电学实验器材的选择原则
电学实验器材的选择原则
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电学实验器材的选择原则
作者：刘锋
来源：《中学物理·高中》2014年第11期
实验是研究物理学的基本方法之一.从各地近年来高考试题不难看出对实验器材及实验电
路的选择既是高考的热点，也是难点，考生们的得分率普遍比预计的要低.为此本文就向大家
介绍在选择器材和电路时应遵循的几个基本原则，相信对同学们解决此类问题会有极大的帮助.
1 可靠性原则
可靠性原则又叫做安全性原则，它是指在实验的过程中，不产生由于器材和电路的选择不当而使仪器发生损坏等不良后果，以达到保护器材的目的.这一原则对于电学实验尤为重要，
主要体现在电表（电压表、电流表、欧姆表）的量程选择及通过电表、滑动变阻器、其它电阻器件或电源的最大电流不超过其电流的额定值.
通过上面的几题，不难发现，在选择器材和电路时并不单单考虑某一基本原则，而往往是综合运用.在四个基本原则中，可靠性原则、适用性原则是前提，方便性原则是保证，准确性
原则是关键.在选择器材和电路时，我们通常先考虑可靠性原则，估算出电路中电流或电压的
最值（最大值或最小值），排除不能保证实验安全的器材和电路；考虑适用性原则，摒弃那些虽能保证试验安全但不能利用它们来完成实验的器材和电路.然后根据方便性原则与准确性原
则具体确定.
一般说来，要求滑动变阻器能逐渐地、在相当大的范围内跳跃非常小地改变电阻值.对于
电流表和电压表，则要求在使用时，电表的指针指在刻度盘满刻度的之间.由电表的内阻与待
测电阻的关系确定电流表是内接还是外接.。
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。
高中物理电学实验器材和电路的选择
图 １
１ ２ 电流表 和 电压 表 的选择 ．
这 个实 验 中滑 动变 阻器 的选 择就 有 问题 ， 这 就 会导 致滑 动变 阻器先 滑动很 少 ， 电流表就 会 有 很 大 的变化 ； 滑动 很 长一 段 ， 电 流表 的读 数 后 而 几 乎不 变 。
滑 动变 阻器是 电学实 验 中的必备仪 器 ， 电 在
阻 中 主要 起 调 节 电 压 和 电 流 的 作 用 。 动 变 阻 器 滑
选 择原则 ： 虑被测 对象要求 的电流或 电压 变化 考
践 。 文着 重从 器 材 和 电路 的选 择 上 ， 谈 笔 者 本 谈
的一些见 解 。 １ 基 本 器 材 的 选 择
即实验 过程 中 ， 产生 由于器材 或装 置选 择 不 不 当而使仪 器发生 损坏 等不 良后果 。 电学实 验 在
中， 主要 表 现在 电流表 、 电压 表 使 用 中 ， 、 接 正 负
线 柱不 能接 反 ； 电表 的读 数不 能 超 过 其 量 程 ， 各
已知 的电学参 数计 算 ， 电表 的量程 只要稍 大 于最
般 根据实 验要 求 来 选 择 。 电火 花计 时 如“
器 ” 接 用 ２ ０ 的 交 流 电 源 ； 电磁 打 点 计 时 直 ２Ｖ “ 器” 则应 选用 ４ ６ 的低 压交 流电 源 ； 电场 中 Ｖ “ 等 势线的描 绘”使用 直流 ６ 电源 ； 测 量 电源 Ｖ 而“
的 电路 中 ， 电源 Ｅ一 ５ Ｖ， Ｒ是 阻值 ０～ １ ０ ０ 额 ０ ０ Ｑ， 定 电 流 １ 的 滑 动 变 阻 Ａ 器， 电压表 的量程 为 ０～
择 ． 的 原 则是 安 全 、 用 、 便 和 准 确 。 总 适 方 关 键 词 ： 学 实验 ； 电 器材 ； 电路 ； 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。
高考物理电学实验如何选择仪器和电路
高考物理电学实验如何选择仪器和电路在电学实验中，例如用伏安法测电阻．测量电源的电动势和内电阻，测某一用电器的伏安特性图线，都存在如何选择电学实验器材，如何选择测量电路、控制电路的问题．合理地选择实验器材和实验电路，可以使实验顺利进行，而且实验操作方便，实验误差较小．正确地选译议器和电路的问题，有一定的灵活性．解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑．灵活运用．一、实验仪器的选择根据教学大纲及高考考试的要求，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，通常可以从以下三方面人手：1．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（一般取满偏刻度的2/3左右），以减少测读的误差．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．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．【例1】有一电阻R，其阻值大约在40Ω至50Ω之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组，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．实验电路图如图１所示，实验中要求多测几组电流、电压．在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器．【分析与解】首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流表A1，则，超过了A1的量程，及假设选电流表A2，则，未超出A2的量程，故应选电流表A2，这一选择遵循了安全性原则．对滑动变阻器的选择。
电学实验技术使用注意事项
电学实验技术使用注意事项电学实验是物理学和工程学中非常重要的一部分，通过实际操作和观察电学现象，能够帮助学生深入理解电学的原理和应用。
然而，电学实验涉及到高压、高电流等危险因素，因此在进行实验时需要特别注意以下几个方面。
首先，安全第一。
在进行电学实验前，应确保实验室的环境安全，如检查电路和设备的连接是否牢固，排除电路中的杂散电流等。
同时，实验人员应佩戴适当的防护设备，如安全眼镜、手套等，以防止电击和其他意外事故的发生。
其次，实验器材选择要慎重。
在进行电学实验时，应选择质量可靠、性能良好的实验器材。
对于高电压实验，要使用绝缘良好的绝缘子和绝缘材料，确保电路的安全可靠性。
此外，实验者需要了解实验器材的使用方法和特点，并按照正确的使用方法进行操作，以免造成不必要的安全风险。
第三，注意电源的选择和使用。
在进行电学实验中，电源是不可或缺的一个组成部分。
使用电源时，应注意选择适合实验要求的电源，并正确连接电路。
在操作电源时，要注意遵循电源的使用规则，如不超过额定电压和电流，并保持电源的正常运行状态，防止发生电源过载和短路等问题。
第四，合理排布电路。
在电学实验中，合理排布电路是确保实验顺利进行和结果准确可靠的关键因素之一。
应根据实验要求和内容，合理选择电路连接方式，避免电路中出现过长的线路和过密的零部件。
同时，还应注意隔离高压电路和低压电路，避免发生意外触电的危险。
第五，遵守操作规程。
在进行电学实验之前，应详细阅读实验指导书或者相关资料，了解实验的目标、步骤和安全注意事项。
在实验过程中，应严格按照实验步骤进行操作，注意实验现象的观察和记录。
如遇异常情况，应及时停止实验并向实验指导人员寻求帮助。
第六，及时处理实验废液和实验废弃物。
电学实验中常涉及到使用化学试剂和实验材料。
在实验结束后，应及时处理实验废液和实验废弃物，确保实验环境的整洁和安全。
废液和废弃物在处理时应按照相关规定进行分类和处置，避免对环境造成污染和危害。
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 电学实验中仪表的选择
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
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1、可行,即够用
① 指选用的实验器件要能保证实验的正常进行。
② 如:线路中的限流电阻必须满足要求，确保电 流不能超过允许值；
③ 通过安培表的电流或加在伏特表上的电压均不 能超过它们的使用量程；
④ 通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值。 所有的器件都必须符合实验要求。
2、精确 ① 是指选用的实验器件要考虑尽可能减小实验
误差。 ② 如:如果实验原理不考虑电源和安培表的内阻
及伏特表的分流作用时，就必须选用内阻小 的电源和安培表及内阻大的伏特表；
2、精确 安培表、伏特表在使用时，要用尽可能使指针
接近满刻度的量程，因为这样可以减小读数的 误差； ④ 使用欧姆表时宜选用使指针尽可能指在中间刻 度附近的倍率档位；因为高阻值区的刻度较密， 电阻值不易读准，误差大，而接近零欧姆处虽 然刻度较稀，读数误差小，但乘上相应的大倍 率，误差同样会变大。
3、方便 ① 指选用的实验器件要便于操作。 ② 如:对于那种高限值滑动变阻器，尽管其额定
电流值满足要求，但如果在实验中实际使用 时只用到其中很少一部分，不便于操作，就 不宜采用。