电学实验中仪表的选择

课件12张PPT。电学实验中仪表的选择— 、电学实验的原则：安全、可行、方便 1、安全：实验时，必须保证实验电路各个电学器件的安全（包括电流表、电压表、被测用电器、电源等）
２、可行：所选择的仪器能使实验正常进行。
３、方便：所选择的仪器在调节时比较容易控制被测量的物理量的变化，即是要被测量的物理量的变化比较平缓。
二、选择内容：
１、滑动变阻器的选择
（一）量程的选择：在满足实验要求的条件下，要选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电阻的变化越平缓，不致使测量电路中的电流或电压变化非常突然，调节方便。
（二）在电路中连接方式的选择：滑动变阻器在电路中的连接方式包括分压和限流。
　　

(1) 、限流连接方式
1）一般情况或者没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式

2）R变＞RX 或 R变≈ RX ，要选用限流连接方式
3）闭合开关S前P在b端
（２）分压连接方式
1) R变2)要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据。
3)实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许最大电
流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中的实际电流
均超过所允许的最大电流，在这种情况下，必须采用分压接法。
4)闭合开关S前P在a端。
２、电压表和电流表的选择。
(一）量程的选择：
1）如果题目中给出被测用电器的额定功率（即隐含给出被
测用电器的额定电压和额定电流），这种情况要从保护被测
用电器的角度出发，用电流表或电压表的示数来控制用电器
中的电流或其两端的电压。
2）如果题目中没有给出被测用电器的额定功率，则要从保
护电流表和电压表的角度出发，要求测量的电流或电压的最
大值不能超过电流表或电压表的量程。
3）在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下，量程
越接近测量值越好！
（二）电流表内接和外接的选择
（１）电流表内接方式

1）ＲX 》RA
2）ＲX＞ 或ＲX/ RA＞RV/RX
（２）电流表外接方式
1)ＲX 《 RV
2)ＲX ＜ 或ＲX/ RA ＜ RV/RX
( 3 ) 、如果ＲX、 RA、 RV的大小事先未知，可用试触法确定电流 表的内外接法，如图：
/
设电压表连接在P、M两点时，电路中两表读数分别为
IM、UM而电压表连接在P、N两点时，电路中的两表读
数分别为IN、UN，△I=|IN-IM|，△U=|UN-UM|
1） △I/ IM＞ △U/ UM，说明接P、M点时的电压表分流
大于接P、N点时的电流表分压所产生的误差，应采用内
接法即P、N接法。
2） △I/ IM＜△U/ UM说明接P、M点时的电压表分流小于
接P、N点时的电流表分压所产生的误差，应采用外接法即
P、M接法。
三、选择顺序：先选电压表、电流表、滑动变阻器的量程，
后选连接方式。 四、典型题
1、有一电阻RX，其阻值在100—200 之间，额定功率为0.25W。
要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：安培表A1，
量程为50mA，RA1=100 ;安培表A2，量程为1A，RA2=20 ;
电压表V1，量程为5V，RV1=10k ;电压表V2，量程为15V，
Rv2=30k 变阻器R变1，变阻范围0—20 ，2A；变阻器R变2，变
阻范围0—1000 ，1A；9V电源，电键，导线。
1）实验中应选用的电流表、电压表、变阻器分别是：
。
2）画出所用实验电路 解析：1、允许通过电阻中电流可能的最大值为：因为P=I2R
I1= = (A) =35mA
I2= = (A) =50mA
因为电阻可能为200 ，所以通过被测电阻的电流的最大值
可能是35mA，应用电流表的示数来控制通过电阻的电流，因
此，电流表应选A1。
因为P=U2/R
U1= = (V)=5V
U2= = (V)=7.1V
因为电阻可能为100 ，所以允许加在电阻两端的电压的最
大值可能是5V，应用电压表的示数来控制加在电阻两端的
电压，因此电压表应选V1。
因为 R变1 35mA, 所以应选变阻器R变1 。
因为R变1因为 RV1/RX(=50-100)>RX/RA1(=1-2), 所以应选用外接电路
2、实验所用电路如图所示
2、要比较准确地测一个电阻RX ，阻值在50—60 之间，实验室提供的器材如下：
电池组E=12V,r=0.5 ; 电压表V（0≈10V）；电流表A1(0-50mA,RA1=20 ) ；电流表A2(0-300mA,RA2=0.01 ) ；滑动变阻器R1(0-100 ,1A) ；滑动变阻器R2(0-1700 ,0.3A);导线、电键。画出实验电路并标出所用仪器的字母
解析：因为电路中可能的最大电流Imax≈12V/50 =240mA，所以电流表应选A2，

因为R1240mA,滑动变阻器应选R1，且
调节方便
因为R1>RX, 所以应选限流电路
因为RV / RXs