流经Rx的电流值的电流值C.电压表测量值小于电压表测量值小于Rx两端的电压值两端的电压值D.电压表测量值大于电压表测量值大于Rx两端的电压值两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另从一端滑向另一端，随滑片一端，随滑片P移动距离移动距离x的增加，被测电阻的增加，被测电阻Rx两端的电压两端的电压U也也随之增加，下列反映随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是关系的示意图中正确的是_。答案答案(1)BC甲甲(2)如图所示如图所示(3)5.2(4)BD(5)A
