电学实验的器材选择与电路设计
高中物理常考的电学实验满分知识点总结
高中物理常考的电学实验满分知识点总结目录一、实验的考查内容二、电学实验命题走向三、电学实验的基础和核心四、选取电学仪器和实验电路五、实验电路的选择六、实物图连线技巧七、设计型实验思路八、几种测电阻方法总结(难点)九、四大重点题型分析及例题精讲电学实验最全知识点总结一、实验的考查内容(1)测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器);(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线;(3)测定电源的电动势和内阻;(4)练习使用多用电表;(5)传感器的简单使用;(6)设计型实验。
二、电学实验命题走向(1)给定条件,进行实验设计;(2)给定测量数据,选择处理方法;(3)给定原理、器材,设计实验方案;(4)给出实验过程情景,判断过程、方法的合理性。
三、电学实验的基础和核心(1)伏安法测电阻“外接法”的系统误差是由电压表的分流引起的,电阻测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法,可记为“外小小”。
“内接法”的系统误差是由电流表的分压引起的,电阻测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法,可记为“内大大”(2)滑动变阻器的连接(限流法/分压法)分压接法时,题中常出现这样的字眼:要求电压从零开始调节,或是要求测量尽可能精确等被测电阻上电压的调节范围大。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(3)其他常用测电阻方法①内阻已知的电流表、电压表可看成能读出它们电流、电压大小的电阻来使用;②电流表可通过串联定值电阻来扩大量程,当成大量程电流表来使用;也可以并联定值小电阻来当成电压表来使用。
③替代法测电阻④半偏法测电阻四、选取电学仪器和实验电路(1)安全:在电流表和电压表测量值不超量程,滑动变阻器、电源中通过的电流小于额定电流。
解决方法是依据欧姆定律算出实验电路调节中过程的电流范围,再和某器材的最大电压和给定值进行选择。
(2)方便:便于操作。
主要是对滑动变阻器、电压表、电流表的选择。
解决方法是要根据用电器分流、分压、限流等不同用途,采用正确的连接,能够既得到满足实验要求的电压范围,同时调节时电压表现为线性稳定变化。
常见电学实验
常见电学实验电学实验在物理学和工程学中起着重要作用,通过这些实验可以研究和理解电学现象,探索电流、电压和电阻之间的关系以及其他电学定律。
本文将介绍一些常见的电学实验,展示它们的原理和实验步骤,并讨论它们的应用和意义。
一、欧姆定律实验欧姆定律是电学中最基本和最重要的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
进行欧姆定律实验可以验证这个定律,并通过测量和计算电流、电压和电阻的数值来探究电路中的物理规律。
实验材料和装置:1. 直流电源2. 电阻箱3. 电流表4. 电压表5. 连接电路的导线实验步骤:1. 将直流电源接入电路,并设置适量的电压。
2. 将电流表和电压表按照电路图连接到电路中。
3. 从电阻箱中选择一个适当的电阻值,并将其接入电路中。
4. 测量和记录电流表的读数,再测量和记录电压表的读数。
5. 使用欧姆定律公式I=V/R,计算电路中的实际电流值,并与测量值进行比较。
6. 更改电阻箱中的电阻值,重复上述步骤,验证欧姆定律在不同电阻下的成立情况。
实验结果与讨论:根据实验测量的数据,我们可以计算电路中的电流,并观察电流随电阻变化的趋势。
实验结果应当表明,当电阻值增加时,电流值减小,符合欧姆定律的预期。
这个实验可以帮助学生理解电阻对电流的作用,并加深对欧姆定律的理解。
二、基尔霍夫定律实验基尔霍夫定律是描述电流在闭合电路中分布和流动的定律,它有助于分析和解决复杂电路中的问题。
通过进行基尔霍夫定律实验,可以验证这个定律,并学习如何应用它来分析电路。
实验材料和装置:1. 直流电源2. 多个电阻和电池3. 电流表4. 连接电路的导线实验步骤:1. 将直流电源和多个电阻按照电路图连接起来。
2. 将电流表按照电路图连接到电路中。
3. 围绕电路的不同分支,使用基尔霍夫定律进行电流和电压的计算。
4. 测量和记录电流表的读数,并与计算值进行比较。
5. 更改电路的布置和元件的数值,重复上述步骤,验证基尔霍夫定律在不同情况下的成立性。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索引言在高中物理课程中,电学部分是非常重要的内容之一。
学生们要学习电路的基本知识、电阻、电容和电感的原理,以及安培定律、基尔霍夫定律等。
而实验是巩固知识、培养实践能力的重要途径之一。
选择合适的实验器材和电路设计对于学生的学习是非常重要的。
本文将探索高中物理电学部分的实验器材和电路选择,并提出一些建议。
一、实验器材的选择1. 电源:电学实验的基础器材之一,一般包括直流电源和交流电源。
对于初学者来说,建议选择直流电源,因为其电路结构相对简单,易于理解。
直流电源的输出稳定性较好,适合用于实验中。
2. 万用表:万用表是测量电压、电流和电阻的重要工具。
在进行实验时,学生们需要根据实验要求测量电路中的各种参数,因此有一台准确可靠的万用表至关重要。
3. 电阻箱:电阻箱是用来调节电路中电阻值的器材。
在实验中,学生们常常需要改变电路中的电阻值,以观察不同电路条件下的现象。
一台功能齐全的电阻箱是必不可少的。
4. 电流表和电压表:电流表和电压表用于测量电路中的电流和电压。
在实验中,学生们需要对电路中的电流和电压进行测量,以便分析和理解电路的运行状态。
5. 示波器:示波器是观察交流信号波形和快速变化信号的重要工具。
在实验中,学生们有时需要观察电路中的信号波形,以了解信号的变化规律。
二、电路设计的选择1. 串联电路和并联电路:串联电路和并联电路是电学实验中常见的两种电路结构。
学生们需要通过实验理解串联和并联电路的特点和运行原理。
在设计实验时,可以选择不同的电路结构,以便学生们更好地理解和掌握电路知识。
2. 变阻器电路:变阻器电路是一种常见的电路结构,通过调节电阻器的阻值,可以改变电路中的参数,比如电流、电压等。
选择一些涉及变阻器的实验,可以让学生们更加直观地了解电阻器在电路中的作用。
3. 交流电路:交流电路是另一个重要的电路结构,学生们需要理解交流电路中的特点和运行原理。
在设计实验时,可以选择一些涉及交流电路的实验,并且通过示波器等工具观察交流信号波形,让学生们更好地理解交流电路的运行规律。
高中物理电学实验中的电路设计分析
中学教育2019 年 10 月197高中物理电学实验中的电路设计分析刘 俊(四川省中江县龙台中学 四川中江 618101)摘 要:高中物理是高中阶段一门重要的科目,电学又是高中物理教学内容当中的重点。
随着近年来物理课程的逐渐更新,高中物理电学试验中也比较重视学生的创新意识。
因此,笔者结合高中物理电学实验中的电路设计进行分析,结合学生的实际情况开展教学工作,有效提高高中物理教学综合质量。
关键词:高中物理 电学实验 电路设计 分析在高中物理教学过程中,电学实验有着其重要的特征。
在高中物理教学过程中,不仅需要对基础理论知识进行学习,还应该不断进行实践。
面对越来越多的物理实验,物理教师应该不断增强自身能力,这样才能对电路实验进行合理地选择和分析,进而培养学生的物理实验能力,也加深了学生对物理知识的认知。
[1]一、高中物理电学实验中电路设计的主要原则高中物理的难度比较大,一般情况下,高中物理的电学实验电路设计有三个重要原则,即准确性、安全性和适合性。
在这个过程中,电路设计需要注意安全,这就要求教师应该知道学生选择合适的实验器材和电路,学生在实验的过程中也要注意操作规范,一旦操作不当将会对学生的安全造成影响。
同时,还应该确保电路设计的准确性,一个准确的电路设计,能够提高实验的成功率,避免对实验器材带来损耗。
此外,还应该重视电路设计过程中的适合性,只有根据实际情况,选择比较合适的实验器材和电路,才能够确保实验的正常开展。
所以,高中物理电学实验中的电路设计应该严格遵照这些原则,只有这样才能够增强物理教学效果,提高学生的物理成绩。
[2]二、高中物理电学实验中的电路设计分析1.明确电路设计的目的高中物理教学过程中,进行电路设计,最重要的就是针对设计目的进行分析,这样才能够让学生对相关的物理知识有所了解,这也是高中物理电学实验开展的基本目的。
在确定相关目的之后,教师还应该引导学生回忆以前学习的内容,让学生对已经学习的知识有一个大致上的了解,加强学生对不同物理学现象之间的联系,让学生自己发现其中的密切关联,在此基础上展开实验,这样的实验过程目的性更强,效果更加明显。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索在高中物理课程中,电学部分是学生们比较感兴趣的内容之一。
通过实验来验证理论知识,可以帮助学生更深入地理解电学原理。
选用适当的实验器材和电路对于教学至关重要。
本文将探讨高中物理电学部分的实验器材和电路的选择,并提出一些探索性的建议。
对于高中物理电学实验,合适的实验器材是必不可少的。
基本的电路元件是必备的,如电源、导线、开关、电阻、电容、电感等。
还需要各种类型的测量仪器,如电压表、电流表、示波器等。
实验器材的选择应该考虑到其稳定性、精度以及安全性,以保障实验的顺利进行。
在进行实验时,选择适当的电路也是至关重要的。
在高中物理教学中,常见的电路有串联电路、并联电路、简单的RC电路等。
不同的电路可以用来验证不同的电学知识点,如欧姆定律、基尔霍夫定律、电容充放电等。
在选择电路时,应该充分考虑到实验的目的和需要验证的知识点,确保电路的设计符合实验的要求。
针对高中物理电学部分的实验器材和电路选择,我们可以提出以下几点探索性建议:1. 积极引入新型器材随着科学技术的不断进步,越来越多的新型实验器材被开发出来,如数字电压表、示波器、可编程电源等。
这些新型器材具有更高的测量精度、更强的功能扩展性,能够更好地满足实验的需要。
我们可以积极引入这些新型器材,让学生了解和熟悉最新的实验技术,培养其实验设计和数据处理的能力。
2. 设计多样化的电路实验在进行电学实验时,可以设计多样化的电路结构,比如交流电路、非线性电路等。
不局限于传统的直流电路,多样化的电路结构可以帮助学生更全面地理解电学知识,拓展其思维和实验技能。
3. 鼓励学生参与电路设计在进行实验前,可以鼓励学生自行设计电路结构,并进行实验验证。
这样可以提高学生的学习兴趣和参与度,培养其实验设计和问题解决能力。
4. 引入电路模拟软件除了传统的实物电路,也可以引入电路模拟软件,如Multisim、Proteus等。
这些软件可以模拟各种复杂电路结构,并进行实时仿真和分析。
高中物理实验考点整合(电学)
U 2 E I 2r
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2
U 2 U1 U r I1 I 2 I
2、图像法
U A
错误的数据
V
0
U/V 1.5 U/V 1.5 1.4 1.3 0.5 1.2 0
I
1.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
1.1
0.1
0.2
0.3
为大电阻,0 RX R0
U0
限流式 调节范围:
U0 分压式 优缺点:
U0RX 限流式: RX+R0
分压式: 0 ~ U0
~ U0
限流式:不能从零开始调节,调 节范围较小,但省电,接线简单. 分压式:调节范围大,但耗电较 多,接线麻烦. 电源
1.20
1.10 1.00 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 I/A
系统误差原因分析 图像法
A
V
甲
E真 E测
U
IV1
U1 U 2 ----------------
. .
IV2
..
I1
I2
.
I
E测 <E真
r 测 < r真
实验十二、电阻的测量、练习使用多用电表
专题三:描绘小灯泡的伏安特性曲线
1、实验目的: 描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律。 2、实验的原理和方法 a.金属的电阻率随温度升高而增大,对一只灯泡来说, 不正常发光和正常发光的灯丝电阻值可以相差几倍甚至 几十倍。 b.根据部分电路欧姆定律R 3、实验器材 学生电源(4~6V直流),小灯泡,滑动变阻器,电流 表(内阻较小),电压表(内阻很大),开关和导线。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索在高中物理教学中,电学实验是非常重要的一部分,通过实验学生可以更好地理解电学知识,掌握基本的电路原理和实验技能。
对于很多学校和教师来说,选择适合的实验器材和电路设计并不是一件容易的事情。
本文将探索一些适合高中物理电学部分的实验器材和电路选择,帮助教师更好地进行教学实践。
一、实验器材选择1. 示波器示波器是电学实验中必不可少的仪器之一,它可以显示电压信号随时间的变化情况,帮助学生直观地了解电路中电压的变化规律。
在进行交流电路、振动电路等实验时,示波器是非常重要的一种仪器。
2. 万用表万用表是用来测量电路中电压、电流和电阻等物理量的仪器,它的使用非常广泛。
在实验中,学生可以通过万用表测量各种电路元件的电压和电流数值,加深对电路中电学量的理解。
3. 电源电源是提供电路工作所需的电能的设备,它在电学实验中起着至关重要的作用。
在实验中,可以使用可调电压电源、干电池、电池组等不同类型的电源,通过调节电压和电流,搭建不同类型的电路实验。
4. 电阻箱电阻箱是用来提供不同大小的电阻值的器件,它可以帮助学生在实验中进行电阻的测量和调节。
通过调节电阻箱的阻值,可以改变电路中的电流和电压,进行不同类型的电路实验。
5. 探头和导线在搭建电路实验时,需要使用探头和导线连接各种元件,进行电路的连接和测量。
二、电路选择探索1. 直流电路实验直流电路实验是电学实验中的基础实验,学生需要通过实验搭建、测量和分析不同类型的直流电路。
比如串联电路、并联电路、电阻、电压和电流的测量实验等,让学生深入理解直流电路的基本原理和规律。
振动电路实验是电学实验中的一种重要实验,学生可以通过实验学习振动电路的基本原理和特性。
比如简谐振动电路、RLC电路的振动实验,让学生了解振动电路的频率、振幅、相位等重要参数。
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性:试验方案の实施要平安牢靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、精确性:在试验方案、仪器、仪器量程の选择上,应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度の1/3),以削减测读误差。
3、便于调整:试验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列状况必需用分压接法A .调整(测量)要求从零起先,或要求大范围测量。
B .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调整范围很小)。
C .用限流,电路中最小の电压(或电流)仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项:①连接电表应留意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器の连接,要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻,在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表の量程。
初中物理教案:简易电路与元器件实验
初中物理教案:简易电路与元器件实验一、实验目的通过本实验,学生将了解和掌握以下内容: 1. 理解电路的基本概念及其组成要素; 2. 学习使用元器件(如导线、开关、灯泡等)搭建简易电路; 3. 探究电流在闭合回路中产生的规律。
二、实验器材及材料1.电池(两节干电池为宜)2.导线3.开关4.灯泡(小型白炽灯泡)5.螺丝刀或剥线钳(便于处理导线)三、实验步骤实验准备1.将两节干电池连接好,形成串联连接。
2.把一个导线连接到正极,另一个导线连接到负极。
这样就构成了一个闭合回路。
搭建简易电路1.将一个端子头连接到开关上的一侧,将另一个端子头连接到灯泡的底座金属片上。
2.使用剥线钳或螺丝刀将两根导线末端分别剥离一段绝缘外皮。
3.将一根导线头端连接到开关的另一侧,将另一根导线头端连接到灯泡顶部金属片上。
实验操作1.当开关处于关闭状态时,观察灯泡是否亮起。
记录观察结果。
2.打开开关后,再次观察灯泡是否亮起。
记录观察结果。
3.反复打开和关闭开关,观察并记录灯泡的变化。
四、实验结果与分析1.关闭开关时,电路不完整,电流无法通过,因此灯泡不亮。
2.打开开关时,电路闭合,形成完整回路,电流得以通过,使灯泡发出光亮。
五、实验注意事项1.搭建电路时确保元器件之间的连接牢固。
2.注意正确定位电池的正负极以及正确安装灯泡和开关。
六、延伸拓展学生可以尝试使用更多元器件来搭建更复杂的电路,并设计实验以探索更深入的物理原理。
以上是初中物理教案:简易电路与元器件实验的内容编写,请您参考。
如有需要进一步补充或修改,请您提供更多具体要求。
高中物理学中电路元件及实验电路的选择
高中物理学中电路元件及实验电路的选择在电学类实验题中,学生最感吃力的是电路元件和实验电路的选择,因此所设计的电路要么是元件选取不当,要么是内接外接分辨不清,要么是限流分压无法判定。
这给电学实验的正确解答带来诸多的不便。
为此,在下面给出电路元件及实验电路选择的一般规则,有效的提高教学效果。
一.估算实验过程中可能出现的电流电压的最大值这种估算,最简单的做法是考虑将待测电阻与电源直接相联,求出电路中可能出现的最大电流的大至数值。
二.选取电流表、电压表依据上述估算,本着两个原则选取电流表和电压表:1. 安全性原则:不超过电表量程(实际问题中可以比电表量程略大些。
)。
2. 准确性原则:测量过程中出现的最大值不得小于电表的半偏值。
三.测量电路的选取将待测电阻的阻值X R 与电表阻值V A R R 和作比较,若AX XV R R R R ,说明电流表引起的误差小于电压表引起的误差,所以测量电路选用内接法。
反之,则选用外接法。
四.供电电路的选取有两种选择方式:1. 题设条件法。
审题时,注意题设条件中有无以下要求“多测几组数据”、“尽可能精确”、“从零起调”,若有,选用分压式供电电路;若要求“节能”或“电路尽可能简单”则往往要选用限流式供电电路了。
2. 比较法。
将滑动变阻器阻值和待测电阻阻值分别记为X P R R 和,若XP X X PX P R R R ;,R ;R,R R 10212110若采用分压式采用限流式时,则采用限流式和分压式都是可以的。
依照上述原则,认真审题,多数电路及电路元件的选择问题应当都可以得到解决。
现在来看两个例子:例1:在用电流表和电压表测未知电阻x R (阻值约为5Ω)的实验中,实验要求测量数据从0开始,现提供以下器材: A .电池组(6.0V ,内阻可忽略) B .电流表(0~3A ,内阻0.1Ω)C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)D.电压表(0~3V,内阻6kΩ)E.电压表(0~15V,内阻30kΩ)F.滑动变阻器(0~5Ω,允许最大电流1.5A)G.滑动变阻器(0~100Ω,允许最大电流1A)H.开关和导线若干。
高中物理实验教案:电路实验
高中物理实验教案:电路实验
一、实验背景和目的
在高中物理课程中,学生需要掌握基本的电路知识和能力。
本实验旨在通过电路实验的设计和搭建,让学生了解并运用基本电器元件,掌握串联、并联电路的搭建与分析方法,并进一步培养学生观察、测量和思考问题的能力。
二、实验材料与仪器
1.直流电源
2.电阻、导线等基本元件
3.胶布或夹子(固定元件)
4.数字万用表(测量电压和电流)
三、实验内容及步骤
步骤一:简单串联电路的搭建与分析
1.将直流电源连接到面包板上。
2.准备两个不同阻值的电阻,并将它们串联连接。
3.使用数字万用表测量串联电路中的总电压和总电流。
4.记录数据,并计算出总电阻。
步骤二:简单并联电路的搭建与分析
1.在面包板上准备两个不同阻值的电阻,并进行并联连接。
2.使用数字万用表测量并联电路中的总电压和总电流。
3.记录数据,并计算出等效电阻。
步骤三:混合串并联电路的搭建与分析
1.根据实验要求,在面包板上搭建一个混合串并联电路。
2.使用数字万用表测量各个分支的电压和电流。
3.记录数据,并根据基本原理计算出各个分支的功率。
四、实验总结与思考问题
1.总结串联和并联电路在电压、电流以及总阻抗方面的特点和规律。
2.研究如何进行更复杂的混合串并联电路设计与分析。
3.思考在实际应用中,如何利用所学知识解决问题以及改进已有装置的方法。
五、安全注意事项
1.实验过程中遵守实验室安全规定,正确使用仪器和工具。
2.注意保持实验区域整洁,避免导线短路或元件损坏。
初中物理电学实验盒
初中物理电学实验盒引言初中物理电学实验是学习电学知识的重要组成部分。
为了帮助学生更好地理解和掌握电学实验内容,开发出了许多种物理电学实验盒。
本文将介绍一种初中物理电学实验盒的设计和使用方法,以帮助初中生们更好地学习和实践电学实验。
一、实验盒的组成这种初中物理电学实验盒主要由以下几个组件组成:1. 电路板:电路板是实验盒的核心部分,上面布满了不同种类的电子元器件和电路结构。
学生可以通过连接不同的元器件和调整电路结构进行实验。
2. 电源:实验盒配备了适用于初中学生的安全低压电源,以确保学生在实验中的安全性。
3. 测量仪器:实验盒还包括了多种测量仪器,如电流表、电压表和电阻器等。
这些仪器可以帮助学生对电路中的电流、电压和电阻进行测量。
4. 连接线:连接线用于连接电子元器件和电路板上的插孔,使电路得以形成。
5. 实验指导书:实验盒还附带一本详细的实验指导书,以帮助学生了解实验步骤和实验原理。
二、实验盒的使用方法使用这种初中物理电学实验盒进行实验非常简单,学生只需要按照以下步骤进行:1. 准备工作:学生首先需要检查实验盒中的各个组件是否完好,确保电路板和测量仪器的连接正常。
2. 实验准备:根据实验指导书的要求,学生选择合适的电子元器件和连接线,进行电路的搭建。
3. 实验操作:根据实验指导书中的步骤和要求,学生连接电源和测量仪器,进行实验操作。
4. 数据记录:学生可以使用测量仪器记录电流、电压和电阻等数据,以便后续分析和讨论。
5. 结论总结:学生在实验完成后,可以根据实验结果进行分析和总结,并撰写实验报告。
三、实验盒的应用范围这种初中物理电学实验盒适用于多种电学实验,涵盖了初中阶段的电路基础知识。
下面是一些典型的实验应用场景:1. 欧姆定律实验:学生可以使用实验盒搭建不同的电路并测量电流和电阻,验证欧姆定律。
2. 串联和并联电路实验:学生可以通过调整连接方式,搭建不同的串联和并联电路,观察电流和电压的变化。
高中物理电学实验器材和电路的选择分析
高中物理电学实验器材和电路的选择分析摘要:从中学开始,我们就要学习物理,对大部分人来说,物理知识很难被接收和理解。
所以,对中学生而言,运用什么样的方法学习,就显得尤为重要。
物理这门学科,实验是必不可少的一部分,而且占有相当大的比重,从实验中,也最能看出学生学习物理的水平。
老师在平常的教学过程中,要让学生通过实验培养他们观察和思考问题的能力,从而提高他们的学习物理的能力,增强学生们的科学思维。
对于高中生来说,电学实验在实验中占着很大一部分,最主要的就是电学实验器材和电路的选择分析。
关键词:高中物理;电学实验器材;电路选择分析从最近几年的高考情况来看,电学实验物理试卷中所占据的比重越来越多,大大提升了电学实验在物理学习中的重要性,同时也伴随着实验过程变得复杂,解题越来越难等一系列的问题,要求高中物理老师要注重对这部分知识的讲解。
当然这也说明了教育学者越来越看重物理中的实验,这一思想恰好也能跟得上现代教育的步伐,符合新大纲的要求。
这篇文章,我们就对电学实验中器材的选择进行分析,并根据电学实验中出现的问题提出建议。
1 对电学实验器材的选择1.1 选择合适的电源电源是一个电学实验中必不可少的一种实验器材,电学实验能否成功与电源选择的是否合适有很大的联系。
当然,在选择电源的时候,不是随意选择的,而是根据实验要求,选择最合适的电源接入电路。
电源有交流电源和直流电源之分,在不同的实验中要选择不同的电源;根据电源的大小,电源还分为6V的和12V 的。
在测电源电动势和内阻时,首先要搞清楚电流的方向,在开始实验前,将滑动变阻器上的滑片移到正确的位置,电源与内电阻的连接方式也会使测量出数值与真实值有所偏差。
1.2 电流表和电压表的选择说到电学实验,众所周知的实验器材就是电压表和电流表,在使用这两种仪器之前,要对仪器的测量范围有所了解。
在高考的物理试卷中,所涉及的电学实验一般都会考察到对电流表和电压表的使用,比如说:如何接入电路时是选择并联还是串联,测量不同的仪器所需要的测量范围也是不同的。
物理课的电学实验
物理课的电学实验电学实验教案一、实验目的:通过电学实验,让学生了解电流、电压、电阻等基本电学概念,培养学生的实验观察能力和动手能力。
二、实验器材:电池、开关、导线、电阻、电流表、电压表等。
三、实验内容:1. 实验一:电流的测量材料:电池、导线、电流表步骤:a. 将电流表调校至合适的量程,接入电路,测量电流大小。
b. 更换电池,再次测量电流大小,记录数据。
c. 分析数据,讨论不同电压下电流的变化。
实验思考:通过实验,分析电流与电压之间的关系,是否存在线性关系?2. 实验二:电阻的测量材料:电池、导线、电流表、电压表、电阻步骤:a. 将电阻接入电路中,测量电阻两端的电压差和电流大小。
b. 更换电阻,再次测量电压差和电流大小,记录数据。
c. 分析数据,讨论电阻与电压差、电流之间的关系。
实验思考:通过实验,学生能否理解电阻的概念,并能运用欧姆定律来解释实验现象?能否计算出不同电阻的值?3. 实验三:串、并联电路的实验研究材料:电池、导线、电阻、开关、电流表、电压表步骤:a. 将多个电阻依次串联,测量总电阻和电流大小。
b. 将多个电阻并列,测量总电阻和电流大小。
c. 讨论并比较串联电路和并联电路的特点和差异。
实验思考:学生能否理解串联电路和并联电路的基本概念?能否计算出总电阻和总电流?四、实验分析与总结1. 各实验教学目标是否达到?2. 学生在实验中是否呈现出良好的实验观察能力和动手能力?3. 学生对于电流、电压、电阻等基本电学概念是否有了更深入的理解?4. 实验中有哪些值得改进的地方?五、拓展学习1. 学生可以结合所学内容,设计自己感兴趣的电学实验,并进行实施和研究。
2. 学生可以进一步学习电路图的绘制和电路的分析方法。
六、实验安全注意事项1. 实验中不要触摸裸露电线,以免触电。
2. 实验中注意合理使用实验器材,防止损坏。
3. 实验中注意电池的正确连接方向,防止引起短路。
七、教学反思与改进建议通过这次实验教学,学生对于电学实验有了初步的了解。
电学实验设计中仪器和电路的选择
电学实验设计中仪器和电路的选择中学电学实验因其原理丰富、操作容易、现象明显、误差相对较小且易于减小实验误差等特点,而成为各类考试考查中长盛不衰的“热点”,高考中更是年年必考。
其中难点是实验仪器和电路的选择,它能充分反应学生对实验目的、实验原理、实验方法和步骤等的理解掌握情况以及对实验器材性能和操作的熟练程度,是对实验能力的一种综合性考查,因此它往往具有一定的难度,是学生学习的难点和重点。
近几年高考中基本上都考查了实验仪器及电路的选择,学生得分率都不很高。
下面我们来分析如何解决这一类型的习题。
首先,选择仪器和电路的目的是为了减小实验误差,使测量尽量准确。
比如,选择安培表的内、外接法主要是为了减小系统误差;选择电表的量程主要是为了减小读数的偶然误差等等。
因此,为了使测量尽量准确和保护仪器,选择仪器和电路时应注意如下总原则:(1)电表的选择:①尽量选择较理想(即安培表内阻越小越好,伏特表内阻越大越好)的电表(电压表、电流表);②选量程时应尽量使指针达半偏以上。
这样有利于减小误差。
(2)变阻器的选择:原则上要便于调节。
所以其电阻值应接近待测电阻,不要过大,也不要过小。
额定电流则越大越好。
(3)安培表内、外接法的选择:当R R R R x A v x <时,用安培表外接法;当R R R R x A v x>时,用安培表内接法。
(4)分压、限流电路的选择:①选择电路时优先考虑限流电路,当电路中最小电流仍超过电流表量程(或电路中额定电流)时,就用分压电路;②要求尽量多测几组实验数据时,用分压电路;③用图线法处理数据时,用分压电路。
等。
【例1】有一电阻R x ,其阻值大约在40~50欧姆之间,需要进一步测定其阻值,手边实验要求多测几组电流、电压值,画出电流−电压关系图。
为了实验能正常进行并减小测量误差,而且要求滑动变阻器便于调节,在实验中应选图_____所示的电路,应选代号是______的毫安表和代号是_____的滑动变阻器。
高中物理实验分析 专题实验02(电学实验仪器和电路的选择)
高中物理实验分析专题实验02(电学实验仪器和电路选择)Lex Li电学实验中所用到的原理公式:Ir U E IUR +==, 在中学电学实验中,如用伏安法测电阻,测电源的电动势和内阻,测某一用电器的伏安特性曲线,都存在如何选择电学实验仪器,合理地设计电路。
如何使学生学会电路设计和顺利进行实验,应从下面几方面考虑。
一、实验仪器的选择 01、仪器选择原则:(1)安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。
另外还要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。
(2)准确性原则:根据实验的需要,选用精度合适的测量工具,但对某个实验来讲,精确程度够用即可,并不是精度越高越好。
(3)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。
02、选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件:(1)首先考虑安全因素:如各电表实际读数不能超过其量程,电阻类元件中实际电流不能超过其最大允许电流或电压。
实际处理过程中,需要估算回路中的最小电流(一般应用假设变阻器采用限流接法时进行估算)。
如:用伏安法测量标有“6 V ,0.6 W ” 字样的小灯泡I —U 图线,则实际加在灯泡的电压最大值不能超过6 V 。
(2)读数误差因素:一般要求各电表的实际读数不小于其量程的31(应在量程的32~31最好),以减小读数误差。
实际处理过程中,需要估算回路中的最大电流或电压;(2)根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的,不宜采用.(3)对滑动变阻器:①在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中,一般选用总阻值较小的滑动变阻器,前者可方便调节,后者可减少误差。
电学实验选择器材和测量电阻实验电路的设计
电学实验中实验器材的选取和测电阻实验设计(含答案)一、电学实验器材的选取1、为了测阻值约为5 Q的电阻,取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:A. 电压表0〜3 V,内阻10 k QB. 电压表0〜15 V,内阻50 k QC. 电流表0〜0.6 A,内阻0.05 QD. 电流表0〜3 A,内阻0.01 QE. 滑动变阻器,0〜10 QF. 滑动变阻器,0〜100 Q要求较准确地测出其阻值,电压表应选________ ,电流表应选__________ ,滑动变阻器应选 _______ .(填序号)并画出电路图。
答案:A C E2、某同学想用伏安法更精确地测量阻值约为120欧姆的电阻R现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0〜4 mA,内阻约50 Q )电流表A2(量程0〜30 mA,内阻约30 Q )电压表V1(量程0〜3 V,内阻约10 k Q )电压表V2(量程0〜15 V,内阻约25 k Q)直流电源E(电动势4 V,内阻不计)滑动变阻器R(阻值范围0〜15 Q ,允许通过的最大电流 2.0 A)滑动变阻器艮(阻值范围0〜2 k Q ,允许通过的最大电流0.5 A)开关S、导线若干要求较准确地测出其阻值,电压表应选________ ,电流表应选__________ ,滑动变阻器应选_______ .(填序号)并画出电路图答案:V1 A2 R13、某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 k Q ),除了忠开关S、导线外,还有下列器材供选用:A. 电压表(量程0〜1 V,内阻约10 k Q )B. 电压表(量程0〜10 V,内阻约100 k Q )C. 电流表(量程0〜1 mA,内阻约30 Q )D. 电流表(量程0〜0.6 A,内阻约0.05 Q )E. 电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)F. 电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G. 滑动变阻器R)(阻值范围0〜10 Q,额定电流2 A)(1)__________________________________ 为使测量尽量准确,电压表选用 ______________ ,电流表选用______________________________________ ,电源选用 ___________ (均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量R阻值的实验电路图.(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________ 其真实值(填“大于” “小于”或“等于” ),原因是_________________________________答案(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可)解析(1)若电源选用E,则通过R的最大电流为0.15 mA电流表选用C还达不到半偏,故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压,故电压表选用 B.由此可知电路中的电流约为 1 mA,故电流表选用 C.(2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值很小,若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用, 所以滑动变阻器应采用分压接法, 实验电路图如图所示.「,所以R 测〉R 实.4、为测量某微安表 G (量程200卩A,内阻大约2 200 Q )的内阻,有以下器材可供选择: A. 电压表(0〜3 V ); B. 电压表(0〜15 V ); C. 滑动变阻器(0〜10 Q ); D. 滑动变阻器(0〜1 k Q ); E. 电源日电动势约为6 V )F. 电阻箱F Z (最大阻值为9 999 Q ) 开关S 一个,导线若干.为使测量微安表的内阻,(1)滑动变阻器应该选(均填器材的字母代号)(2)在虚线框内画出测量微安表的电路图,并连接实物图。
电学实验 - 答案
电学实验基础知识一、电路设计或器材选择原则1、安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、准确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。
3、便于调节:实验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法的选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法的确定方法:大内大 小外小①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x xAR R R ⇒⇒< 为大电阻 内接法②试触法 触头P 分别接触A 、B电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法 三、分压、限流接法的选择12.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压接法A .调节(测量)要求从零开始,或要求大范围测量。
题干中有暗示从零开始或者描点连线作图的。
B .用限流,电路中最小的电压(或电流)仍超过用电器的额定值或仪表量程。
C .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调节范围很小)。
四、实物图连接的注意事项和基本方法 :先串后并测量电阻的方法1.如图,左边螺旋测微器的读数为 mm ;右边螺旋测微器的读数为 mm ;2、在测定金属丝的电阻率的实验中:(1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,该金属丝的直径为________mm.(2)已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有_____ ___(只填序号).A .量程是0.6A ,内阻是0.5Ω的电流表B .量程是3A ,内阻是0.1Ω的电流表C .量程是3V ,内阻是6kΩ的电压表D .量程是15V ,内阻是30kΩ的电压表E .阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A 的滑动变阻器F .阻值为0~20Ω,额定电流为2A 的滑动变阻器G .蓄电池6VH .开关一个,导线若干(3)画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路.1、答案: 1.901(1.901-1.903) ②1.5002、 (1)0.350 (2)A 、C 、F 、G 、H(3)画电路时,还要确定内外接法:因R V /R x =6000/10=600>R x /R A =20,所以应选电流表外接法.如图所示.8、某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. ①实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”).②根据图a ,在图b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯0 45 40 3545 50 0 U图aABC -+ 图b泡的电流和电压)。