题目

高中物理电学实验题选仪器的方法?什么内外接,变阻器阻值的选择,分压限流法?

提问时间：2020-07-25

答案

电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图2甲所示的电路叫做电流表外接电路（简称“外接法”）；一种是如图2乙所示电路叫做电流表内接电路（简称“内接法”）．由于电流表、电压表内阻的影响,不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差．
　　外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生,由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当时,电压表的分流作用可忽略不计,此时,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路．
　　内接法产生的误差是电流表的分压作用,由串联电路的电压分配与电阻成正比可知,当时,电流表的分压作用很小,可忽略不计,此时,所以对大电阻应采用内接法电路．
　　那么如何确定R值是较大还是较小呢?根据以上分析可知,当被测电阻与电压表内阻的关系满足即时应采用“外接法”较准确；当被测电阻与电流表的内阻相比满足即时,采用“内接法”测量误差较小．若当时,电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的,此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”．,此时的R我们常称为临界电阻．当时,电流表的分压作用较电压表的分流作用明显,应采用外接电路,当时,电压表的分流作用较电流表的分压作用明显,应采用内接电路．
为改变被测电阻两端的电压（或被测电阻中的电流强度）,常用滑动变阻器与电源的连接有两种不同的形式,如图4所示,图4甲为限流接法,图4乙为分压接法,这两种接法区别之处是：
　　⑴测电阻R上的电压调节范围不同．当滑动触头P由a→b移动过程中（电源内阻不计）．被测电阻两端电压调节的范围,图4甲为,图4乙为；
　　⑵对被测电阻R上的电流强度的控制情况有区别．对于图4甲有时,调节R0的大小可使通过被测电阻的电流有明显变化,但当时,无沦怎样改变R0的大小,也不会使通过R的电流有明显变化,可见,只有在（或两者相差不多）的情况下,改变变阻器的触头的位置才会使电阻R上的电流有明显变化,从而起到对电阻R上的电流的控制作用．但对于图4乙中,不管电阻R的大小如何,调节滑动变阻器触头位置都可以使通过被测电阻R的电流由0变到,通过被测电阻R的电流有明显变化；
　　⑶从电能损耗方面分析图4甲比图4乙要小,且图4甲具有电源负担轻、电路连接简便等优点．
　　综合上述,可得到如下结论：
　　⑴若需要被测电阻R两端电压变化范围较大,或需要从零开始连读可调电压,应选图4乙的分压电路；
　　⑵若采用限流电路时,如果电路中最小电流大于或等于被测电阻R的额定电流,必须采用汁压电路；
　　⑶当时．为使被测电阻中电流有明显变化,也应选分压电路；
　　⑷当时（或两者相差不多）,虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都满足实验要求时．但图4甲的限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点,应选图4甲的限流电路较好．
　　例如在例2中,电路若采用限流电路,电路中的最小电流为等于小灯泡额定电流,滑动变阻器无法对电流进行调节,故必须采用分压电路,如图3所示．
　　所以,我们在选择电学实验仪器和实验电路时,应先依据题意确定电流表、电压表和滑动变阻器等仪器,然后确定电流表的内外接怯,再选择控制电路并画出实验电路图．