电学仪器的选择和实物图连线分析
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1.电源的选择
（1）由用电器的额定电压或实验 过程中的最大电流(U＝IR)决定．
一般应使电动势等于额定电压或 电路中最大电压．
（2）.半偏法测量时，E适当大（小）
2．电压表的选取： ①量程应大于用电器的额定电压
②测量时指针偏转应大于3(1)量程，并不 是量程越大越好，这样可减少“电压表指针 偏角越小误差越大”造成的误差．
分析与解答
待测电阻的额定电压 U PR 1V ， 在测量过程中，其电压只能在0~1V 范围内变化，若采用限流式应选 R1 ， 电压可调范围为1.2V~3V，如选R2其 电压可调范围为 2 V~3 V，都无法调 节到所需电压，因此，只能采用分压 式，由分压式的适用条件知应选R2。
二、电路实物图的连接
③根据电源电动势判断：量程应接近电源 电动势或稍小于电动势．
④由实验中的最大电流(U＝IR)选定电压 表量程．另外，两种表量程接近，取内阻较 大的，这样电压表分流造成的误差小．
3.滑动变阻器的选择原则
（1）根据实验原理，若滑动变阻器用于限流式接法应使
其总阻值大于待测电阻或用电器的电阻，Rx=（3—5）R；
若用分压式接法应使滑动变阻器总阻值小于待测电阻
或用电器的阻值，R=（3—5）Rx
（2）.根据电路中可能出现的电流或电压范围 需要选择滑动受阻器，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．
4．电流表的选取：当实验电路原理图确定 后，电源、滑动变阻器也选定后，最后确定电 流表．
电学实验设计原理和方法 (二)
电学仪器的选择 和实物图连线
一、仪器的选择原则
根据实验的原理和实验条件选择 仪器是进行正确测量的条件和前提，一 般遵循以下原则：
(1)可行性原则：要根据实验要求和实际 条件选用合适的仪器使实验切实可行，以 达到目的．比如手头有两个电压表，一个 量程是3 V，另一个是15 V，要测量的元件 的电压可达到10 V，从可行性原则上分析， 当然只能选用15 V量程的电压表了．
实验电路图如图１所示，实
验中要求多测几组电流、电 压值．在实验中应选＿A＿2＿
电流表和 R1 滑动变阻 器．
例2 在“测定金属的电阻率”的实验中，已知 电阻丝的阻值约为40Ω应选用的器材是： A、量程是30mA的电流表 B、量程是3V的电压表 C、阻值为100Ω的滑动变阻器 D、阻值为10的滑动变阻器 E、电源电压6V，内阻不计 F、电键、导线若干
(4)可操作性原则：实验时要调节方 便，易于操作．比如对滑动变阻器，如 果是用分压法连入电路的，则应选用小 阻值的滑动变阻器，只有这样，在移动 滑动触头时，相应的用电器上的电压变 化才会明显，电压变化与滑动距离几乎 成线性关系．如果选用大阻值的滑动变 阻器，就会出现在移动滑动触头时，刚 开始时用电器上的电压几乎不变，过了 某位置后又突然增大的现象，不易操作， 也会带来较大误差．
(2)安全性原则：因为各种电表均有量程，用 电器及电源都有最大允许电流或功率，因此 选择电表时应考虑其量程不小于或接近用电 器的最大允许电流或电压，另外，电路中的 控制器材(如滑动变阻器、保护电阻等)应能够 将电压、电流控制在安全范围以内，否则将 烧坏用电器或测量电表．
(3)准确性原则． 应使表针在1/3或2/3至满偏范围内读取测量值， 指针偏角太小太大读取的测量值误差会很大．
电池组ε，电动势为9V，内阻忽略不计； 电压表Ｖ，量程为0至10Ｖ，内阻20Ω； 电流表A1，量程为0至50ｍＡ，内阻约20Ω； 电流表A2，量程为0至300mＡ，内阻约4Ω； 滑动变阻器R1，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A； 滑动变阻器R2，阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.３Ａ， 开关Ｓ及导线若干．
二、器材选择的一般步骤是
1.根据实验原理和要求画出实验电路 图
2.先选出实验提供的唯一性器材； 3估测待测电路上电压和电流允许的最 大值，并考虑能否使电表半偏以上， 选择合适量程的电压表和电流表； 4.根据待测电路上允许的电压和电流
的最大值，选择电压合适的电源和 阻值适当的滑动变阻器。
三、几种常用的电学实验器材的选取
实物连接以其考察的知识点较多和 要求思考问题全面等特点，成为高中物 理实验的热点。然而学生在这种题上往 往失误太多。究其原因，就是没有建立 起完整、细致、合理的思维程序，使得 连出的线路图出现错误或疏漏。我们可 以把解决实物连线的问题的思路建立一 个程序如下：
电路实物图的连接
• 1、根据原理画出电路图 • 2、选择电流表、电压表的量程，搞清电
流表应“内接”还是外接，滑动变阻器 应采用“分压”还是“限流”。 • 3、依据实验原理、参照实物的位置， 画出实验电路，并在电路上标出电源的 正、负极，电压表、电流表的正、负和 量程。
Байду номын сангаас 电路实物图的连接
• 4、按原理图将实物连接，连线时一 般从电源正极出发，先把串联的各元件 依次连接起来，直到电源负极。然后把 并联在电路上的其它元件或电压表接在 电路的相应位置。
①由用电器的额定电流确定电流表的量 程．一般应使电流表量程接近或大于额定电 流．
②根据实验电路图，估算电路中的最大电 流(I最大＝R最小(E))和最小电流(I最小＝R最大 (E))即可确定电流表量程．特别注意，在选取 电流表时，多数情况都要根据题目要求，估算 电路中的电流才能确定电流表的量程．
例1 ：有一电阻R ，其阻值大约在40 Ω至50 Ω之 间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：
分析与解答
• 由题给器材可知，主要是选择滑动变阻
器。由于电流表量程较小，待测电阻上最
大电压Um=Im Rx=1.2V，若选100Ω的变阻
器，则应用限流 式，其电压调节范围为
Rx U~U R Rx
无法调到所需电压，因此只能采用分压式，
根据适用条件，只能选用10Ω的滑动变阻 器。
例3 用伏安法测某电阻的 准确值，已知此电阻值为10Ω， 额定功率为0.1W，电源电压为 3V，内阻不计，可供选择的滑 动变阻器有R1=15Ω，R2=5Ω， 则应选用哪一个变阻器？
（1）由用电器的额定电压或实验 过程中的最大电流(U＝IR)决定．
一般应使电动势等于额定电压或 电路中最大电压．
（2）.半偏法测量时，E适当大（小）
2．电压表的选取： ①量程应大于用电器的额定电压
②测量时指针偏转应大于3(1)量程，并不 是量程越大越好，这样可减少“电压表指针 偏角越小误差越大”造成的误差．
分析与解答
待测电阻的额定电压 U PR 1V ， 在测量过程中，其电压只能在0~1V 范围内变化，若采用限流式应选 R1 ， 电压可调范围为1.2V~3V，如选R2其 电压可调范围为 2 V~3 V，都无法调 节到所需电压，因此，只能采用分压 式，由分压式的适用条件知应选R2。
二、电路实物图的连接
③根据电源电动势判断：量程应接近电源 电动势或稍小于电动势．
④由实验中的最大电流(U＝IR)选定电压 表量程．另外，两种表量程接近，取内阻较 大的，这样电压表分流造成的误差小．
3.滑动变阻器的选择原则
（1）根据实验原理，若滑动变阻器用于限流式接法应使
其总阻值大于待测电阻或用电器的电阻，Rx=（3—5）R；
若用分压式接法应使滑动变阻器总阻值小于待测电阻
或用电器的阻值，R=（3—5）Rx
（2）.根据电路中可能出现的电流或电压范围 需要选择滑动受阻器，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．
4．电流表的选取：当实验电路原理图确定 后，电源、滑动变阻器也选定后，最后确定电 流表．
电学实验设计原理和方法 (二)
电学仪器的选择 和实物图连线
一、仪器的选择原则
根据实验的原理和实验条件选择 仪器是进行正确测量的条件和前提，一 般遵循以下原则：
(1)可行性原则：要根据实验要求和实际 条件选用合适的仪器使实验切实可行，以 达到目的．比如手头有两个电压表，一个 量程是3 V，另一个是15 V，要测量的元件 的电压可达到10 V，从可行性原则上分析， 当然只能选用15 V量程的电压表了．
实验电路图如图１所示，实
验中要求多测几组电流、电 压值．在实验中应选＿A＿2＿
电流表和 R1 滑动变阻 器．
例2 在“测定金属的电阻率”的实验中，已知 电阻丝的阻值约为40Ω应选用的器材是： A、量程是30mA的电流表 B、量程是3V的电压表 C、阻值为100Ω的滑动变阻器 D、阻值为10的滑动变阻器 E、电源电压6V，内阻不计 F、电键、导线若干
(4)可操作性原则：实验时要调节方 便，易于操作．比如对滑动变阻器，如 果是用分压法连入电路的，则应选用小 阻值的滑动变阻器，只有这样，在移动 滑动触头时，相应的用电器上的电压变 化才会明显，电压变化与滑动距离几乎 成线性关系．如果选用大阻值的滑动变 阻器，就会出现在移动滑动触头时，刚 开始时用电器上的电压几乎不变，过了 某位置后又突然增大的现象，不易操作， 也会带来较大误差．
(2)安全性原则：因为各种电表均有量程，用 电器及电源都有最大允许电流或功率，因此 选择电表时应考虑其量程不小于或接近用电 器的最大允许电流或电压，另外，电路中的 控制器材(如滑动变阻器、保护电阻等)应能够 将电压、电流控制在安全范围以内，否则将 烧坏用电器或测量电表．
(3)准确性原则． 应使表针在1/3或2/3至满偏范围内读取测量值， 指针偏角太小太大读取的测量值误差会很大．
电池组ε，电动势为9V，内阻忽略不计； 电压表Ｖ，量程为0至10Ｖ，内阻20Ω； 电流表A1，量程为0至50ｍＡ，内阻约20Ω； 电流表A2，量程为0至300mＡ，内阻约4Ω； 滑动变阻器R1，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A； 滑动变阻器R2，阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.３Ａ， 开关Ｓ及导线若干．
二、器材选择的一般步骤是
1.根据实验原理和要求画出实验电路 图
2.先选出实验提供的唯一性器材； 3估测待测电路上电压和电流允许的最 大值，并考虑能否使电表半偏以上， 选择合适量程的电压表和电流表； 4.根据待测电路上允许的电压和电流
的最大值，选择电压合适的电源和 阻值适当的滑动变阻器。
三、几种常用的电学实验器材的选取
实物连接以其考察的知识点较多和 要求思考问题全面等特点，成为高中物 理实验的热点。然而学生在这种题上往 往失误太多。究其原因，就是没有建立 起完整、细致、合理的思维程序，使得 连出的线路图出现错误或疏漏。我们可 以把解决实物连线的问题的思路建立一 个程序如下：
电路实物图的连接
• 1、根据原理画出电路图 • 2、选择电流表、电压表的量程，搞清电
流表应“内接”还是外接，滑动变阻器 应采用“分压”还是“限流”。 • 3、依据实验原理、参照实物的位置， 画出实验电路，并在电路上标出电源的 正、负极，电压表、电流表的正、负和 量程。
Байду номын сангаас 电路实物图的连接
• 4、按原理图将实物连接，连线时一 般从电源正极出发，先把串联的各元件 依次连接起来，直到电源负极。然后把 并联在电路上的其它元件或电压表接在 电路的相应位置。
①由用电器的额定电流确定电流表的量 程．一般应使电流表量程接近或大于额定电 流．
②根据实验电路图，估算电路中的最大电 流(I最大＝R最小(E))和最小电流(I最小＝R最大 (E))即可确定电流表量程．特别注意，在选取 电流表时，多数情况都要根据题目要求，估算 电路中的电流才能确定电流表的量程．
例1 ：有一电阻R ，其阻值大约在40 Ω至50 Ω之 间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：
分析与解答
• 由题给器材可知，主要是选择滑动变阻
器。由于电流表量程较小，待测电阻上最
大电压Um=Im Rx=1.2V，若选100Ω的变阻
器，则应用限流 式，其电压调节范围为
Rx U~U R Rx
无法调到所需电压，因此只能采用分压式，
根据适用条件，只能选用10Ω的滑动变阻 器。
例3 用伏安法测某电阻的 准确值，已知此电阻值为10Ω， 额定功率为0.1W，电源电压为 3V，内阻不计，可供选择的滑 动变阻器有R1=15Ω，R2=5Ω， 则应选用哪一个变阻器？