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

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

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

高中物理电学实验器材和电路的选择
1Q 的电阻 。 0
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

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

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

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

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。

高考物理二轮复习专题:电学实验仪器及电路的选择

高考物理二轮复习专题:电学实验仪器及电路的选择

(二)电流表内外接法的选择:
2. 误差分析:
电压表可看成一个大电阻,内阻为RV。
(2)外接法: 误差来源于电压表分流
I测 I x +IV U测 U x
R测
=
U测 I测
Ux Ix +IV
Rx RV Rx RV
R测 Rx
也可以理解为测量出来的电阻其实是待测电阻
与电压表并联后的总电阻
1 11 R测 Rx RV
电压表V1(量程0~3V,内阻等于3kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻等于15kΩ) 电流表A1(量程0~200mA,内阻等于10Ω) 电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.1Ω) 滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A) 滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A) 定值电阻R3(阻值等于1Ω) 定值电阻R4(阻值等于10Ω) 定值电阻R5(阻值等于1kΩ) 电源E(E=6V,内阻不计) (1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符 号旁. (2)该同学描绘出的I-U图象应是上图中的________
4.(1)见下图(2)B
(二)电流表内外接法的选择:
2. 误差分析:
电流表可看成一个小电阻,内阻为RA。
(1)内接法: 误差来源于电流表分压
U测 U x +U A I测 I x
R测
U测 I测
Ux +U A Ix
Rx +RA
R测 Rx
也可以理解为测量出来的电阻其实是待测电阻 与电流表串联后的总电阻,即 R测 Rx +RA
表选0.3A量程 I P 0.3A
U
③由题目给的数据:如U - I图;
(二)电流表内外接法的选择:
1.记住口诀:“大内偏大,小外偏小”

电学器材的选取

电学器材的选取

电学实验器材的选取做电学实验时,不仅要知道应该用什么器材,而且还学会在所提供的同类器材中选取最适合的元件。

滑动变阻器的选择原则:安全第一,灵活第二.在初中阶段,选取电学元件要遵循以下几个基本原则。

1.可行。

可行是指所选用的器材要确实能保证实验的需要,使实验达到预期的目的和效果。

比如,测小灯泡的额定功率时,所选用的电源,其电压值必须大于灯泡的额定电压;电路中的限流、分压电阻必须满足一定的阻值要求,以确保电路中的电流等不能超过设计值。

2.安全。

安全是指所选用的器材在电路中能正常工作不致损坏。

例如,通过电流表的电流、加在电压表两端的电压不能超过其使用量程;通过电源、滑动变阻器的电流不能超过其标定的最大电流。

3.精确。

精确是指选用的实验元件要能尽量减小实验误差。

例如,电流表和电压表的量程的选用,在保证安全的前提下,应尽量选用小量程,以保证指针在满刻度附近偏转。

4. 在电路中通过调节滑动变阻器,可以得到明显变化的电流和电压值,所以选择滑动变阻器时灵活第二滑动变阻器的选择原则:安全第一,灵活第二.滑动变阻器要起到保护电路的作用,不能使电路中的电流过大烧毁电路.所以安全第一.在电路中通过调节滑动变阻器,可以得到明显变化的电流和电压值,所以选择滑动变阻器时灵活第二.择合适大小的滑动变阻器才能起到保护电路的作用,在实验时才能起到方便调节的作用。

例1(2002,沈阳市)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V,估计小灯泡的额定功率不超过1.2W。

(1)按图1所示电路图连接实物图2。

(2)若滑动变阻器有甲“20Ω1A”、乙“5Ω2A”两种规格,本实验应选用__________ (填“甲”或“乙”)。

图1 图2 解析:题中隐含着电表量程的选取和滑动变阻器的选用问题。

本实验的目的是测定小灯泡的额定功率,由题设中的“小灯泡的额定电压为3.8V,估计小灯泡的额定功率不超过1.2W”可知,当小灯泡两端的电压等于额定电压时,电路中的电流约是I=P/U=1.2/3.8=0.32(A)。

电学实验的设计及电阻的测量

电学实验的设计及电阻的测量

电学实验的设计及电阻的测量一、 电学实验设计原则:1、 安全性原则:电源不超载、电表不超程、电器不超压不超流 。

2、 精确性原则:电表读数要尽可能精确、实验系统误差要尽可能小。

3、 方便性原则:实验操作方便、仪器调整方便、数据处理方便。

4、 可行性原则:选实验室经济实用器材、设计合理的能耗小的实验电路。

二、 实验仪器的选择:(1)原则:安全、精确、方便、可行,要正确处理安全和精确的关系。

(2)选择的一般步骤;①根据实验要求设计合理的实验电路。

②找出唯一性的器材。

③估算电路中电压和电流的最大值或最小值,结合已知器材的规格先选定电源、再选定电压。

表和电流表以及所用的量程;电源→电压表→电流表。

④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器。

三、 实验电路的选择;符合实验原理、操作简便、处理数据方便、系统误差小、甚至没有系统误差。

四、 控制电路的选择(二.供电电路与滑动变阻器的选择) 1、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.限流接法分压接法 比较说明负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻) 0L REU E R R ≤≤+ 0L U E ≤≤分压接法电压调节范围大 负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻) 0L E EI R R R≤≤+ 0L EI R≤≤分压接法电流调节范围大 相同条件下电路消耗的总功率 L EIL ap E I I (+)限流电路能耗较小 闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件3.选择原则:在符合实验要求和安全的条件下,要操作简便、电流和电压的读数有较大的变化范围,提高实验的精确度。

一般情况下当0L R R <时,或实验没有较高要求,仅从安全和精确度分析两者均可使用时,考虑安装简便和节能因素可优先选限流电路,当0L R R 及实验电路电压和电流要求从零连续调节时,选分压电路。

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

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。

电学实验仪器仪表的选择原则方法

电学实验仪器仪表的选择原则方法

在滑动变阻器作限流作用时选择变阻器时,应使其总电阻,R0大于RX,一般在2—5倍为好。 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RX ,一般R0在0.1RX─0.5RX之间为好。
1、选择分压式的几种情况:
电压从零开始调节; 电压调节范围足够大; 滑动变阻器的阻值小于Rx(一般小于Rx的1/2); 用限流接法时电路中的最小电流仍然超过电表量程。
电学实验仪器选择的基本原则方法
选择器材和电路的一般原则
1.安全性原则:实验中要保证电流、电压值既
不超过仪表的量程,又不能超过变阻器、小.
2.精确性原则:在不违反安全性原则的前提下,尽量使测量结果更精确.
灯泡、电阻箱等器材所允许的最大值.
简便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使测量电路简单好接,测量中的调节控制操作方便
一个额定功率为0.1W的电阻,其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值,其结果如图所示。现有下列器材,试选择合适的器材及适当的电路,较精确地测定该电阻的阻值。 A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ E.干电池两节,每节电动势为1.5V F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A H.电键一只,导线若干
(1)为较准确测量电阻R的阻值,要求各电表指针能有较大的变化范围,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填器材前面的序号).
在方框中画出实验电路图.
A.直流电源6 V(内阻不计) B.电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下) C.电流表0~300 mA(内阻约为2 Ω) D电压表0~15 V(内阻约为20 kΩ) E.电压表0~5 V(内阻约为15 kΩ) F.滑动变阻器10 Ω,2 A G.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A

【高中物理】高考物理电学实验器材注意事项

【高中物理】高考物理电学实验器材注意事项

【高中物理】高考物理电学实验器材注意事项提到物理,很多理科生都感觉比起化学、生物可是困难多了,而电学实验更因为难度高而让一些同学在学习中感到头疼,电学实验占据着相当重要的地位,几乎年年考,但每年都有许多考生在此留下了遗憾。

虽然考生感觉难度大,但电学实验以其独特的魅力,赢得了高考出题人的青睐:自从2002年我省实行理综考试以来,除2002年考查的是热学实验以外(在现行课本中此实验已删掉),其余五年均考查到了电学实验;考试大纲要求的实验有19个,其中10-17个均为电学实验。

可见电学实验在高考中所占地位非同一般。

考查全面重点突出从总体上来说,物理实验的考查在中考中就是以笔试的形式展开的,通过考查一些设计性的实验去辨别学生实验的搬迁能力、创新能力。

实验部分在理综试卷中占据很大的比重(17分后左右),区分度和难度较低。

通过对中考电学实验试题的分析,可以窥见当前中考实验考试的总趋势就是:一就是利用考纲所列于实验的原理、方法和器材重新组合,推陈出新;二是把重点放到实验和器材测量的原理、挑选出、数据处理和结论以获取的方法上;三就是适度基本建设设计性、探究性实验,展开考查。

由于连续几年高考中均出现电学实验,虽然形式多样,但考查的特点还是比较清晰的。

比如实验能力的考查多集中在电阻的测量上。

这几年高考,几乎所有电学实验都是以测电阻为背景,如2021年考查伏安法测电阻;2021年、2021年分别考查电表内阻的测量;2021年考查电源电动势和内阻的测量。

归根结底考查的实验原理均为欧姆定律r=u/i,因此对电阻的测量,都是在用各种方法寻找电压u和电流i。

实验试题的设计彰显了源于教材而不拘泥于教材的原则。

2021年全国卷ⅰ第22题考查电压表内阻的测量方法半偏法,轻易源于课后学生实验把电流表改装电压表,但改测电压表内阻,考查了学生的实验搬迁能力;2021年全国卷测电源的电动势和内电阻,也就是轻易源于课后学生实验测量电源电动势和内电阻实验,但又低于课本,无法套用课本实验电路图。

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。

【高中物理】如何恰当地选择电学实验器材

【高中物理】如何恰当地选择电学实验器材

【高中物理】如何恰当地选择电学实验器材合理地选择实验器材和实验装置(在本讲中主要讨论实验电路)是完成实验的前提.实验器材和实验装置选择适当,不仅可以保证实验的顺利进行,而且可能使实验操作更便利,实验误差更小.正确地选择实验器材与实验装置,概括起来说,必须遵循以下几个原则一、安全性原则所谓安全性原则,就是在实验中,不产生由于器件或装置选择不当使仪器发生损坏等不良后果。

这一原则对电学实验十分重要。

主要体现在电表(电压表、电流表)的量程的选择以及通过滑动变阻器(或其它电学器件),电源的最大电流不超过其额定电流等等。

【例1】为了测定一段金属丝的电阻(阻值大约为10Ω),主要备选仪器如下:(A)电动势是6V的直流电源(B)量程是0~600mA、内阻为2Ω的电流表(C)量程是0~100mA、内阻为15Ω的电流表(D)量程是0~3V、内阻为3kΩ的电压表(E)量程是0~15V、内阻为15kΩ的电压表(F)阻值为0~10Ω、额定电流为1.0A的滑动变阻器①电流表应选用②电压表应选用。

(用代号表示)解:首先必须估算出电路中可能的最大电流值及电路两端的最大电压值,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中电流最大.根据闭合电路欧姆定律可得:Imax≈ε/R=0.6A。

故应选电流表B。

同理,当电路中电流达到最大时,电阻两端的电压也为最大,其值可能达6V,故伏特表应选E.二、适用性原则所谓适用性原则,就是选择的仪器必须适用可行。

能保证实验正常地顺利地进行,应使实验的测量范围符合实验要求.【例2】有一改装的安培表A1需要与一个标准安培表A2进行核对,采用如图所示电路,其中ε为直流电源(三节蓄电池串联而成),R0为一定值电阻,R为一可变电阻,S 为电键.实验中已有的器件及仪器的规格如下(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(阻值范围0~20Ω,额定电流2A)(D)滑动变阻器(阻值范围0~200Ω,额定电流2A)已知两个表的刻度盘上都将量程均分为6大格,要求从0.1A起对每条刻度线一一进行核对.为此,从备用的电阻器中R0应选用R,应选用(用字母代号填入)解:定阻电阻器R0在电路中称为限流电阻,它的作用是限制电路中的最大电流.使之不超出安培表的量程过多,从而对安培表起保护作用.滑动变阻器R为调节电阻,它的作用是调节电路中的电流强度,从而实现对电路中的电流强度起控制作用.从题中给出的电阻器可见,电路中电阻器的配置共有四种方案,即A和C,A和D,B和C,B和D.究竟哪种方案是适用可行的,需要进行有关估算.方案是否可行的根据是,电路中电流强度的调节范围能否满足实验的要求.显然,当滑动变阻器接入电路的电阻值为零时,电路中的电流强度最大;当滑动变阻器接入电路的电阻值最大时,电路中的电流强度最小.因为电源是由三节蓄电池串联而成.所以电源电动势可认为是6V.由欧姆定律可估算出四种方案的电流强度范围(见下表).方案代号配置方式Imax(A)Imin(A)一A、C0.750.21二A、D0.750.03三B、C0.400.17四B、D0.400.03从表中数据可见,方案一不适用,因为Imin>0.1A;方案四不适用,因为Imax<0.6A;方案三不适用,因为Imax<0.6A,Imin>0.1A;因为方案二中的最小电流小于0.1A,最大电流大于0.6A(通过调节R可使电路中的电流强度在0.1A~0.6A范围内变化),故方案二是适用的,即R0应选用A,R应选用D.【例3】实验室有下列器材(A)电流表(0~100μA、1.5kΩ);(B)电流表(0~lmA,1kΩ);(C)变阻器(0~300Ω);(D)变阻器(0~800Ω);(E)干电池(1.5V,r=0).现要安装一只欧姆表,在上述实验器材中,电流表应选用,变阻器应选用。

电学试验器材选用原则

电学试验器材选用原则
电学实验器材选用原则
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 ③ 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。
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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。

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电学实验器材选用原则
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。
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