浅谈电学实验仪器的选择

山西省平陆县第一高级职业中学 司宏杰

近几年高考实验以能力立意，千变万化的命题中都有一定的物理模型。而关于电学实验中两种电表以及滑动变阻器的选择历来是考查的热点，并没有技巧性和规律性可循。本文在对内外及限流分压接法的基础上着重从器材的选择上，以两个例题谈谈笔者的一些见解。

例题1某同学想用伏安法更精确地测量约为220Ω的电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱形导体(电阻为R)

电流表A1(量程4 m A，内阻约为50Ω)

电流表A2(量程10 mA，内阻约为30Ω)

电压表V1(量程3V，内阻约为10 kΩ)

电压表V2(量程15V，内阻约为25 kΩ)

直流电源E(电动势4 V，内阻不计)

滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，额定电流2.0 A)

滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，额定电流0.5 A)

开关S，导线若干。

为减小实验误差，要求测得多组数据进行分析，请标明所用器材的代号。

解：因电源电动势为4V，故电压表应选V1；通过电流表的最大电流约为I≈0.013A，则电流表选A2；滑动变阻器采用分压接法，选R1。

根据以上分析我们可以总结为：

1.根据电源的参数来选择电压表或者由电流表和总电阻来确定。

2.依据电压表和待测电阻选电流表。

（1）根据电路中的最大电流(或者电压)来选择。这往往需要根据题目中电学参数计算。

（2）根据用电器的额定电流(或者电压)来选择。

3.变阻器的接法的选择可以根据以下条件判断：

（1）滑动变阻器的接入方式（限流或分压）。

（2）电路中的电压表，电流表量程。使滑动变阻器无论如滑动都保证电路的安全。

（3）电路中的总电阻。

对于第（1）（2）点，考虑滑动变阻器的接入（限流或分压），使滑动变阻器无论如滑动都保证电路的安全。对于第（3）点，粗略估计整个电路的总电阻，选择与电路中其他电阻相差不多的滑动变阻器，不要让滑动变阻器稍稍改变就使得整个电路的电流电压等改变太过于大了。

例题2为了测定一段金属丝的电阻(阻值大约为10Ω)，主要备选仪器如下：

A.电动势是6V的直流电源

B.量程是0～600mA、内阻为2Ω的电流表

C.量程是0～100mA、内阻为15Ω的电流表

D.量程是0～3V、内阻为 3kΩ 的电压表

E.量程是 0～15V、内阻为 15kΩ 的电压表

F.阻值为0～10Ω、额定电流为1.0A的滑动变阻器

G.阻值为0～100Ω、额定电流为3.0A的滑动变阻器

①电流表应选用______。

②电压表应选用______。

③滑动变阻器应选用_______。(用代号表示)

解：根据以上方法，我们可首先估算电路中可能的最大电流值，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中电流最大。根据全电路欧姆定律可得：Imax≈ε/R=0.6A。可判定电流表选B。同理，当电路中电流达到最大时，电阻两端的电压也为最大，其值可能达6V，可判定电压表选E。滑动变阻器由于采用分压法，可判定其选F。