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二.供电电路与滑动变阻器的选择
① 限流电路
设路端电压为U，滑动变阻器的有效
P
ε
b
a
电阻为接线柱a和P之间的电阻RaP，
RL
灯泡的电阻为RL，则通过灯泡的电流强度为
灯泡两端的电压为
UL
=
R LU R L + R ap
I=
R
L
U +R
ap
若滑动变阻器的总阻值为R，则灯泡两端电压的变化范围
是 R Lε RL +R
如量程为0―0.6A的电流表，其最小刻度是0.02A， 误差出现在电流表的百分位上（0.02A/2=0.01A）。
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专题聚焦
例1.某电压表的内阻在20 kΩ～50 kΩ之
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⑶操作性原则： 实验时需考虑调节方便，便于操作，如 滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它 的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考 虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。 选择的一般步骤是： ①找出唯一性的器材； ②草画电路图（暂不把电表接入）； ③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小 值）； ④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。
外接法
流表的分压作用可忽略不计,此时测量值很接近真实值,可
见,测量大电阻时宜采用内接法. 外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生的，
由并联电路中电流与电阻成反比，可知当Rv>>R时，电压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可
见，测量小电阻时宜采用外接法。
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专题解说
如何确定R值是较大还是较小？
的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调
节用电器两端电压，且耗能越大.
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使用分压电路时，一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电 器的电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。即阻值小些,以获得较 大的电流输出。
选用限流电路还是选用分压电路,以下几点可作参考 : a．用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读 可调，应选分压电路。
高考物理二轮复习系列 课件
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《电路设计与仪器 选择》
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知识概要与方法
实验电路设计的原则
1、安全性
4、误差小
2、精确性
5、仪器少
3、方便性
6、耗电少
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一.仪器的选择
对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循 以下原则： ⑴安全性原则：要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的 电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。 选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选 择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通 过的最大电流。 ⑵精确性原则：尽量减小实验误差。选择电表时，在保证 电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。 务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），一般能 用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对 实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。对某个 实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。
路简单考虑，应选限流电路。
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三、测量电路的选择
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
V
起实验的误差。（如在伏安法测电阻 时，内接法测量结果偏大，外接法测
R
A
内接法
量结果偏小。）
内接法的测量误差是由于电流表的
V
分压作用而产生的,由串联电路中电
R
A
压与电阻成正比,可知当RA<<R时,电
b．如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用 电器的额定电流，应选分压电路。
c．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为
了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。
d．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，
两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的
控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电
当被测电阻与电压表内阻的关系满足RV>>R即RV/R>>1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 RA<<R即RA/R<<1, 采用“内接法”测量误差较小．
当RV/R=RA/R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”．RR=A RV
，我们常称为临界电
阻当．RV/R> R/RA即R< R A RV 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RV/R< R/RA即R> R A RV 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．
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专题解说
四.实验设计要求误差小.仪器少.耗电少.
为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的 完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有 较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表） 的指针与刻度线对齐。
U L ε
可见滑动变阻器的总阻值R越大，灯泡两端电压的变化范
围越大。但若R比RL大得多，则滑动头稍有移动，电流电 压便有很大变化,则不便于调节RL两端的电压,不宜采用6。
使用限流电路时,一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器 的电阻相差不多或大几倍,在2—5倍为好,这样既便于调节, 用电器两端电压变化范围又比较大.若过小,则不能有效地 控制电流,过大则控制电流不平稳,会造成电流值跳跃太大.
五.如何正确的读数，记录正确的实验数据？
1、读数前要明确实验中所用电表的量程，最小刻 度是多少；
2、掌握读数最基本的原则：最小刻度的下一位要估 读；人眼估读时通常是将最小刻度等分为十等分，然 后估计指针的位置是多少等分，最后确定估读数；
3、根据高中实验要求，仪器的最小刻度除以2，所得 数字的首位即为估读到的位数；
② 分压电路
RL
设路端电压恒为U，这个电压分布在 滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只 分得其中接线柱a和P之间的电压。移 ε
a pb
动两滑端动的变电阻压器 就的 会滑 随片之增P，大增。加a和P之间的电阻RaP ，灯泡
灯如泡果只两从端用电电压器的两变端化电范压围的是变0化范U围L 看ε，好像滑动变阻器
在进行实验的设计时，根据实验要求选择必须的实验 仪器，要充分发挥仪器的功能，在能完成实验的前提下， 尽可能地减少仪器的使用数目。同时也还要求实验电路的 耗电要少，节约能源。
如在用滑动变阻器作为控制电路时，滑动变阻器的限
流接法较分压接法节省电能，不是非用分压接法不可的时
候，通常用限流接法。
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专题解说