2012届高考一轮复习课件：7.2串联、并联电路 电阻的测量 电压表和电流表.ppt

1、 312112312322331212133211UUUURRRRPIIIIURPPPRRURIURRRRIU 串联电路的特征 串并联电路 123123123112233211223311112IIIIUUUUI RI RI RIRUPRP RP RPURRRRR 并联电路的特征 (3)任意一个分电阻的增加(减少)必引起总电阻的 增加(减少)；串联电路中 大 电阻的变化对电路的影响大；并联电路中，小 电阻的影响对电路的影响大；在串联电路中R总 R分；在并联电路中R总 R分2伏安法测电阻 测量电阻的方法有伏安法、欧姆表法、半偏法、替代法、比例法等等，重点学习伏安法测电阻(1)接法：电流表外接法，

2、电路如图721甲所示；电流表的内接法，电路如图721乙所示 AAVV(100100)(100)()()2xxxVxAVxxxxxAVxAVxAAVxxRRRRRRRRRR RRRRRR RRRR RRRRRRR确定内接法还是外接法，有三种方法：直接比较法：当时 远大于一般是倍以上，即，采用电流表内接法；当 时，采用电流表外接法 临界值计算法：当时，即为大电阻 时用内接法；当时，即为小电阻 时用外接法；时内、外接法均可 测试判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚时用此法如图722所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到电流表读数变化较大，说明电压表分流影响较大，应该选用 内 接法；若看

3、到电压表读数变化较大，说明电流表分压影响较大，应该选用 外 接法3电压表和电流表(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计)：符号为G，用来测量微弱电流、电压的有无和方向其主要参数有三个：内阻Rg.满偏电流Ig：即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流，也叫灵敏电流表的电流量程 满偏电压Ug：灵 敏 电 流 表 通 过 满 偏 电 流 时 加 在 表 两 端 的 电压以上三个参数的关系Ug IgRg，其中Ig和Ug均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压 gggg(A7231)/2ggggInI RRIIIIRIII RRn电流表：符号，用来测量电路中的电流，电流表是用灵敏电流表并联一个分流电阻改装而成如

4、图 所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为，扩大量程的倍数，由并联电路的特点得：，即 gggggggg V724/(1)(1.3)gUUUnU UUIURRRnURRI电压表：符号，用来测量电路中两点之间的电压电压表是用灵敏电流表串联一个分压电阻改装而成，如图 所示是电压表内部电路图设电压表的量程为，扩大量程的倍数为，由串联电路的特点，得：，即 12gg12G1ggg12121212g1g1gg12g2 ()725SS()S()22.411222ggRIrREUUEI rRRRI rIREEIRrRrrRRrRR RRR半值分流法 也叫半偏法 测电流表的内阻，如图 其原理是：当 闭合、打开时

5、：当再闭合时：，联立以上两式，消去 可得：得：，可见：当时，有：(5)电流表和电压表在电路中的作用，可分为两种情形：理想电表：电流表内阻为零，电压表内阻可视为无穷大，都对电路没有影响在分析和计算时，常将电流表视为 短 路，电压表视为 断 路实际情况：将电流表看做阻值为其内阻，能测量其本身 电流 的特殊电阻串入电路中，可将电压表看做阻值为其内阻，能测量其本身 电压 的特殊电阻并入电路中一、电表的改装和读数问题：改装电表时有哪些注意点？解答：串联电阻改装成电压表，量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大改装后的电压表量程虽然扩大了，但通过表头的最大电流仍为满偏电流Ig，是串联电路的分压使表的量程扩大了

6、；并联电阻改装成电流表，量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小改装后的电流表量程虽然扩大了，但加在表头两端的最大电压仍为满偏电压Ug，是并联电路的分流使表的量程扩大了 例1：一毫安表头满偏电流为9.90mA，内阻约为300.要求将此毫安表头改装成量程为1A的 电 流 表，其 电 路 原 理 如 图 7 2 6 所示图中，是量程为2A的标准电流表，R0为电阻箱，R为滑动变阻器，S为开关，E为电源(1)完善下列实验步骤：将虚线框内的实物图按电路原理图连线；将滑动变阻器的滑动头调至_端(填“a”或“b”)，电阻箱R0的阻值调至零；合上开关；调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1

7、A；调节电阻箱R0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会_(填“增大”、“减小”或“不变”)；多次重复步骤，直至标准电流表的读数为_，同时毫安表指针满偏(2)回答下列问题：在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的 读 数 为 3.1，由 此 可 知 毫 安表 头 的 内 阻 为_.用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流 表 指针 半偏，此时 流 过电 阻箱 的 电流 为_A.对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：_解析：(1)将滑动变阻器的滑动头调至b点是为了保护毫安表；在调节电阻箱时，由于接入回路的电阻增加，故电流表电流会减小；为了能成功改装为1

8、A的量程的电流表，需要通过调节滑动变阻器使标准电流表示数回到1A.3.11000mA9.9mA990.1mA310495mA0.495A1A22II电阻箱的电阻读数为，此时毫安表满偏，电阻箱上的电流为，根据并联电阻值与电流值成反比，可计算毫安表的内阻为；若毫安表半偏，电阻箱的电流也减半为 ；本实验可能因电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化，导致标准电流表的示数无法精准显示，还有电表本身读数上的误差，以及电表指针偏转本身不是随电流均匀偏转等都可能影响改装后的电流表的准确程度答案：(1)如图：b 减小 1A(2)310 0.495(0.4940.496均可)例如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变

9、化；标准表和毫安表头的读数误差；电表指针偏转和实际电流的大小不成正比等等点评：在电表的改装过程中，关键还是在了解电表结构的基础上正确应用电表改装的两个公式IgRg(IIg)R和UUgIgR，本题中主要利用并联电路电流的关系式II1I2.警示：电表接入电路时要一看量程，二看分度，三看接线柱正负，电流表和电压表一般要求指针能偏转到量程的1/3以上事实上凡是最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字，这是有效数字的不可缺少的组成部分)，凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读注意：游标卡尺、机械秒表、电阻箱、欧姆表等都不估读二、伏安

10、法测电阻两种接法的选择问题：分析伏安法测电阻时误差的产生解答：根据RU/I，由于电表是非理想的，各有内阻，所以在测量未知电阻的电压U和电流I时，存在系统误差，故在实际测量中要有效地减少由于电表内阻所引起的系统误差AAA|/xAxxxxxxURRIRRUIRRRRRRaRRRR测测测内接法：电流表分压造成误差，测量值大于真实值由于电路中电压表读数是与的串联电压，电流表的读数 是通过的真实电流，所以 ，比真实值大了，其相对误差 V+|+xxxVxVxxxxVxR RUIRRRRRRRRURIRRRRRa测测测外接法：电压表分流造成误差，测量值小于真实值由于电路中电压表读数是的真实电压，电流表读数

11、是通过与的并联电流，所以，比真实值略小些，其相对误差 例2：用伏安法测电阻，可采用图727所示的甲、乙两种接法如所用电压表内阻为5000，电流表内阻为0.5，(1)当 测 量 100 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10V、0.5A，则此电阻的测量值为_，真实值为_.VAA5000100502001000.51VxxAxxxRRRRRRRRRR，与和两个条件相比，显然待测电阻更符合，这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的误差小解析：所以，选甲图 VV20 A0.002A10 (0.50.002)A0.498A10

12、20.08.0.4980.51025000 xRRVUIRIRIIURIURI测测测真测测真电压表中的电流 中电流 所以答案：(1)甲(2)20 20.08点评：本题考查了伏安法测电阻的内外接法的选择，以及真实值和测量值的计算，这就要求学生对伏安法测电阻的原理，以及误差的成因十分清楚警示：在测定金属电阻率电路中，由于电阻丝电阻较小，所以实验室采用电流表外接法；而测电池的电动势和内电阻，通常只采用电流表内接法三、滑动变阻器两种接法的选择问题：滑动变阻器的两种接法限流式和分压式分别有哪些特点？解答：如图所示，滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，图728(a)电路

13、为限流式接法，图(b)电路为分压式接法L0LL00LLL0L0L00L.+LIRRIRRRIRERRRRIRRPI 限流电路：，当时 主要取决于的变化；当时，主要取决于，特别是当时，无论怎样改变的大小，也不会使有较大变化 分压电路：不论的大小如何，调节滑动触头的位置，都可以使 有明显的变化负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法EULEILEIL分压接法0ULE0ILE/RLE(ILIaP)比较 分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小0+LLRRR0+LERRLER例3：用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验，

14、备有器材规格如下：A待测电阻Rx(约100)B直流毫安表(量程010mA，内阻50)C直流电压表(量程03V，内阻5k)D直流电源(输出电压4V，允许最大电流1A)E滑动变阻器(阻值范围015，允许最大电流1A)F电键、导线若干根据器材的规格和实验要求，画出正确电路图 AV4A24.5mA.5000 10015+50+5000+100+12VxAxVxxRRRRUIR RR RPRR 用伏安法测电阻，首先要判明电流表应该内接还是外接，由题目所给器材规格来看，显然不是满足条件，而是满足条件，所以应采用外接法 滑动变阻器若使用如图甲所示电路，当滑动触头 处于最左端，滑动变阻器为最大值时，由题设条件

15、流过解析：电流表电 的流 超过电流表的量程因此变阻器应分压而非限流正确的连接图如图乙所示画图的关键是：毫安表需外接，变阻器接成分压电路实验开始前将滑动变阻器的滑动触头滑至分压电阻为零的位置点评：实验中器材和电路选取的原则首先必须满足安全性，该题中滑动变阻器如果选择限流接法将超过电流表的量程警示：滑动变阻器接入电路，应遵循安全、精确、节能、方便的原则综合考虑，灵活择取选用分压式接法的情况：要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始连续调节时，即大范围内测量时，采用分压式(如测定伏安特性曲线、校对改装后的电表等)当被测电阻远大于滑动变阻器的最大值，且实验要求的电压变化范围较大或要求测量多组数据时，

16、采用分压式实验仪器、电表量程或待测电阻的最大允许电流小于限流电路中的最小电流，采用分压式选用限流式接法的情况：电路电流或电压不要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且Rx与R0接近或Rx略小于R0，采用限流式 当电源或滑动变阻器的允许通过的电流值太小，不能采用分压式时，采用限流式实验要求精度不高，两种接法均可时，由于限流电路能耗较小，优先考虑限流式1.如图729所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路.则：安培表A1的读数_安培表A2的读数；安培表A1的偏转角_安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数

17、_伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角_伏特表V2的偏转角(填“大于”，“小于”或“等于”)大于等于小于等于2.(单选)用两个相同的G表改装成量程不同的电流表A1和A2，其中A1的量程是A2的2倍，现将它们接入电路，下列说法正确的是()A若两表串联，则指针偏角12，两表示数相等A3.电流表A1的量程为200A、内电阻约为500，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：电流表A2：与A1规格相同；滑动变阻器R1：阻值020；电阻箱：阻值09999；保护电阻R33k；电源：电动势E约1.5V，内电阻r约2.(1)如图7210所示，某同学设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成(2)电路完整后，依你所选方案写出测量电流表A1内电阻的实验步骤解析：(1)完成电路如图，由分析可知变阻器应使用分压式接法(2)测量电流表A1内电阻的实验步骤：将变阻器R1的滑动端移到左端；闭合开关S1、S2、S，调节变阻器、电阻箱，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2、电阻箱的示数R2；设r为电流表A1的内电阻，计算如下：12221211IRR IIrIIrI