串联、并联电路电阻的测量电压表和电流表

串联、并联电路电阻的测量电压表和电流表 一、串并联电路 1(电路的构造 电路一般由电源、负载、导线、开关所构成(其中电源是将其他形式的能转化为电能提供给电路的装置;负载是将从电源处获得的电能转化为其他形式的能，即消耗电能的装置;导线是通过电流的形式将电源提供的电能输送给负载的装置;开关是电路的控制系统(电路的设计包括如何选择实验器材，如何选择测量电路和控制电路(2.串联电路的特征1 I I1 I 2 I 3 2 U U1，U 2，U 3， 3 R R1，R2，R3， U1 U 2 U 3 U 4 I R1 R2 R3 R P P2 P3 P 5 1 I2 R1 R2 R3 R 3.并联电路的特征(1)I I1，I 2，I 3，(2)U U1 U 2 U 3, 1 1 1 1(3) ， ， ， R R1 R2 R3(4)I1 R1 I 2 R2 I 3 R3 IR U(5)P R1 P2 R2 P3 R3 PR U 2 1 二、电阻的测量 被测电阻的分类:定值电阻，电源的内阻，电表内阻及金属丝的电阻率(电阻的测量的方法:伏安法，欧姆表测电阻法，半偏法并联半偏、串联半偏，替代法，比例法等( 1(伏安法测电阻内大外小 电路中很多物理量与电路两端电压U和流过电路的电流强度I有关，于是伏安法就成为一种间接测量这些物理量的有效方法(伏安法涉及测Rx、RA、RV 、电源的内阻r及测定金属丝的电阻率(其测量原理是R 种 电 路 形 式 : 电 流 表 内 接 法 如 图7-2-1a、电流表外接法如,U/I. 1 两 图7-2-1b( 2 实验电路的选择即电流表内外接法的选择 Rx RV ?若Rx RV，或 , 即Rx, RV RA 时， RA Rx用电流表外接法，用于测量小电阻( Rx RV ?若Rx RA，或 , 即Rx, RV RA 时， RA Rx用电流表内接法，用于测量大电阻( Rx RV ?若 即Rx, RV RA 时，内外接法均可( RA Rx ?待测电阻阻值范围未知时，可用试探法(电压表读数明显变化时，用电流表外接法误差小，电流表读数明显变化时，用电流表内接法误差小( ?当只有一个电表时，可以增加使用标准电阻电阻箱或定值电阻;当电表的内阻已知时，由I,U 知电压表同时可以当电流表使用，电流表同时可R以当电压表用( 3 伏安法测电阻误差分析 根据R,U / 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( 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U 是Rx 与RA的串联电压，电流表的读数I 是通过Rx的真实电流，所以R测,U / I,Rx，RA，R测比真实值Rx 大了RA，其相 R测 Rx RA对误差a, , . Rx Rx 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U 是Rx的真实电压， U电流表读数I 是通过Rx 与RV的并联电流，所以R测, I RV Rx, ，R测比真实值Rx 略小些，其相对误差a, RV Rx R测 Rx Rx , . Rx RV Rx 2(欧姆表测量法:直接用欧姆表测电阻，但只能进行粗测( 3(半偏法:电流半偏法和 电压 半偏法( 半偏法测量电流表内阻的电路采用的是电阻箱与电流表并联形式，测量的结果是测量值小于真实值;半偏法测量电压表的内阻的电路采用的是电阻箱与电压表串联形式，测量的结果是测量值大于真实值( 如 图 7-2-2 甲 所 示 ， 条 件 : RR0 ; 要求:闭合S2 后不能再调R;误差:测量值偏小; 如图7-2-2乙所示，条件:RR0;要求:调节R0后不能再调R，误差:测量值偏大( 3(替代法:替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效(替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻一般给定的仪器中要有电阻箱( 4(比例法:若有标准的已知电阻的电表，可以采用比例法测电表的电阻，对于一般未知电阻，有电阻箱和电表即可(用比例法测电表内阻时，两个电流表一般是并联据并联分流原理，两个电压表一般是串联据串联分压原理( 三、 电压表和电流表 1(表头G 1构造:主要由永磁体产生辐向磁场、放入辐向磁场中的线圈和指针组成( 2原理:电流表电流计G是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，磁偏角 θ与电流强度I成正比，即 θ,kI，故表的刻度是均匀的( 3主要参数:表头内阻Rg，电流表线圈的电阻;满偏电流Ig ，电流表允许通过的 最大电流值 ，此时指针达到满偏;满偏电压Ug ，指针满偏时表头两端的电压，故Ug,IgRg. 2(电压表 由表头串联分压电阻组成(分压电阻阻值的计算、刻度的修改( 改装方法:串联一个分压电阻R，如图7-2-3，若量程扩大n倍，即n,U/Ug ，则由分压原理，需串联的电阻值R,URRg/Ug ,n,1Rg ，故量程扩大的倍数越高，串联电阻值越大( 说明:改装后的电压表量程虽然扩大了，但通过电流表的最大电流仍为电流表的满偏电流Ig，只是由于串联电路的分压使表的量程扩大了( 3(电流表 由表头并联分流电阻组成(分流电阻阻值的计算、刻度的修改( 改装方法:并联一个分流电阻R，如图7-2-4所示，若量程扩大n倍，即n,I/Ig，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R, IgRg/IR,Rg/n , 1 ，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小( 说明:改装后的电流表量程虽然扩大了，但加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电压Ug ，只是由于并联电路的分流使表的量程扩大了( 4(电流表和电压表在电路中的作用:可分为两种情形(?理想情况: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，将电压表视为断路;?实际情况:可将电流表看作阻值为其内阻、能测量其本身电流的特殊电阻串入电路中，可将电压表看作阻值为其内阻、能测量其本身电压的特殊电阻并入电路中( 1(怎样使用滑动变阻器, 解答:滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，用以控制电路，高考命题经常直接或渗透考查其应用(滑动变阻器的接法有限流式与分压式，设计控制电路是学习的难点( 1限流式与分压式特点 如图7-2-5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a电路为限流式接法，图b电路为分压式接法(