連接線必須是平滑曲線，不能繪制為折線。 4.誤差分析（1）。 測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差。 沒有考慮電壓表的分流，導(dǎo)致測(cè)量的I值比真實(shí)值大； (2)繪制IU線時(shí)由于繪制不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的意外錯(cuò)誤。 錯(cuò)誤。 5.知識(shí)延伸AＵＵＲＵAIＩＲARＲＵＵＲVV（1）內(nèi)接法：如圖所示，待測(cè)電阻的測(cè)量值：顯然，所以我測(cè)量ＲxＵＵＩＲxＵＲ（2）外接法：如圖所示，被測(cè)電阻的測(cè)量值待測(cè)： 顯然有： 那么此時(shí)，，，系統(tǒng)的相對(duì)誤差被忽略，所以外部法適合測(cè)量低阻值電阻。 （3）測(cè)試接觸方式選擇內(nèi)部或外部連接方式：具體方法是將電路中電表的連接方式改變?nèi)鐖D所示，將電壓表的一個(gè)端子接觸到M、N兩點(diǎn)分別觀察電壓表和電流表。 如果電流表變化較大，說明電壓表內(nèi)阻對(duì)電路影響較大，應(yīng)采用內(nèi)接法； 如果電壓表變化較大，說明電流表內(nèi)阻對(duì)電路影響較大，應(yīng)采用外接法。 滑動(dòng)變阻器的限流連接方法和分壓連接方法： 電路負(fù)載上的電壓調(diào)節(jié)范圍 負(fù)載上的電流調(diào)節(jié)范圍 觸電前閉合開關(guān)之前位置相同條件下消耗的總功率 分壓器的比較電路，調(diào)節(jié)范圍大。 分壓電路的調(diào)整范圍主要是為了保護(hù)負(fù)載電路。 限流電路能耗小。 滑動(dòng)變阻器的兩種電路連接都可以控制和調(diào)節(jié)負(fù)載的電流和電壓，但在相同條件下調(diào)節(jié)效果不同。 實(shí)際應(yīng)用應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇限流連接方式和分壓連接方式。
(1)一般情況下(滿足安全條件)，由于限流電路消耗能量較少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)優(yōu)先考慮。 (2)下列情況必須采用分壓連接方式。 ①要從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)電路某一部分的電壓或電流，只有分壓法才能滿足。 ②如果實(shí)驗(yàn)中提供的儀表量程或其他元件允許的最大電流很小，如果采用限流連接方法，無論如何調(diào)整，電路中的實(shí)際電流（或電壓）都會(huì)超過儀表范圍或元件允許的最大電流（或電壓），為了保護(hù)儀表或其他元件，必須采用分壓方法。 ③在伏安電阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻時(shí)，如果采用限流連接方法，則被測(cè)電阻上的電流（或電壓）變化很小，這不利于對(duì)多次測(cè)量進(jìn)行平均。 數(shù)值或圖像處理數(shù)據(jù)不會(huì)保護(hù)電器，因此應(yīng)采用分壓方法。 [示例 1] 為了制造傳感器，研究小組需要選擇電氣元件。 圖為某電器元件的伏安特性曲線。 有學(xué)生對(duì)此提出質(zhì)疑。 首先需要進(jìn)一步驗(yàn)證伏安特性曲線。 實(shí)驗(yàn)室擁有以下設(shè)備： 設(shè)備（代號(hào)）規(guī)格 電流表（A1） 電流表（A2） 電壓表（V1） 電壓表（V2） 滑動(dòng)變阻器（R1） 滑動(dòng)變阻器（R2） 直流電源（E） 開關(guān)（S） 電線若干量程 0~50mA，內(nèi)阻約 50 量程 0~200mA，內(nèi)阻約 10 量程 0~3V，內(nèi)阻約 10k，量程 0~15V，內(nèi)阻約 25k，阻值范圍為0~15，最大允許電流1A，電阻范圍0~1k，最大允許電流100mA，輸出電壓6V，不含內(nèi)阻 ①為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)配備電流表使用; 應(yīng)使用電壓表； 應(yīng)使用滑動(dòng)變阻器。
（填寫上面的設(shè)備代號(hào)） ②為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并注明所用設(shè)備的代號(hào)名稱。 ③如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線基本一致，請(qǐng)解釋一下這條伏安特性曲線與小電珠伏安特性曲線的異同？ 相似之處：，差異：。 分析：①圖中電流為0~0.14A，電流表選擇A2； 電源電壓為6V，但圖像中只需要在0~3V之間調(diào)整電壓即可。 為了測(cè)量準(zhǔn)確，電壓表選用V1； 由于需要繪制圖像，要求電壓從0~3V，所以滑動(dòng)變阻器只能采用分壓器連接方式。 為了很好地調(diào)節(jié)電壓，滑動(dòng)變阻器應(yīng)使用阻值較小的R1。 ②該元件約為幾十Ω，電壓表的分流效應(yīng)可以忽略，故采用電流表外接法； 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集需要從頭開始，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓方式。 ③從圖像的形狀和斜率變化趨勢(shì)中尋找異同。 亮點(diǎn)都是“非線性”的。 連接圖像上某一點(diǎn)和原點(diǎn)的直線的斜率是電阻的倒數(shù)。 二、電壓表和電流表 1、電流表原理及主要參數(shù) 電流表G是根據(jù)通電線圈受磁場(chǎng)中磁矩偏轉(zhuǎn)的原理制成的，偏轉(zhuǎn)角度θ與電流強(qiáng)度I成正比，即 θ = kI，因此表格的比例尺是統(tǒng)一的。 電流表的主要參數(shù)有：表頭內(nèi)阻Rg：即電流表線圈的電阻； 全偏置電流Ig：即指針達(dá)到全偏置時(shí)允許通過電流表的最大電流值； 全偏壓U：即指針全偏時(shí)，加在表頭兩端的電壓，故Ug=IgRg2，半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻Rg：閉合S1，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R的阻值，使電流達(dá)到電流表指針滿刻度，然后閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R′阻值（R不能再改變），使電流表指針恰好偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，即可可以認(rèn)為Rg=R′。
條件：當(dāng)R遠(yuǎn)大于R′時(shí)。 3.電壓表的改造（1）原理：它很小，不能直接改變刻度來測(cè)量電壓。 需要串聯(lián)一個(gè)如圖所示的分壓電阻。 (2)分壓電阻的計(jì)算： 由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知：由于電壓擴(kuò)大了表頭量程的倍數(shù)：所以注：同一表頭修改為非量程電壓表串聯(lián)，指針偏轉(zhuǎn)角度相同。 4、電流表的改造 (1)原理：體積很小，不能直接改變刻度來測(cè)量電流。 需要并聯(lián)一個(gè)如圖所示的分流電阻。 (2)分流電阻的計(jì)算：從并聯(lián)電路的特點(diǎn)來看：因?yàn)殡娏髟龃罅穗姳砹砍痰谋稊?shù)：所以注意：同一電表改裝成不同量程的電流表并聯(lián)，指針偏轉(zhuǎn)角度是相同的。 3、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和電阻？ 1、實(shí)驗(yàn)原理基于閉路歐姆定律。 方法是： (1)如圖A所示，改變變阻器的阻值，從電流表和電壓表上讀取幾組U和電壓。 I 的值可以通過以下方式獲得： (2)為了減少誤差，至少應(yīng)測(cè)量六組U、I值，且變化范圍要大一些。 然后在UI圖上畫點(diǎn)，由圖的垂直截距和斜率求出E，如圖B所示。 2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）適當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并按圖連接實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭滑動(dòng)到阻值最大的一端。 (2)閉合開關(guān)S，接通電路，記錄此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)。 (3)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭從一端移至另一端至某一位置，記錄此時(shí)電壓表、電流表的指示。
(4)繼續(xù)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭移動(dòng)到其他幾個(gè)不同的位置，記錄每個(gè)位置對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)。 (5) 關(guān)閉開關(guān)S，拆下電路。 (6) 在方格紙上，以 U 為縱軸，I 為橫軸，繪制 UI 圖像，并利用該圖像求出 E 和 r。 3、實(shí)驗(yàn)誤差分析（1）意外誤差：主要來源于電壓表、電流表的讀數(shù)以及制作UI圖像時(shí)畫點(diǎn)不準(zhǔn)確。 (2)系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差來源于電壓表未測(cè)量的分流，將電流表的指示近似視為主電路電流。 事實(shí)上，電流表指示略小于主電路電流。 如果實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖中實(shí)線(a)所示的圖像，那么考慮到電壓表的分流后，得到的UI圖像應(yīng)該是圖中虛線(b)所示的圖像。 可以看出，根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量了電源的電動(dòng)勢(shì)和電源的內(nèi)阻。 注：①當(dāng)外電路短路時(shí)，電流表的指示（即主電路電流的測(cè)量值）等于主電路電流的真實(shí)值，因此圖中（a）和（b）兩行該圖在短路電流處相交。 ②當(dāng)電路端電壓（即電壓表示數(shù)）為 時(shí)，由于電流表示數(shù)小于主電路電流，因此（a）和（b）兩圖之間出現(xiàn)如圖所示的差異。 4、注意事項(xiàng)（1）電流表應(yīng)靠近變阻器，即電壓表直接測(cè)量電源的電路端電壓。 (2)選擇內(nèi)阻較大的電壓表。 (3)應(yīng)選擇合適的兩表測(cè)量量程，使測(cè)量時(shí)偏轉(zhuǎn)角度較大，以減少讀數(shù)的相對(duì)誤差。 （4）測(cè)試盡可能多的U、I數(shù)據(jù)（一般不少于6組），數(shù)據(jù)變化的幅度要大一些。
（5）制作UI圖像時(shí)，讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不落在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)。 5.數(shù)據(jù)處理方法（1）本實(shí)驗(yàn)中，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，一般采用圖像法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，即根據(jù)每次測(cè)量的U、I值，繪制一個(gè)UI制作圖像，得到的圖形為 延長(zhǎng)線與U軸的交點(diǎn)就是電動(dòng)勢(shì)E，圖形的斜率就是電源的內(nèi)阻r，即。 (2) 需要注意的是，當(dāng)電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，圖像中描出的點(diǎn)如圖(A)所示。 下面的大面積不能用，描出的點(diǎn)不是圖形誤差大。 為此，縱軸不能從零開始，如圖（B）所示，可以放大縱軸的刻度，使結(jié)果誤差更小。 此時(shí)，圖形與縱軸的交點(diǎn)仍然代表電源的電動(dòng)勢(shì)，但圖形與橫軸的交點(diǎn)不再代表短路狀態(tài)。 要計(jì)算內(nèi)阻，需要在直線上選擇兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用它們的坐標(biāo)計(jì)算斜率的絕對(duì)值，即內(nèi)阻r。 6、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來源于電壓表未測(cè)量的分流器。 為了減少這個(gè)誤差，需要減少電壓表的分流器。 有兩種方法可以減少電壓表的分流。 一是選擇阻值量程較小的滑動(dòng)變阻器，二是在滿足量程要求的情況下選擇內(nèi)阻較大的電壓表。 由于選用阻值范圍較小的滑動(dòng)變阻器，因此電路中的電流較大。 因此，滑動(dòng)變阻器的額定電流需要較大。 綜上所述，本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器的選擇原則是：阻值范圍小、額定電流大； 電壓表的選用原則是：在滿足量程要求的情況下，選擇內(nèi)阻較大的電壓表； 電流表的選擇需要根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和所選用的滑動(dòng)變阻器來確定。
【例2】某同學(xué)通過查找資料，自己制作了一個(gè)電池。 學(xué)生想測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻，但他只借了一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為9.999，用作標(biāo)準(zhǔn)電阻）和一個(gè)電流表（量程=0.6A，內(nèi)部電阻）來自實(shí)驗(yàn)室。 電阻）和一些電線。 ① 請(qǐng)根據(jù)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)E內(nèi)阻的要求，設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方法，并畫線連接。 ②打開開關(guān)，逐一改變電阻盒的電阻值，讀取對(duì)應(yīng)的電流表指示I，記錄電阻盒的電阻值，對(duì)應(yīng)的電流表指示如圖5所示。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)。 首先計(jì)算各個(gè)電流值I的倒數(shù)； 然后制作R坐標(biāo)圖，如圖6所示。圖中已標(biāo)注了與測(cè)量相對(duì)應(yīng)的幾個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖5進(jìn)行對(duì)比。圖6中也標(biāo)出了相應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)。 ③將畫出的坐標(biāo)點(diǎn)練習(xí)成圖6上的曲線。 ④根據(jù)圖6所示的圖形，該電池的電動(dòng)勢(shì)E=V可以獲得。 內(nèi)阻分析：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻需要獲得電源的端電壓和通過電源的電流。 ，本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，但可以使用電阻箱和電流表串聯(lián)，充當(dāng)電壓表來測(cè)量電源的電路端電壓。 通過電流表的電流也是通過電源的電流，因此只需將電流表和電阻箱串聯(lián)到電源即可。 只是兩端。 物理圖的連接如圖4所示。根據(jù)閉路歐姆定律：E=I(R+r+rg)，解為：，根據(jù)R-1/I圖，可得可見電源的電動(dòng)勢(shì)等于曲線圖的斜率，內(nèi)阻為縱軸負(fù)方向的截距。 距離減去電流表的內(nèi)阻。
答：①見圖4 ②見圖6 ③見圖6 ④1.5（1.46~1.54）； 0.3（0.25~0.35） 四、萬用表的使用： 歐姆表的改裝： （1）主要部件：表頭、可調(diào)電阻、電源、紅黑表筆等。電路如圖所示。 (2)原理：根據(jù)閉路歐姆定律：當(dāng) , 時(shí)， , , 不與 , 成正比。 (3)表盤特點(diǎn)：①零刻度線在最右端，從右向左讀??； ②鱗片不均勻，前稀疏后密。 中值電阻附近的誤差很小。 注：因?yàn)闅W姆表示當(dāng)數(shù)字為零時(shí)：，當(dāng)中值為：時(shí)，則。 （4）使用方法：①一是機(jī)械調(diào)零； ②然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，即將兩表筆直接短接，調(diào)整使指針指向歐姆刻度盤最右端的零刻度； ③ 連接被測(cè)電阻，讀取刻度指示。 , ，其中是齒輪倍數(shù)。 如果指針向右，則需要減小倍率，選擇較小的檔位； 如果指針向左，則需要放大倍數(shù)，選擇較大的檔位。 ④每次換檔時(shí)，需將其歸零。 【例3】學(xué)生用萬用表測(cè)量二極管的反向電阻。 完成以下測(cè)量步驟： (1) 檢查萬用表機(jī)械零點(diǎn)。 (2)將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔，將選擇開關(guān)拉至合適量程進(jìn)行電阻測(cè)量。 (3) 將紅、黑表筆調(diào)至歐姆零位。 (4)測(cè)量反向電阻時(shí)，將表筆連接到二極管的正極，將表筆連接到二極管的負(fù)極，讀取電表值。 （5）為了獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，儀表指針應(yīng)盡量指向刻度盤（填寫“左”、“右”或“中”）； 否則，如果可能，應(yīng)重新選擇范圍并重復(fù)步驟。 （3）、（4）。
(6) 測(cè)量完成后，將選擇開關(guān)拉至 位置。 【典型實(shí)例分析】 【例1】某同學(xué)想要更準(zhǔn)確地測(cè)量阻值約為20Ω的電阻Rx的阻值。 ①下列替代設(shè)備中，應(yīng)選擇電流表，應(yīng)選擇電壓表，應(yīng)選擇變阻器。 （僅填寫設(shè)備對(duì)應(yīng)的字母代碼） 電源 E（電動(dòng)勢(shì) 3V，內(nèi)阻可忽略） 電流表 A1（量程 50mA，內(nèi)阻約 12Ω） 電流表 A2（量程 3A，內(nèi)阻約 0.12Ω）電壓表 V1（量程 3 V，內(nèi)阻約 3 kΩ） 電壓表 V2（量程 15 V，內(nèi)阻約 15 kΩ） 滑動(dòng)變阻器 R1（0 至 10 Ω，最大允許電流 2.0 A） 滑動(dòng)變阻器 R2（0 至 1000 Ω，最大允許電流 電流 0.5A) 定值電阻 R (30Ω，最大允許電流 1.0A) 開關(guān)及若干導(dǎo)線 ② 請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（要求直接測(cè)量量的變化范圍盡可能大）盡可能，所選設(shè)備使用相應(yīng)的符號(hào)標(biāo)記）。 ③若某一次測(cè)量中，電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則被測(cè)電阻阻值的計(jì)算表達(dá)式為Rx=。 【分析】測(cè)量電阻器的阻值一般采用伏安法。 電壓表顯然應(yīng)該選擇量程為3V的V1，根據(jù)歐姆定律很容易找到電路中的最大電流，這顯然超出了電流表A1的50mA量程，但是電流表A2的量程也太小了。較大，因此可將定值電阻R（30Ω）與待測(cè)電阻Rx串聯(lián)。 此時(shí)，可用電流表A1測(cè)量電路中的最大電流。
由于要求直接測(cè)量量的變化范圍盡可能大，因此只能采用分壓電路，滑動(dòng)變阻器采用阻值較小的R1。 最后確定電流表的解決方案：由于此時(shí)電路的電阻已達(dá)到臨界，應(yīng)采用電流表的外接方法。 得到實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I時(shí)高中物理電學(xué)教案，則計(jì)算出被測(cè)電阻的阻值表達(dá)式。 【例2】從下表中選擇合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計(jì)一個(gè)電路，用于測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，如下圖所示。 該方法要求簡(jiǎn)單，具有盡可能高的精度，并且能夠測(cè)量多組數(shù)據(jù)。 設(shè)備（代號(hào)） 規(guī)格 電流表（A1）量程為 10mA，待測(cè)內(nèi)阻 r1（約 40Ω） 電流表（A2）量程為 500μA，內(nèi)阻 r2 = 750Ω 電壓表（V）量程為10V，內(nèi)阻r3=10kΩ電阻（R1）阻值約為100Ω，采用滑動(dòng)變阻器（R2）作為保護(hù)電阻。 總電阻約為50Ω。 電池（E）電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻很小。 電鑰匙（S） 幾根導(dǎo)線 【分析】測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻，按常規(guī)思路是應(yīng)用伏安法，將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電流表兩端。 不過，根據(jù)本題提供的儀器，我們首先可以確認(rèn)，本實(shí)驗(yàn)中不可能使用電壓表，因?yàn)殡娫吹碾妱?dòng)勢(shì)只有1.5V，而電壓表的量程為10V，即最多小于全部偏差的 1/6。 其讀數(shù)誤差太大，因此本實(shí)驗(yàn)只能使用兩個(gè)電流表。 兩個(gè)電流表可以串聯(lián)也可以并聯(lián)，但是問題中電流表A2的內(nèi)阻r2已知，所以兩個(gè)電流表并聯(lián)。 根據(jù)并聯(lián)規(guī)則I1r1=I2r2，可求出電流表A1的內(nèi)阻r1=。
電流表兩端施加的電壓最大值為Um=Imr2=0.375V，而滑動(dòng)變阻器的最大電阻僅為50Ω。 如果滑動(dòng)變阻器連接限流器，就會(huì)超出電流表的量程而將其燒壞。 如果滑動(dòng)變阻器只連接分壓器，則滑動(dòng)變阻器的可調(diào)范圍很小，只有總長(zhǎng)度的1/4，因此測(cè)量次數(shù)相對(duì)較少。 因此，主電路應(yīng)接定值電阻R1進(jìn)行限流。 電路圖如圖所示。 【例3】現(xiàn)有設(shè)備：量程10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關(guān)K，和幾根電線。 這些設(shè)備需要測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V）。 (1) 按要求連接實(shí)物圖上的線路。 (2) 用已知量和直接測(cè)量量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=。 式中各直接測(cè)量量的含義為：。 【分析】根據(jù)所提供的設(shè)備，選擇一個(gè)固定值，將電阻、電流表、干電池、開關(guān)串聯(lián)成電路，利用歐姆定律建立測(cè)量方程組。 但本題中，電流表量程為10.0mA，干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V。 若將定值電阻R1接在電流表、干電池上，并切換成串聯(lián)電路，則環(huán)路總電阻約為180Ω，環(huán)路電流約為1.5V/180=8.3mA，若將定值電阻R2接電流表、干電池，切換成串聯(lián)電路，則環(huán)路總電阻約為130Ω，環(huán)路電流約為1.5V/130=11.5mA，顯然，電流超出了電流表的量程。
考慮到實(shí)驗(yàn)的可行性，此時(shí)可以串聯(lián)定值電阻R2和R1，因此有以下答案： （1）連接圖：左圖中僅使用R1與電路連接; 右圖中，R1和R2串聯(lián)在電路中。 （連接如圖） (2) 假設(shè)I1為外接電阻為R1時(shí)的電流，I2為外接電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流，則RAR滑動(dòng) GRAR滑動(dòng)G [例4】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室有如下設(shè)備： A. 待測(cè)干電池 B. 電流表 G（0~3mA，內(nèi)阻 r1= 20Ω） C. 電流表 A（0~0.6A，內(nèi)阻 r2=0.20） D. 滑動(dòng)變阻器 A（最大阻值 10Ω） E. 滑動(dòng)變阻器 B（最大阻值 100Ω） F. 定值電阻 R1=100ΩG． 定值電阻R2=500ΩH． 定值電阻R3=1.5kΩ開關(guān)及接線。 由于沒有電壓表，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來完成實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量。 ① 為了測(cè)量方便、更準(zhǔn)確，應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器，并選用定值電阻。 （定值電阻前填序號(hào)） ②若某一次測(cè)量中，電流表G的指示為I1，電流表A的指示為I2； 改變滑動(dòng)變阻器的位置后，電流表G的指示為I1'，電流表A的指示為I1'。 示值為I2′。 可以看出，測(cè)得該電源的內(nèi)阻值為r=，測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)值為E=。 【分析】測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，一般需要電流表和電壓表。 由于題中沒有電壓表，需要將電流表G修改為電壓表，修改后的電壓表量程要達(dá)到1.5V，那么總電阻為，所以定值電阻應(yīng)使用編號(hào)為G的電阻，應(yīng)選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器D； ② 兩次測(cè)量過程中，通過電源的電流為兩表頭電流之和。 根據(jù)整個(gè)電路的歐姆定律，求解可得，。 [例5] 小燈泡 燈絲的電阻會(huì)隨著溫度的升高而增大。 為了研究這種現(xiàn)象高中物理電學(xué)教案，學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)來獲取以下數(shù)據(jù)（i和u分別代表小燈泡上的電流和電壓）：（1）在左下方盒子中繪制實(shí)驗(yàn)電路圖。 可用的設(shè)備是：電壓表，電流表，滑動(dòng)電線變電器（變化范圍0-10Ω），電源，小燈泡，電鑰匙和幾根電線。 （2）在右側(cè)圖片中繪制小燈泡的UI曲線。 （3）特定電池的電動(dòng)力為1.5V，內(nèi)部電阻為2.0Ω。 如果此問題中的燈泡連接到電池的兩端，那么小燈泡的實(shí)際功率是什么？ [分析]（1）為了使小燈泡的UI曲線，必須使用電壓劃分方法； 而且，由于小燈泡的電阻相對(duì)較小，因此使用了外部?jī)x表方法。 實(shí)驗(yàn)電路圖如下圖所示。 （2）首先使用小燈泡的UI，使用點(diǎn)繪圖方法繪制曲線的每個(gè)點(diǎn)，然后使用平滑曲線將其連接到下面的圖片。
（3）繪制圖并發(fā)現(xiàn)小燈泡的工作電流為0.35 A，工作電壓為0.80伏，因此小燈泡的實(shí)際功率為0.28瓦。 [示例6]在“確定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，在測(cè)量金屬線直徑時(shí)使用千分尺的尺度位置如圖所示。 使用儀表標(biāo)尺測(cè)量金屬線L = 0的長(zhǎng)度。 810 m。 金屬線的電阻約為4Ω。 首先，使用伏安法測(cè)量金屬線的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算金屬材料的電阻率。 （1）讀取以mm為單位的金屬線的直徑。 （2）當(dāng)使用伏安法測(cè)量金屬線的電阻時(shí)，除了測(cè)量電阻線外，還有以下可選的實(shí)驗(yàn)設(shè)備：A。DC電源：電動(dòng)力：電動(dòng)力約為4.5 V，內(nèi)部電阻很小。 ; B. A1：范圍0?0.6 A，內(nèi)部電阻0.125Ω; C. A2：范圍0?3。 0 a，內(nèi)部電阻0。025Ω; D.電壓表V：范圍0?3 V，內(nèi)部電阻3kΩ; E.滑動(dòng) R1：最大電阻10Ω; F.滑動(dòng) R2：最大電阻50Ω; G.開關(guān)，電線等。在可以選擇的設(shè)備中，應(yīng)選擇電流表，并應(yīng)選擇滑動(dòng)的擋板。 （3）根據(jù)所選設(shè)備，如圖所示，在框中繪制實(shí)驗(yàn)電路圖。 （4）如果根據(jù)伏安法測(cè)量的電阻電線的電阻為Rx =4.1Ω，則該金屬材料的電阻率為ω·m。 （保留兩個(gè)重要的數(shù)字）[分析]（1）從螺旋測(cè)量中，微型計(jì)算機(jī)的主尺度讀取0.5 mm，然后量表讀出，因此金屬線的直徑為0.522mm。 （2）電路中的最大電流顯然超過了0.6 A范圍的 A1，但是 A2的范圍太大，因此應(yīng)將A1用作電流表。 由于滑動(dòng)阻尼斯特R1的最大電阻為10Ω，它比正在測(cè)試的電阻線的電阻大，因此可以易于調(diào)節(jié)，因此可以使用電流限制電路。
由于此時(shí)電路的關(guān)鍵電阻，因此電流表采用了外部解決方案方法。 （3）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。 （4）使用電阻定律，然后使用1.1×10-6Ω·m。 [示例7]當(dāng)測(cè)量具有內(nèi)部電阻的實(shí)驗(yàn)中干電池的電動(dòng)力時(shí)，可用以下設(shè)備：A。要測(cè)試的干電池（電動(dòng)力約為1.5V，內(nèi)部電阻小于1.0Ω）b 。 ?200Ω，l a）F。固定值電阻R0（990Ω）g．區(qū)域開關(guān)和電線（1）同學(xué)發(fā)現(xiàn)，盡管上述設(shè)備中沒有電壓表，但提供了兩個(gè)，但他設(shè)計(jì)了兩個(gè)（A A ）（A ）和（b）如圖所示。
