实验仪器和电路选择
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
精确性原则: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。
方便性原则:实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变
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 的1/3-2/3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要选择滑 动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定 值．对大阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电 流电压有很大变化的，不宜采用．
导线若干．为使实验误差尽量减小，画出合理的 实验电路图．
例4：欲用伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，要 求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是 _________，画出应采用的电路图。 A、电池组（6V，内阻很小） B、电流表（0—3A，内阻0.0125Ω） C、电流表（0—0.6A，内阻0.125Ω） D、电压表（0—3V，内阻3KΩ） E、电压表（0—6V，内阻6KΩ） F、滑动变阻器（0—20Ω，1A） G、滑动变阻器（0—200Ω，0.3A） H、电键、导线
分析与解因为R>>RA 或R=
=43Ω
若题目给出的被测电阻阻值约为几千欧，大于43Ω， 采用内接法
若题目给出的被测电阻阻值约为几欧，小于43Ω， 采用外接法
若题目给出的被测电阻阻值约为几十欧，可能大于 43Ω，也可能小于43Ω，内接法、外接法两种电路均 可采用。
三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
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．才能做出恰当的选择．
器材选择的一般步骤是：
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）； ④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。
二、实验电路（电流表内外接法）选择的依据
3、实验电路（电流表内外接法）的选择 电流表内接法 电流表外接法
4、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
限流式接法 分压式接法 5、实物连接：
（3）当R变<<Rx时．为使被测电阻中电流有明显变化， 也应选分压电路；
（4）当R变>Rx时（或两者相差不多），虽然两种电路 都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都 满足实验要求时．但限流电路具有节省电能、电源负担 轻、电路连接简便等优点，应选限流电路较好．
例3 ：有一小灯泡上标有“6V，6Ｗ”的字样，现 在要用伏安法测量这个灯泡的I－U图线，已知所 用器材有：电流表（0～0.3Ａ，内阻1Ω）；电压 表（0～15Ｖ，内阻20kΩ）；滑动变阻器（0～ 30Ω，2Ａ）；学生电源（直流9Ｖ）；开关一只、
电表接入时，用电流表外接法。 变阻器可采用限流作用。
此题中变阻器也可采用分压作用。
四、实物连接：
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：
１．根据原理画出电路图 ２．根据要求选择器材及量程 ３．根据先并后串或先串后并的方法连接实物图 ４．连接时要注意：电流的方向、仪表的量程、 变阻器的接法及滑片的初位置
例5.试根据右图连接下列实物
ห้องสมุดไป่ตู้
小结
1、实验仪器和电路选择的基本原则: 安全性 精确性 方便性 误差小 仪器少 耗电少
2、实验仪器的选择: 估算最大值 电表达到满偏的1/3以上
如何选择仪器和实验电路
恒定电流实验
1.描绘小灯泡的伏安特性. 2.测定金属丝的电阻率（同时练习使用螺旋测器，游 标卡尺。） 3.测定电池的电动势和内电阻. 4.多用表的使用 5.电表改装
恒定电流部分要求会正确使用的仪器主要有： 螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、 多用电表、等
一、实验仪器选择的基本原则:
比较项目 电路
限流式接法
分压式接法
电压调节的 范围
电流调节的 范围
电能损耗
EIR 电源负担轻
电路连接 简便（一般会选用）
E（IR+Iap） 电源负担重
复杂
三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
（1）若需要被测电阻Rx两端电压变化范围较大，或需 要从零开始连读可调电压、灯泡（小灯珠）的伏安法 应选分压电路； （2）若采用限流电路时，如果电路中最小电流大于或 等于被测电阻Ｒ的额定电流，必须采用分压电路；
比较项目 电路
电流表内接法
电流表外接法
误差来源 测量结果 适用条件
电流表的分压 R测＝U/I＞Rx 偏大
电压表的分流 R测＝U/I＜Rx 偏小
③测量值较小时
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：
电池组E，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．
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。
根据教学大纲及高考考核的要求，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 以从以下三方面入手：
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
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．
RA RV
例2 ：用伏安法测量阻值约为几几几千十欧的线圈的电阻 Ｒ，己知所用电流表的量程为（0～0.6Ｖ），内阻 0.125Ω，电压表的量程为（0～15Ｖ），内阻为 15kΩ，蓄电池组电压为12Ｖ，问应采用哪一种连 接电路？
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。
精确性原则: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。
方便性原则:实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变
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 的1/3-2/3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要选择滑 动变阻器，注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定 值．对大阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电 流电压有很大变化的，不宜采用．
导线若干．为使实验误差尽量减小，画出合理的 实验电路图．
例4：欲用伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，要 求测量结果尽量准确，下列器材中应选用的是 _________，画出应采用的电路图。 A、电池组（6V，内阻很小） B、电流表（0—3A，内阻0.0125Ω） C、电流表（0—0.6A，内阻0.125Ω） D、电压表（0—3V，内阻3KΩ） E、电压表（0—6V，内阻6KΩ） F、滑动变阻器（0—20Ω，1A） G、滑动变阻器（0—200Ω，0.3A） H、电键、导线
分析与解因为R>>RA 或R=
=43Ω
若题目给出的被测电阻阻值约为几千欧，大于43Ω， 采用内接法
若题目给出的被测电阻阻值约为几欧，小于43Ω， 采用外接法
若题目给出的被测电阻阻值约为几十欧，可能大于 43Ω，也可能小于43Ω，内接法、外接法两种电路均 可采用。
三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
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．才能做出恰当的选择．
器材选择的一般步骤是：
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）； ④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。
二、实验电路（电流表内外接法）选择的依据
3、实验电路（电流表内外接法）的选择 电流表内接法 电流表外接法
4、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
限流式接法 分压式接法 5、实物连接：
（3）当R变<<Rx时．为使被测电阻中电流有明显变化， 也应选分压电路；
（4）当R变>Rx时（或两者相差不多），虽然两种电路 都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都 满足实验要求时．但限流电路具有节省电能、电源负担 轻、电路连接简便等优点，应选限流电路较好．
例3 ：有一小灯泡上标有“6V，6Ｗ”的字样，现 在要用伏安法测量这个灯泡的I－U图线，已知所 用器材有：电流表（0～0.3Ａ，内阻1Ω）；电压 表（0～15Ｖ，内阻20kΩ）；滑动变阻器（0～ 30Ω，2Ａ）；学生电源（直流9Ｖ）；开关一只、
电表接入时，用电流表外接法。 变阻器可采用限流作用。
此题中变阻器也可采用分压作用。
四、实物连接：
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：
１．根据原理画出电路图 ２．根据要求选择器材及量程 ３．根据先并后串或先串后并的方法连接实物图 ４．连接时要注意：电流的方向、仪表的量程、 变阻器的接法及滑片的初位置
例5.试根据右图连接下列实物
ห้องสมุดไป่ตู้
小结
1、实验仪器和电路选择的基本原则: 安全性 精确性 方便性 误差小 仪器少 耗电少
2、实验仪器的选择: 估算最大值 电表达到满偏的1/3以上
如何选择仪器和实验电路
恒定电流实验
1.描绘小灯泡的伏安特性. 2.测定金属丝的电阻率（同时练习使用螺旋测器，游 标卡尺。） 3.测定电池的电动势和内电阻. 4.多用表的使用 5.电表改装
恒定电流部分要求会正确使用的仪器主要有： 螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、 多用电表、等
一、实验仪器选择的基本原则:
比较项目 电路
限流式接法
分压式接法
电压调节的 范围
电流调节的 范围
电能损耗
EIR 电源负担轻
电路连接 简便（一般会选用）
E（IR+Iap） 电源负担重
复杂
三、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：
（1）若需要被测电阻Rx两端电压变化范围较大，或需 要从零开始连读可调电压、灯泡（小灯珠）的伏安法 应选分压电路； （2）若采用限流电路时，如果电路中最小电流大于或 等于被测电阻Ｒ的额定电流，必须采用分压电路；
比较项目 电路
电流表内接法
电流表外接法
误差来源 测量结果 适用条件
电流表的分压 R测＝U/I＞Rx 偏大
电压表的分流 R测＝U/I＜Rx 偏小
③测量值较小时
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：
电池组E，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．
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。
根据教学大纲及高考考核的要求，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 以从以下三方面入手：
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
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．
RA RV
例2 ：用伏安法测量阻值约为几几几千十欧的线圈的电阻 Ｒ，己知所用电流表的量程为（0～0.6Ｖ），内阻 0.125Ω，电压表的量程为（0～15Ｖ），内阻为 15kΩ，蓄电池组电压为12Ｖ，问应采用哪一种连 接电路？