【例1】在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中.

①備有如下器材：

A.干電池1節(jié);

B.滑動(dòng)變阻器(0～20Ω);

C.滑動(dòng)變阻器(0～1kΩ);

D.電壓表(0～3V，內(nèi)阻約2kΩ);

E.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約2Ω);

F.電流表(0～3A);[來(lái)源：Z_k.Com]

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選，電流表選 。(只填器材前的序號(hào))

②用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲所示的實(shí)物連接成測(cè)量電路(圖中有部分線路已連好)。.

③某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中畫出U-I圖線，根據(jù)圖線， 得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E = V，內(nèi)電阻r = Ω.

【解析】①、分析本實(shí)驗(yàn)的電路設(shè)計(jì)后，可從電源的電動(dòng)勢(shì)僅為1.5V左右入手，得出滑動(dòng)變阻器的電阻不能選得過(guò)大(一般為20Ω左右)，否則回路中的電流過(guò)小不便測(cè)量。再由所給電壓和電阻的大小就可斷定所選器材應(yīng)為：B、E。

②、在連接實(shí)物圖時(shí)，可先將電路圖中的導(dǎo)線都標(biāo)上號(hào)(如圖所示)，再把它對(duì)應(yīng)到實(shí)物上。

③、根據(jù)U—I圖中的物理意義可得知：E=1.46±0.03V，r=0.70±0.05Ω。

測(cè)量電阻的情形就要復(fù)雜得多，首先要確定實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器是采用分壓還是限流作用;接著要確定電壓表、電流表是采用內(nèi)接，還是外接;有時(shí)題中還不直接給出合適量程的電壓表或電流表，而需要把它改裝成符合要求的電表。下面還是通過(guò)例題來(lái)與大家共同分亨這類電路的設(shè)計(jì)技巧吧!

【例2】從下列器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，設(shè)計(jì)一測(cè)量金屬絲的電阻率的電路.要求操作簡(jiǎn)便，又盡可能有較高的測(cè)量精度，并能得到多組數(shù)據(jù).

金屬絲L (已知其長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，直徑為D，電阻小于50Ω);

電流表A1 (量程為10 mA ，內(nèi)阻r1=40Ω);

電流表A2 (量程為500μA ，內(nèi)阻r2=750Ω);

電壓表V (量程為10v ，內(nèi)阻為10kΩ);

保護(hù)電阻R1(阻值為100 Ω);

滑動(dòng)變阻器R2(總阻值約為20Ω);

滑動(dòng)變阻器R3(總阻值約為2000Ω);

電池E(電動(dòng)勢(shì)為1.5V ，內(nèi)阻很小);

開關(guān)S 及導(dǎo)線若干.

(1)在虛線框中畫出電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

(2)若選出測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計(jì)算電阻率ρ ，則表達(dá)式ρ=____，寫出題目中未給符號(hào)的意義是_____。

【解析】(1)、這是一道典型的電路設(shè)計(jì)，且在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中要求選取合適的測(cè)量?jī)x器。

關(guān)于電路的設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為任何電路都離不開電源和電鍵，所以可以首先作出電路的電源和電鍵部分(如圖1所示)。

然后確定好所需選用的滑動(dòng)變阻器及其接法，滑動(dòng)變阻器在電路中的接法有二種;一種是限流作用，另一種是分壓作用。一般來(lái)說(shuō)如果滑動(dòng)變阻器的總阻值比待測(cè)電阻阻值大，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)作為限流電阻使用;反之滑動(dòng)變阻器的總阻值。