高中物理竞赛电学矢量分析题
例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如F:待测电阻R_{x}(约100Ω);直流电流表(量程0 \sim 10mA,、内阻50Ω);直流电压表(量程0 \sim 3V、内阻5kΩ);直流电源(输出电压4V、内阻不计);滑动变阻器(0-15 \Omega、允许最大电流1A);开关1个,导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R< \sqrt {R_{A}R_{v}}, 故电流表应采用外接法.在控制电路中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小,I_{nin}= \frac {E}{R+R_{A}+R_{x}}=24mA>10mA, 此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采用分压接法.如图10-5所示.R_{x} nA f P E 图10-5 【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电