高中电学实验器材选择
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实验是物理学习的重要环节之一。
在高中电学部分,实验是加深学生对电学概念及电路原理的理解、培养学生观察、实验、思考能力的有效途径。
因此,高中电学实验器材和电路的选择很关键。
本文将对高中电学实验器材和电路的选择进行探讨。
一、实验器材的选择1. 阻值盒阻值盒是用于调整电阻的实验器材。
在电学实验中,往往需要测量电路中电阻的大小,阻值盒可以提供不同大小的电阻供学生选择,以满足实验需求。
阻值盒的使用相对安全,且使用方便。
2. 电源电源是电学实验的基础。
在教学中,常用交流电源、直流电源以及电池。
交流电源和直流电源可以提供不同种类的电流、电压,让学生可以进行更多的实验探究。
电池常用于小型实验中,可以让学生更好地理解电路的组成以及电流电势的基本概念。
3. 电表电表是用于测量电路中电流、电势、电阻等的实验器材。
在学生进行实验时,电表是必不可少的工具。
电表的种类有很多,如万用表、电流表、电势差表等。
在选择时,应根据实验需求选用不同种类的电表。
4. 导线导线是电学实验中必备的实验器材。
导线的材料有很多,如铜、铝等。
在选购导线时,应选择材质好、热膨胀系数小、导电性好的导线。
此外,为了保证实验的安全性,在选购导线时应选择表面有保护层的导线,以免触电事故的发生。
5. 发光二极管(LED)发光二极管是一种重要的电子元器件,在电学实验中广泛应用。
它不仅可以用于指示电路状态,还可以用于信号处理、数据传输等方面。
在实验之前,应了解发光二极管工作原理及其特点,以更好地选用适合的发光二极管。
二、实验电路的选择1. 串联电路串联电路是一种将电器件逐一连接起来的电路形式。
在学生学习电学实验的过程中,串联电路是必不可少的一种。
通过串联电路的实验,学生可以更好地掌握电阻的串联法则、电势分配法则等基本原理。
常见的串联电路实验有串联电阻的测量、分压器的应用等。
4. 逻辑电路逻辑电路是由逻辑门电子元件组成的电路,用于进行逻辑运算。
生本“高中电学实验箱”简介、器材特色及器材照片(1)
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生本“高中电学实验箱”简介及器材特色全国首创,拥有一项发明专利和几十项实用新型专利,既是高中物理电磁学实验学具,又是高考学考实验复习的利器,105个实验学案为落实学生实验、为突破教材重难点、为辐射物理全卷精心设计或改编。
“高中电学实验箱”预计7月底前在天猫“生本旗舰店”上市(本行业不能预售,实验箱目前没有上架),日常售价558元,上市活动价五百元左右。
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谢谢!“高中电学实验箱”的主要器材如下:1.变压器。
变压器是核心器材,实物如图(新的有塑料膜封装):它由三个线圈组成,线圈的匝数分别为4n匝、2n匝和n匝,匝数比为4:2:1;4n匝的最粗,n匝的最细,三个线圈的直流电阻值相差不大。
这样,每个线圈分别与电流表(有一定电阻)组成串联电路后,可以认为,几次实验操作中闭合电路的直流电阻值近似相等。
据此设计的“三种方案定量验证法拉第电磁感应定律”已发表在《物理教学》2019年第6期上,具体实验操作在实验箱中已做了点改进。
变压器的第二个特点是空载漏磁等损失小,做“探究变压器线圈两端的电压”时,空载时副线圈测得的电压值达到变压比公式预测值的99%左右。
用学校里的“教学用可拆变压器”,空载时副线圈测得的电压值不到理论预测值的80%(我的测量结果为75%左右)。
而且变压器是与特制的“交直流两用电源适配器”配合,输入输出电压全部在36V以下,比教材(均指人教版)安排的实验方案安全更有保障。
变压器的第三个特点是4n匝的粗线圈自感系数足够大,在断电自感和断电互感现象探究中,用一节干电池能瞬间点亮220V的LED灯。
其余两个线圈逐渐变差,形成对比。
让学生通过实验现象的分析比较中认识到,线圈的自感系数与线圈的粗细和匝数有关,线圈越粗、匝数越多,自感系数就越大。
在演示一个电感器对交变电流的阻碍作用实验中,同样可进行比较实验,实验中三个线圈对交变电流的阻碍作用相差较大,代表了三种典型情况,达到了比较完美的实验效果。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索高中物理课程中,电学部分的实验是非常重要的环节之一。
通过实验,学生能够更直观地理解电学知识,培养实验操作能力,并且激发学生的学习兴趣。
选择合适的实验器材和电路对于教学至关重要。
在本文中,我们将探索高中物理电学部分的实验器材和电路选择,以期为教师和学生提供一些参考和启发。
一、实验器材的选择1. 万用表万用表是进行电学实验必备的器材之一。
它可以测量电压、电流和电阻,是电路中最基本的测量工具。
在进行电学实验时,学生可以通过使用万用表,直观地获得电路中各个元件的电压、电流和电阻数值,从而更深入地理解电路的工作原理。
2. 直流电源3. 电阻箱电阻箱是一个可以提供不同电阻值的器件,它可以让学生在实验中灵活地改变电路中的电阻值,从而观察电路的变化情况。
通过电阻箱,学生可以更直观地感受到电阻对电路的影响,加深对电阻和电路关系的理解。
4. 导线、电灯泡和开关等基本元件在进行电学实验时,常常需要使用导线、电灯泡和开关等基本元件来构建电路。
这些基本元件在实验中起着至关重要的作用,能够让学生直观地观察电路的工作情况,帮助学生更直观地理解电学知识。
5. 示波器示波器是一种可以直观显示电压随时间变化情况的仪器,它可以用来观察交流电路中电压的正弦波形,帮助学生更深入地理解交流电路的工作原理。
并可用来观察电路中复杂信号的变化情况。
二、电路的选择1. 并联电路和串联电路在进行电学实验时,学生可以通过实验构建并联电路和串联电路,从中观察电流、电压的变化情况,并深入理解并串联电路的不同特性。
并联电路可以让学生更清楚地了解分流规律,串联电路可以让学生更直观地认识电流规律。
2. 电阻的影响3. 电容和电感的实验学生可以通过实验构建带有电容和电感的电路,观察交流电路中电容和电感的影响,加深对电容与电感的特性的理解。
在实验中,学生可以通过示波器观察电压和电流的相位差,从而更直观地了解电容和电感在交流电路中的特性。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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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。
高中物理实验仪器清单
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高中物理实验仪器清单在高中物理实验教学中,合适的实验仪器是成功进行实验的关键。
以下是一份高中物理实验仪器清单,涵盖了进行各种物理实验所需的设备。
1、测量仪器尺子:用于测量长度、宽度、高度等。
温度计:用于测量温度。
计时器:用于测量时间。
天平:用于测量质量。
2、力学实验仪器斜面和小车:用于研究牛顿第二定律。
弹簧测力计:用于测量力的大小。
打点计时器:用于研究物体运动规律。
3、电学实验仪器电源:提供电能。
电阻箱:改变电阻,研究电流和电压的关系。
电表:测量电流和电压。
电灯泡:消耗电能,发出光和热。
4、光学实验仪器光源:提供光线。
光屏:显示光线的路径和反射、折射现象。
透镜:改变光线的传播路径。
望远镜:用于观察远处的物体。
显微镜:用于观察微小的物体。
5、声学实验仪器音叉:发出固定频率的声音。
话筒:接收声音并转换为电信号。
扬声器:将电信号转换为声音。
声波演示器:展示声波的传播。
6、磁场实验仪器磁铁:产生磁场。
导线线圈:在磁场中产生感应电流。
洛伦兹力演示器:展示带电粒子在磁场中的运动。
以上是高中物理实验中常用的一些仪器,熟悉并掌握这些仪器的使用方法,可以帮助我们更好地进行物理实验,理解物理现象和规律。
也需要注意,对于任何实验仪器,都要按照规定的操作方法进行使用和保养,以延长其使用寿命和提高实验的准确性。
高中物理教学仪器配备清单一、前言高中物理教学仪器的配备是提升物理教学质量的重要一环。
通过合理的仪器配备,学生可以更直观地理解物理原理,提高实践操作能力和科学探究的兴趣。
本文将详细列出高中物理教学仪器的配备清单,以供参考。
二、高中物理教学仪器配备清单1、力学仪器(1)基础力学仪器:如金属尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秤砣等。
(2)运动学仪器:如计时器、秒表、光电门、频闪照相设备等。
(3)动力学仪器:如斜面、滑轮、绳索、摩擦力演示器等。
2、热学仪器(1)温度测量仪器:如温度计、热电偶温度计等。
(2)热机演示仪器:如蒸汽机模型、内燃机模型等。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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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 电学实验中仪表的选择
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RX
A1
V1
S
2、要比较准确地测一个电阻RX ,阻值在50—60 之间, 实验室提供的器材如下: 电池组E=12V,r=0.5 ; 电压表V(0≈10V);电流表A1(050mA,RA1=20 ) ;电流表A2(0-300mA,RA2=0.01 ) ;滑动 变阻器R1(0-100 ,1A) ;滑动变阻器R2(0-1700 ,0.3A);导 线、电键。画出实验电路并标出所用仪器的字母
(二)电流表内接和外接的选择
(1)电流表内接方式 V
1)RX 》RA 2)RX> RARV 或RX/ RA>RV/RX
A RX
V
(2)电流表外接方式
1)RX 《 RV 2)RX < RARV 或RX/ RA < RV/RX
A
RX
( 3 ) 、如果RX、 RA、 RV的大小事先未知,可用试触法确定
电流 表的内外接法,如图P: RX M
解析:因为电路中可能的最大电流Imax≈12V/50 =240mA, 所以电流表应选A2,
因为R1<R2,且1A>240mA,滑动变阻器应选R1,且 调节方便 因为R1>RX, 所以应选限流电路 因为RV / RX<RX / RA2 所以选用内接电路
RX A2
V
s
R1
二、选择内容: 1、滑动变阻器的选择
(一)量程的选择:在满足实验要求的条件下,要 选用阻值比较小的变阻器,因为阻值越小,电阻的 变化越平缓,不致使测量电路中的电流或电压变化 非常突然,调节方便。
(二)在电路中连接方式的选择:滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。
(1) 、限流连接方式
1)一般情况或者没有特别说明的情况下,由于限流电 路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索电学部分是高中物理的重要内容,通过实验可以帮助学生更好地理解电学原理和掌握实验操作技能。
下面将介绍一些常用的实验器材和电路选择,供高中物理教师和学生参考。
1. 电池和导线:这是进行电路实验的基本器材,通常选择1.5V的干电池作为电源,导线用于连接各个电器元件。
2. 电阻:电阻是电路中起调节电流的作用,可以通过调整电阻的值来改变电流的大小。
常用的电阻器有固定电阻器和可变电阻器,可以通过串联或并联的方式来调节电阻的大小。
3. 开关:开关常用于控制电路的通断状态。
可以选择单刀双掷开关,通过切换开关的位置来改变电路的走向或连接状态。
4. 安全电源:在进行电路实验时,应优先考虑学生的安全。
选择具有过载保护和短路保护功能的安全电源,保证实验过程中没有电流过大或短路的风险。
5. 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。
可以选择多功能数字电表,通过选择不同的测量档位来进行准确的测量。
6. 电灯泡和电子元件:电灯泡是常用的负载元件,通过观察电灯泡的亮度来判断电流的大小。
还可以选择其他电子元件如二极管、电容器和电感等,进行电路实验和探究。
针对以上实验器材的选择,可以使用以下几个电路来进行探索:1. 并联电路和串联电路:通过选择不同的电阻器并使用导线连接,可以组建并联电路和串联电路,并测量电流和电压的变化。
通过比较两者的差异,学生可以深入理解并联电路和串联电路的特性。
2. 布线电路:根据给定的要求和条件,设计并搭建一个布线电路。
通过探究不同布线方式对电路亮度的影响,学生可以了解并体验并联和串联的应用。
3. 变阻器电路:使用可变电阻器和其他电阻器搭建一个调光电路,通过旋转变阻器来改变电流的大小,进而控制灯光的亮度。
4. 半导体二极管的特性实验:通过搭建半导体二极管的特性实验电路,学生可以观察到二极管的整流现象和火花现象,并了解二极管的正向和反向特性。
通过选择合适的实验器材和搭建不同的电路,可以帮助高中生更好地掌握电学知识,培养实验操作能力和科学探究精神。
高考一轮物理复习(人教版):第5节-几种重要的电学实验器材的接法与选取原则省公开课获奖课件市赛课比赛
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0≤U≤E
分压电路调 节范围大
负载 R 上电流 调节范围
R+ER0≤I≤ER
0≤I≤ER
分压电路调 节范围大
闭合 S 前触头 b端
位置
都是为了保 a端
护电路元件
第七章 第5节
高考调研
高三物理(新课标版)
由上表可以看出:滑动变阻器的分压式接法中,电 压和电流的调节范围大,限流式接法较节能.
2.两种接法的选择 (1)例如变阻器的全阻值是 20 Ω,而用电器的电阻是 200 Ω,用限流电路时,总电阻的变化范围是 200 Ω 至 220 Ω,电流变化范围太小;若用分压电路,电压和电流的调 节范围就可以很大.所以,只能用分压电路.
第七章 第5节
高考调研
高三物理(新课标版)
意滑片位置,就可以保证安全.另外,有些情况虽然最 小电流不超过额定电流(或电表量程),但已接近额定电流 (或电表量程)时,这样电流的调节范围太小,此时,也不 能用限流电路,而应采用分压电路.
第七章 第5节
高考调研
高三物理(新课标版)
结论 3:当变阻器阻值过小,作限流接法不能把电流 (电压)限制在安全范围内时,只能用分压电路.
第七章 第5节
高考调研 【解析】
高三物理(新课标版)
待测金属电阻 Rx≪ RA·RV.应采用电流表外接法.
第七章 第5节
高考调研
高三物理(新课标版)
如果采用变阻器限流接法,负载 Rx 的电压 Umin= 6+5 5×9 V=4115 V,Umax=9 V,调节范围4115~9 V,显然 所提供的电压表量程不够,应采用分压接法,实际电路 应如上图所示.
第七章 第5节
高考调研
高三物理(新课标版)
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索导言物理是一门基础学科,而电学部分更是物理学中非常重要的一部分。
在高中阶段,学生学习物理电学部分不仅需要理论知识的学习,更需要实践中的实验操作和电路搭建的经验积累。
选取合适的实验器材和电路搭建对于高中物理教学至关重要。
在这篇文章中,我们将探索一些高中物理电学部分的实验器材和电路选择,希望能为高中物理教学提供一些参考。
实验器材的选择1. 电源:在进行电学实验时,电源是必不可少的器材。
在实验室中,通常会选择直流电源和交流电源,直流电源能够提供稳定的电流和电压,适用于大部分电学实验。
而交流电源则适用于一些特殊的实验,比如交流电路的研究和变压器的实验等。
2. 电流表和电压表:电流表和电压表是测量电路中电流和电压的重要仪器。
在进行电学实验时,需要时刻监测电路中的电流和电压,以确保实验的准确性和安全性。
3. 电阻箱:电阻箱是用来调节电路中电阻大小的器材,能够帮助学生深入理解电阻对电路的影响。
在电阻实验中,电阻箱是不可或缺的实验器材。
4. 万用表:万用表是电气量测量中非常实用的仪器,可以测量电阻、电流、电压等多种电气量。
在进行电学实验时,万用表的使用频率非常高。
5. 实验台:实验台是进行物理实验的基本设备,为学生提供了一个安全、稳定的操作平台。
电路的选择在进行电学实验时,合适的电路选择对于实验的顺利进行和学生的实践操作至关重要。
1. 并联电路和串联电路:并联电路和串联电路是最基本的电路类型,在进行电学实验时,学生需要通过实验验证并理解它们的特性和原理。
2. 三极管放大电路:三极管放大电路是高中电学实验中一个非常重要的实验内容,通过搭建三极管放大电路,学生可以深入理解三极管的工作原理和放大特性。
3. 变压器实验:变压器实验是学习交流电路的一个重要内容,在实验中,学生可以通过搭建变压器实验电路,了解变压器的工作原理和性能。
4. 电容器充放电实验:电容器充放电实验是学生了解电容器特性的重要实验内容,通过搭建电容器充放电电路,学生可以观察电容器的充电和放电过程,加深对电容器特性的理解。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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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。
电学实验仪器的选择
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电学实验仪器的选择根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。
首先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。
89⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。
⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。
总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。
3.测量电路的选择⑴电流表的内、外接问题:(甲)所示电路为电流表外接电路(简称外接法);(乙)所示电路为电流表内接电路(简称内接法)。
两种接法的选择可按下列方法进行:方法一:设电流表、电压表内阻分别为 RA 、 RV ,被测电阻为 Rx ,则当 Rx < RARV 时,电压表分流作用小,应选用外接法当 Rx> RARV 时,电流表分压作用小,应选用内接法当 Rx= RARV 时,电流表分压作用和电压表分流作用相差不大,两种方法均可。
方法二:在 RV 、 RA 均不知的情况下,可采用试触法。
如图所示,分别将 a 端与 b、c 接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法。
⑵滑动变阻器的分压、限流接法:为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法, RX 为待测电阻。
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一、引言高中物理电学部分是学生接触到的一门重要学科,通过实验可以帮助学生更好地理解电学知识。
实验器材和电路的选择对于实验的效果起着至关重要的作用。
在实验过程中,合理的实验器材和电路选择能够帮助学生更好地理解电学原理,并且对学生的实验能力和动手能力也起到了很好的锻炼作用。
本文将就高中物理电学部分的实验器材和电路选择进行探索和讨论,以期为实验教学提供一些参考和借鉴。
二、实验器材的选择在进行高中物理电学实验时,合适的实验器材的选择对实验的进行起着至关重要的作用。
其主要目的是帮助学生更好地观察、测量和研究电学现象,促进学生对电学知识的理解和掌握。
在选择实验器材时,需要考虑到器材的实用性、准确性、安全性和易操作性,如电流表、电压表、万用表、电磁铁、电源等。
下面将就不同实验内容推荐相应的实验器材。
1. 电学基础实验在进行电学基础实验时,学生需要测量不同电路中的电流、电压和电阻。
此时可以选择适合的电流表、电压表和万用表进行测量。
此外还需要电源、电磁铁等器材。
静电学实验主要是研究静电现象,如静电感应、静电力等。
在进行静电学实验时,可以选择静电生成装置、静电感应仪、静电计等器材。
这些器材可以帮助学生更好地观察和测量静电现象,促进学生对静电学知识的理解和掌握。
三、电路的选择在进行高中物理电学实验时,合适的电路的选择对实验的进行也起着非常重要的作用。
合理的电路选择能够更好地体现电学知识的基本原理,并且可以帮助学生更好地理解电学现象。
下面将从电路的搭建和应用方面进行探索和讨论。
1. 串联电路串联电路是将电器设备或电器元件依次连接在同一条电路线上的电路,可以应用在对电压和电流的测量等实验中。
对于高中学生来说,可以采用串联电路进行电阻的测量实验,帮助学生更好地理解串联电路的基本原理。
四、实验效果的评价合理的实验器材和电路选择对实验的进行起着非常重要的作用,实验效果的评价也是实验教学的一部分。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索
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高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索电学是高中物理教学中不可或缺的一部分,涉及到电场、电路、电磁感应等方面的知识,通过实验可以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
本文将探讨高中物理电学实验器材和电路的选择。
一、实验器材的选择1.电源:实验中需要使用不同电压和电流的电源,如直流电源、交流电源、组合电源等,不同实验需求不同的电源,根据实验需要选择合适的电源。
2.电流表和电压表:电流表和电压表是实验仪器中最基本的仪器之一,用以测量电路中的电流和电压,根据实验需要选择不同量程的电流表和电压表。
3.导线:实验中需要使用导线将电路中的元件连接起来,导线应选择导电性好、接触良好、结构合理的导线,尽量减少电路中的电阻损耗。
4.电阻:电阻元件是实验中经常使用的元件之一,可用于设计、制作和验证不同的电路,根据实验需要选择合适的电阻值和功率。
5.万用表:万用表是一个多功能电子测试仪,具有测量电压、电流、电阻、频率等多种功能,是现代电路实验中必不可少的仪器之一。
6.示波器:示波器是一种用于观察波形和信号的仪器,可以帮助学生更好地理解电路中的波形和信号变化,根据实验需求选择合适的示波器。
7.发生器:发生器是一种用于产生不同类型信号的信号源设备,具有不同类型的输出信号,如正弦波、方波、脉冲信号等,可用于设计和测试不同类型的电路。
二、电路的选择1.串联电路:串联电路是将电路中不同的元件依次连接起来,所有元件之间连接在同一电路中,电流在电路中依次流过所有元件,电压分配在各个元件之间。
串联电路可以用于测试电阻和电容的特性,仪器中可以使用万用表、示波器、电流表和电压表等设备。
总之,对于高中物理学生来说,电学实验器材和电路的选择是非常重要的,根据实验需要合理选择器材和电路,可以有效地提高实验效果,让学生更好地掌握电学知识。
人教版高中物理必修第三册精品课件 第12章电能 能量守恒定律 闭合电路的综合问题和电学实验器材的选择
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(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。
(4)可行性原则:注重实际,满足实验要求;并且是电路元件少,
耗能少。
2.几种仪器的选择。
(1)电流表和电压表。
根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。首先保
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,应是指针
1
偏转到满刻度的 3 以上,以减少测量的误差。
(2)滑动变阻器。
根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器。注
C2所带电荷量QC2=C2UC2=1×10-6×10 V=1.0×10-5 C。
(2)开关S断开后,电容器都相当于电源向闭合回路放电,电容
器的电荷量都通过各自的回路,回路1中通过R2的电荷量Q1=
QC1=1.6×10-5 C,回路2中通过R2的电荷量Q2=QC2=1.0×10-5 C,
则电源断开后,通过R2的电荷量Q=Q1+Q2=2.6×10-5 C。
理量的含义并正确使用它,直流电路问题的求解就会既快捷
正确又方便灵活。
2.直流电路中常见的图像。
类型
表达式
I-R
图像
U-R
图像
图像
纵截距为短路电流,I 随 R
增大而减小
I=+
U=+=
物理意义
+
U 随 R 的增大而增大,但
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。
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电学实验仪器的选择一、根据实验原理和实验室条件选择仪器是进行正确测量的前提,一般遵循以下三原则:⑴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。
⑵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。
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。
二、选择电学实验仪器主要是选择电源、电表、滑动变阻器等器件,通常可以从以下四方面人手:①根据用电器的需要来确定选择电源.(1)选择直流电源,一般考虑用电器所需的电压、电路中的电流、电源电动势和允许电流等。
(2)在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下,选择电动势较大的电源(以获得更多的测量数据)。
在相同电动势情况下,通常选择电阻较小的电源(以获得较稳定的路端电压),测电源阻除外②根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.(1)首先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.必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值(对定值电阻额定电压电流),以此确定选用略大于且量程最小的电表(2)然后合理选择量程。
务必使指针有较大偏转(一般取满偏的1/3-2/3左右),以减少测读的误差.③根据电路中可能出现的电流或电压围需选择滑动受阻器.(1)用最小电流推出最大总电阻,减去其他的电阻,使得滑动变阻器电阻大于该电阻(2)已知限流或分压。
若控制电路确定为限流接法,则滑动变阻器应选用与实验电路中其它电阻的总阻值相差不大的,或是较大的;若控制电路确定为分压接法,则应选用在额定电流允许的条件下阻值较小的滑动变阻器。
(3)不宜采用高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的(4)也要避免出现滑片从一头滑到另一头,电流或电压几乎没有变化的情况。
(5)注意流过滑动变阻器的最小电流不超过它额定值【1.利用最大电流电压(有时是待测电阻的额定电流电压)推出电流表和电压表;2.利用最小电流推出滑动变阻器的最大电阻,使得滑动变阻器的电阻大于这个值;3.滑动变阻器的阻值与电阻的差距不大时,假设在限流中,求出最小电流,看是否大于额定电流,是,则用分压,另外,还可以在限流中求出滑动变阻器的最小滑到的电阻,以及其电压变化围】④应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能做出恰当的选择.总结:对器材的选择的一般步骤是: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,(因为电压电流表在分压阻头上,如果使滑动变阻器最小则会引发短路,)】,使电阻最小;④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。
(按电源—电压表—电流表—变阻器顺序依次选择)A.误差尽可能小。
B.实现较大围的灵敏调节。
C.在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。
电路的选择滑动变阻器的限流和分压※在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和电阻”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。
※①在滑动变阻器作限流作用时,为使负载R X既能得到较宽的电流调节围,又能使电流变化均匀,选择变阻器时,应使其总电阻,R0大于R X,一般在2—5倍为好。
※②在滑动变阻器作为分压作用时,一般取滑动变阻器的总电阻,R0小于R X,一般R0在0.1R X─0.5R X之间为好。
※③滑动变阻器分压与限流接法的选择:滑动变阻器常被用来改变电路的电压和电流,根据连接方法的不同,可分为分压接法和限流接法.分压法是把整个变阻器的所有阻值接入电路,再从滑片在变阻器的一个端点上引出部分电压向外供电.限流法是变阻器的部分阻值串入电路,通过改变有效阻值来改变整个电路的电流.通常变阻器应选用限流接法,但在下列三种情况下,必须选择分压连接方式.(1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用分压电路. (2)当滑动变阻器全值电阻远小于用电器电阻,且实验要求的电压变化围较大或要求测量多组实验数据时,必须选用分压电路.(3)要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化时须选用分压电路.安培表、外接电路的选择由于电压表的分流作用和电流表的分压作用,造成表的示数与通过负载的电压或电流真实值之间产生误差,为减小此系统误差,应慎重选择电流表的外接法,选择方法如下:1.直接比较法当待测电阻阻值R X<<R V时,伏特表分流很小,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值R X>>R A时,安培表分压很小,选择安培表接电路。
2.临界值计算比较法当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,如何确定被测电阻R是较大还是较小呢对误差,可用相比较3.测试判断法(试触法)若Rx、RA、RV的大小关系事先没有给定,可借助试触法确定、外接法。
具体做法是:如图6所示组成电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M、N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况。
如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即),说明接M点时电压表分流作用引起的误差大于接N点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用接法(即电压表接N点)。
如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即),说明接N点时电流表分压作用引起的误差大于接M点时电压表分流作用引起的误差,这时应采用外接法(即电压表接M点)。
例题选择恰当的电路连接:例1:图7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻Rx(约100Ω)(2)直流电源(输出电压4V,阻可不计)(3)直流毫安表(量程0~10mA,阻50Ω)(4)直流电压表(量程0~3V,阻5KΩ)(5)滑动变阻器(阻值围0~15Ω,允许最大电流1A)(6)电键一个,导线若干条根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线。
并用“↓”标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置。
【审题】本题不要求选择仪器,只是对已有的仪器进行电路的选择合成,从一定程度上降低了难度,由已知条件,待测电阻与电压表阻值相差较多,滑动变阻器阻值相对较小。
【解析】因滑动变阻器阻值小于待测电阻Rx的阻值,所以滑动变阻器应选用分压接法;待测电阻与电表相比,Rx的阻值和电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如图8所示。
滑动变阻器分压接法时,在闭合电键前,变阻器的滑动触点应置于使负载电压为零处,如图箭头所示。
【总结】(1)设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表接电路。
(2)连接实物图时,应该先干路,再支路。
滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时经常出现的错误。
电流表电压表的选择(用最大电流电压来选择),以及电路的连接例2:某电压表的阻在20~50KΩ之间,现要测量其阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V(量程3V),电流表A1(量程200μA),电流表A2(量程5mA),电流表A3(量程0.6A),滑动变阻器R(最大阻值1kΩ),电源E(电源电压为4V),开关S。
(1)所提供的电流表中应选用 (填字母代号)。
(2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路(其中电源和开关及连线已画出)。
【审题】测量电压表的阻,从已知条件看,需测量通过电压表的电流,因此,需估算通过电压表的最大电流来判断所用电流表的量程。
同时,滑动变阻器的全阻值远小于电压表阻,控制电路应采用分压接法。
【解析】电压表的示数等于通过电压表的电流与本身阻的乘积,估算电路中的最大电流为【总结】对于电表的选择,必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值,以此确定选用略大于且量程最小的电表。
即是最小电流必须小于额定电流,可以用限流。
固定电阻与滑动变阻器的选择(推出最小最大电流,根据总电阻的最大最小值,利用最大电阻求滑动变阻器的电阻):12其中E为电源,R0为一限流电阻,R为一可变电阻,S为电键,限流电阻能够限制电路中的最大电流,使之不超出电流表的量程过多,从而对电流表起保护作用。
实验中已有的器材及其规格如下:蓄电池E(电动势6v,阻约为0.3Ω),改装电流表A1(量程0~0.6A,阻约为0.1Ω)标准电流表A2(量程0~0.6A~3A,阻不超过0.04Ω)实验中备有的电阻器规格如下:A.固定电阻(阻值8Ω,额定电流2A)B.固定电阻(阻值15Ω,额定电流2A)C.滑动变阻器(阻值围0~20Ω,额定电流2A)D.滑动变阻器(阻值围0~200Ω,额定电流2A)已知两个表的刻度盘上都将量程均匀分为6大格,要求从0.1A起对每条刻线一一进行核对,为此,从备用的电阻器中,R0应选用,R应选用。
(用字母代号填写)【审题】本题中给出了固定限流电阻的选择,首先要明确其作用,实验要求电流围在0.1~0.6A之间,即电路中仅有限流电阻时的电流要略大于0.6A,同时要配合滑动变阻器,保证电路中的最小电流不超过0.1A。
【解析】已知改装表量程为0~0.6A,要求从0.1A起对每条刻线进行核对,所以,电路中最大电流不能小于0.6A,最小电流不能大于0.1A。
电源电动势为6v,根据欧姆定律,电路中最小总电阻不能大于10Ω,电路中除固定电阻和滑动变阻器外,其它电阻总阻值等于0.44Ω,所以固定电阻R0应选用A(8Ω);又因最大总电阻不能小于60Ω,滑动变阻器应选用D(200Ω)。
(用最大电流推出限流电阻,用最小电流推出滑动变阻器的最大电阻。
)【总结】(1)要正确理解限流电阻的限流作用—-使电路中的电流不超过电流表的量程过多,应理解为:在保证电流表能达到满量程的条件下,通过电流表的电流不过大。
所以限流电阻的阻值不能太大以至于会使电流表达不到满偏时的阻值。
(2)注意区分限流电阻与滑动变阻器的作用,限流电阻的作用是使电路中的电流不要过小(不小于0.6A),而滑动变阻器的作用是使电路中的电流要达到足够小(不大于0.1A)。
电流表和电压表的选择,电路的连接选择(用计算的方法来选择限流,还是分压):例4:用伏安法测量某一电阻R X的阻值,现有实验器材如下:A、待测电阻R X(阻值大约为5Ω,额定功率为1W)B、电流表A1(0~0.6A,阻0.2Ω)C、电流表A2(0~3A,阻0.05Ω)D、电压表V1(0~3V,阻3KΩ)E、电压表V2(0~15V,阻15KΩ)F、滑动变阻器R0(0~50Ω)G、蓄电池(电动势为6V)H、电键、导线为了较准确测量R X的阻值,保证器材的安全,以便操作方便,电压表、电流表应选择________,并画出实验电路图。