串并聯(lián)電路電阻的測量電壓表電流表資料

1、串并聯(lián)電路電阻的測量電壓表電流表資料一、串并聯(lián)電路 1電路的構(gòu)造 電路一般由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)所構(gòu)成其中電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能提供給電路的裝置；負(fù)載是將從電源處獲得的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即消耗電能的裝置；導(dǎo)線是通過電流的形式將電源提供的電能輸送給負(fù)載的裝置；開關(guān)是電路的控制系統(tǒng)電路的設(shè)計包括如何選擇實驗器材，如何選擇測量電路和控制電路二、電阻的測量 被測電阻的分類：定值電阻，電源的內(nèi)阻，電表內(nèi)阻及金屬絲的電阻率電阻的測量的方法：伏安法，歐姆表測電阻法，半偏法(并聯(lián)半偏、串聯(lián)半偏)，替代法，比例法等 1伏安法測電阻(大內(nèi)小外) 電路中很多物理量與電路兩端電壓U和流過電路的電流強(qiáng)度

2、I有關(guān)，于是伏安法就成為一種間接測量這些物理量的有效方法伏安法涉及測Rx、RA、RV、電源的內(nèi)阻r及測定金屬絲的電阻率其測量原理是RU/I. (1)兩種電路形式：電流表內(nèi)接法如圖721(a)、電流表外接法如圖721(b) 例：用伏安法測電阻，可采用圖所示的甲、乙兩種接法如所用電壓表內(nèi)阻為5000，電流表內(nèi)阻為0.5，(1)當(dāng)測量100左右的電阻時，宜采用_電路；(2)現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時，兩電表的讀數(shù)分別為10V、0.5A，那么此電阻的測量值為_，真實值為_. 答案：(1)甲(2) 方法點撥：用伏安法測電阻，首先要根據(jù)題目給定的器材規(guī)格來判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接，要明確實驗中誤差的

3、來源 變式訓(xùn)練2：如以下圖為伏安法測電阻的一種常用電路，以下分析正確的選項是( ) A此接法的測量值大于真實值 B此接法的測量值小于真實值 C此接法要求待測電阻值小于電流表內(nèi)阻 D開場實驗時滑動變阻器滑動頭P應(yīng)處在最左端答案：A 半偏法測量電流表內(nèi)阻的電路采用的是電阻箱與電流表并聯(lián)形式，測量的結(jié)果是測量值小于真實值；半偏法測量電壓表的內(nèi)阻的電路采用的是電阻箱與電壓表串聯(lián)形式，測量的結(jié)果是測量值大于真實值 如圖722甲所示，條件：RR0；要求：閉合S2后不能再調(diào)R；誤差：測量值偏??； 如圖722乙所示，條件：RR0；要求：調(diào)節(jié)R0后不能再調(diào)R，誤差：測量值偏大 3替代法：替代法的測量思路是等效的

4、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量電阻精度高，不需要計算，方法簡單，但必須有可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻(一般給定的儀器中要有電阻箱) 4比例法：假設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)的電阻的電表，可以采用比例法測電表的電阻，對于一般未知電阻，有電阻箱和電表即可用比例法測電表內(nèi)阻時，兩個電流表一般是并聯(lián)(據(jù)并聯(lián)分流原理)，兩個電壓表一般是串聯(lián)(據(jù)串聯(lián)分壓原理)三、電壓表和電流表 1表頭G (1)構(gòu)造：主要由永磁體(產(chǎn)生輻向磁場)、放入輻向磁場中的線圈和指針組成 (2)原理：電流表(電流計)G是根據(jù)通電線圈在磁場中受磁力矩作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的，磁偏角與電流強(qiáng)度I成正比，即kI，故表的刻度是均勻的 (3)主要參數(shù)

5、：表頭內(nèi)阻Rg，電流表線圈的電阻；滿偏電流Ig，電流表允許通過的最大電流值，此時指針到達(dá)滿偏；滿偏電壓Ug，指針滿偏時表頭兩端的電壓，故UgIgRg. 2電壓表 由表頭串聯(lián)分壓電阻組成分壓電阻阻值的計算、刻度的修改 改裝方法：串聯(lián)一個分壓電阻R，如圖723，假設(shè)量程擴(kuò)大n倍，即nU/Ug，那么由分壓原理，需串聯(lián)的電阻值RURRg/Ug(n1)Rg，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)電阻值越大 說明：改裝后的電壓表量程雖然擴(kuò)大了，但通過電流表的最大電流仍為電流表的滿偏電流Ig，只是由于串聯(lián)電路的分壓使表的量程擴(kuò)大了 3電流表 由表頭并聯(lián)分流電阻組成分流電阻阻值的計算、刻度的修改 改裝方法：并聯(lián)一個分流電

6、阻R，如以下圖，假設(shè)量程擴(kuò)大n倍，即nI/Ig，那么根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，需要并聯(lián)的電阻值RIgRg/IRRg/(n1)，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，并聯(lián)的電阻值越小 說明：改裝后的電流表量程雖然擴(kuò)大了，但加在電流表兩端的最大電壓仍為電流表的滿偏電壓Ug，只是由于并聯(lián)電路的分流使表的量程擴(kuò)大了 4電流表和電壓表在電路中的作用：可分為兩種情形理想情況：電流表內(nèi)阻為零，電壓表內(nèi)阻可視為無窮大，都對電路沒有影響在分析和計算時，常將電流表視為短路，將電壓表視為斷路；實際情況：可將電流表看作阻值為其內(nèi)阻、能測量其本身電流的特殊電阻串入電路中，可將電壓表看作阻值為其內(nèi)阻、能測量其本身電壓的特殊電阻并入電路中例

7、：一毫安表頭滿偏電流為9.90mA，內(nèi)阻約為300.要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表，其電路原理如圖726所示圖中，是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動變阻器，S為開關(guān)，E為電源 (1)完善以下實驗步驟： 將虛線框內(nèi)的實物圖按電路原理圖連線； 將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至_端(填“a或“b)，電阻箱R0的阻值調(diào)至零； 合上開關(guān)； 調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A； 調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會_(填“增大、“減小或“不變)； 屢次重復(fù)步驟，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為_，同時毫安表指針滿偏 (2)答復(fù)以下問題： 在

8、完成全部實驗步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為_. 用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時流過電阻箱的電流為_A.對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素：_答案：(1)如圖： b減小1A (2)3100.495(0.4940.496均可)例如：電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化；標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表頭的讀數(shù)誤差；電表指針偏轉(zhuǎn)和實際電流的大小不成正比等等 方法點撥：電表的改裝是利用了并聯(lián)電路分流的作用，串聯(lián)電路分壓的作用而擴(kuò)大量程的，熟悉分流分壓特點是解決這類問題的關(guān)鍵 變式訓(xùn)練1:(上海格致中學(xué))用兩個一樣的小量程電流表，

9、分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2，假設(shè)把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路，如圖727所示，那么閉合開關(guān)后，以下有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的選項是( ) A圖(a)中的A1、A2的示數(shù)一樣 B圖(a)中的A1、A2的指針偏角一樣 C圖(b)中的A1、A2的示數(shù)和偏角都不同 D圖(b)中的A1、A2的指針偏角一樣 解析：改裝以后的電表指針偏轉(zhuǎn)的角度仍然與流經(jīng)表頭的電流成正比，由于量程的改變，讀數(shù)有所不同，故A、C、D均為錯誤的 答案：B 四、滑動變阻器的使用 滑動變阻器是電學(xué)實驗中常用的儀器，用以控制電路，高考命題經(jīng)常直接或浸透考察其應(yīng)用滑動變阻器的接法有

10、限流式與分壓式，設(shè)計控制電路是學(xué)習(xí)的難點 (1)限流式與分壓式特點 如圖725所示，滑動變阻器(最大阻值為R0)對負(fù)載RL的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用，圖(a)電路為限流式接法，圖(b)電路為分壓式接法 分壓電路：不管R0的大小如何，調(diào)節(jié)滑動觸頭P的位置，都可以使IL有明顯的變化. 負(fù)載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)負(fù)載RL上電流調(diào)節(jié)范圍(忽略電源內(nèi)阻)相同條件下電路消耗的總功率限流接法 EULE ILEIL分壓接法0ULE0ILE/RLE(ILIap)比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大限流電路能耗較小 (2)限流式與分壓式的選擇 滑動變阻器接入電路，應(yīng)遵循平安、準(zhǔn)確、節(jié)能、

11、方便的原那么綜合考慮，靈敏擇取 選用分壓式接法的情況： 要求回路中某局部電路電流或電壓實現(xiàn)從零開場連續(xù)調(diào)節(jié)時，即大范圍內(nèi)測量時，采用分壓式(如測定伏安特性曲線、校對改裝后的電表等) 當(dāng)被測電阻遠(yuǎn)大于滑動變阻器的最大值，且實驗要求的電壓變化范圍較大或要求測量多組數(shù)據(jù)時，采用分壓式 實驗儀器、電表量程或待測電阻的最大允許電流小于限流電路中的最小電流，采用分壓式 選用限流式接法的情況： 電路電流或電壓不要求從零開場連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且RL與R0接近或RL略小于R0，采用限流式 當(dāng)電源或滑動變阻器的允許通過的電流值太小，不能采用分壓式時分壓時總電阻小，I干大，容易燒壞電源或變阻器，采用限流式

12、 實驗要求精度不高，兩種接法均可時，由于限流電路能耗較小，優(yōu)先考慮限流式例3：用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗，備有器材規(guī)格如下：A待測電阻Rx(約100)B直流毫安表(量程010mA，內(nèi)阻50)C直流電壓表(量程03V，內(nèi)阻5k)D直流電源(輸出電壓4V，允許最大電流1A)E滑動變阻器(阻值范圍015，允許最大電流1A)F電鍵、導(dǎo)線假設(shè)干根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，畫出正確電路圖方法點撥： 變式訓(xùn)練3：(紹興一中模擬)某電阻額定電壓為3V(阻值大約為10)為測量其阻值，實驗室提供了以下可選用的器材： A電流表A1(量程300mA，內(nèi)阻約1) B電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約0.3) C電壓

13、表V1(量程3.0V，內(nèi)阻約3k) D電壓表V2(量程5.0V，內(nèi)阻約5k) E滑動變阻器R1(最大阻值為50) F滑動變阻器R2(最大阻值為500) G電源E(電動勢4V，內(nèi)阻可忽略) H開關(guān)、導(dǎo)線假設(shè)干 (1)為了盡可能進(jìn)步測量準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇的器材為(只需填器材前面的字母即可)：電流表_.電壓表_.滑動變阻器_. (2)應(yīng)采用的電路圖為以以下圖中的_.ACE答案：BC 五、電表的讀數(shù)規(guī)律 電表接入電路時要一看量程，二看分度，三看接線柱正負(fù)，電流表和電壓表一般要求指針能偏轉(zhuǎn)到量程的1/3以上事實上但凡最小刻度是10分度的，要求讀到最小刻度后再往下估讀一位(估讀的這位是不可靠數(shù)字，但是是有效數(shù)

14、字的不可缺少的組成局部)，但凡最小刻度不是10分度的，只要求讀到最小刻度所在的這一位，不再往下估讀注意：游標(biāo)卡尺、機(jī)械秒表、電阻箱、歐姆表等都不估讀 六、電路等效簡化的原那么與方法 在形式較為復(fù)雜的電路中，導(dǎo)體間的串、并聯(lián)關(guān)系不很明顯，這時需要將電路等效變換成較為規(guī)那么的電路，以便認(rèn)識其串、并聯(lián)關(guān)系 (1)畫等效電路的原那么是： 在電路圖中，導(dǎo)線的電阻值一般看做零，因此，其長度可任意伸長或縮短，形狀可任意改變假設(shè)題中明確給出導(dǎo)線具有電阻，那么應(yīng)在等效電路圖中畫出其等效電阻這樣，既直觀又不易產(chǎn)生誤解 電路中的電壓表和電流表是用來指示電路中的電壓值和電流值的，假設(shè)題目要求考慮電表對電路的影響，應(yīng)把

15、電表的電阻當(dāng)做電路的一局部，畫在等效電路圖中；假設(shè)題目不要求考慮電表對電路的影響，即把電壓表和電流表看做是絕對理想的(RV，RA0)，畫等效電路時電表可不畫入電路圖，而用導(dǎo)線將原電流表處短接，將電壓表摘除斷路，使電路更簡化直觀 無電流的支路先除去，電勢相等的各點先合并電壓穩(wěn)定時，電容器可當(dāng)做斷路處理 (2)畫等效電路圖時，常用的方法有： 分支法 a順著電流方向逐級分析，假設(shè)沒有接入電源或電流方向不明的可假設(shè)電流方向 b每條支路的導(dǎo)體是串聯(lián)關(guān)系 c用切斷電路的方法幫助判斷：當(dāng)切斷某局部電路時，其他電路同時也被斷路的是與它成串聯(lián)關(guān)系；其他電路仍然通路的是與它成并聯(lián)關(guān)系的 電勢法 a把電路中的電勢相

16、等的點標(biāo)上同樣的字母，減少節(jié)點數(shù) b把原電路中的節(jié)點按電勢由高到低排列，畫在草圖上 c把原電路中的電阻接到相應(yīng)的節(jié)點之間 4應(yīng)用伏安法測電阻 例4：一電阻額定功率為0.01W，阻值不詳用歐姆表粗測其阻值約為40k.現(xiàn)有以下儀表元件，試設(shè)計適當(dāng)?shù)碾娐?，選擇適宜的元件，較準(zhǔn)確地測定其阻值 電流表，量程0300A，內(nèi)阻150； 電流表，量程01000A，內(nèi)阻45； 電壓表，量程03V，內(nèi)阻6k； 電壓表，量程015V，內(nèi)阻30k； 電壓表，量程050V，內(nèi)阻100k； 干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢為1.5V； 直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6V，額定電流3A； 直流電源，輸出電壓24V，額定電流0.5A； 直流電源，輸出電壓100V，額定電流0.1A； 滑動變阻器，050，3W； 滑動變阻器，02k，1W； 電鍵一只，導(dǎo)線假設(shè)干 待測電阻最大實際電壓為310440103V12V，故應(yīng)選用量