电学实验的器材选择与电路设计(专题讲座)
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。
第71讲 电路设计之两种控制电路与六种测量电路以及器材选择原则(解析版)
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第71讲电路设计之两种控制电路与六种测量电路以及器材选择原则1.(2022•甲卷)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电源E(电动势1.5V,内阻很小),电流表Ⓐ(量程10mA,内阻约10Ω),微安表Ⓖ(量程100μA,内阻R g待测,约1kΩ),滑动变阻器R(最大阻值10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图;(2)某次测量中,微安表的示数为90.0μA,电流表的示数为9.00mA,由此计算出微安表内阻R g=990Ω。
【解答】解:(1)为了准确测出微安表两端的电压,可以让微安表与定值电阻R0并联,再与电流表串联,通过电流表的电流与微安表的电流之差,可求出流过定值电阻R0的电流,从而求出微安表两端的电压,进而求出微安表的内阻,由于电源电压过大,并且为了测量多组数据,滑动变阻器采用分压式接法,实验电路原理图如图所示(2)某次测量中,微安表的示数为I G=90.0μA=9×10﹣5A,电流表的示数为I A=9.00mA =9×10﹣3A,根据串并联电路规律和欧姆定律得(I A﹣I G)R0=I G R g解得:R g=990Ω。
故答案为:(1)图见解析(2)990一.知识回顾1.电路通常分测量电路与控制电路两部分,有的还有保护电路。
2.控制电路常常是滑动变阻器控制的,其有两种接法。
(1)滑动变阻器两种接法的比较限流接法分压接法对比说明两种接法电路图(忽略电源内阻)串、并联关系不同负载R上电压调节范围RER+R0≤U≤E 0≤U≤E分压电路调节范围大负载R上电流调节范围ER+R0≤I≤ER0≤I≤ER分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件①从节能的角度考虑,优先选用限流式.②以下三种情况必须用分压式.a.要求待测电路的U、I从0变化;b.R滑≪Rx;c.选用限流式时,Ux、Ix过大.(超过电流表量程,烧坏电表、电源或用电器等) 3.常见的电阻测量电路及方法(1)伏安法伏安法测电阻是电学实验的基础,它渗透在电学实验的各个环节中,如测未知电阻、测电阻率、测电表内阻等。
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。
小专题 电学实验中的器材选择和电路设计
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小专题 电学实验中的器材选择和电路设计一、电路设计 1.测量电路的选择(1)伏安法测电阻⎩⎪⎨⎪⎧R x较小或R x≪R V或R x< R A R V ⇒电流表外接R x较大或R x≫R A或R x> R A R V⇒电流表内接2.控制电路的选择——滑动变阻器的限流接法和分压接法限流接法 分压接法 对比说明 两种接法电路图串、并联关系不同负载R 上电压调节范围RER +R 0≤U ≤E 0≤U ≤E 电压能从零开始连续变化 分压接法调节范围大 负载R 上电流调节范围 E R +R 0≤I ≤E R 0≤I ≤ER分压接法调节范围大 闭合S 前触头位置 b 端 a 端都是为了保护电路元件(1)负载电阻的阻值R x 远大于滑动变阻器总电阻R ,需用分压式电路.(2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,需用分压式电路.(3)负载电阻的阻值R x 小于滑动变阻器的总电阻R 或相差不多,并且电压、电流表示数变化不要求从零起调,可采用限流式.(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法消耗的总功率较小.提示:一般情况下,若采用“分压式”接法,则选总阻值较小的滑动变阻器;若采用“限流式”接法,则选用与测量电阻阻值相当的滑动变阻器.二.实验器材的选择 (1)安全——不超电表的量程由电路中的欧姆定律或全电路欧姆定律来估算通过测量电路(待测电阻)或控制电路中的电流或电压的最大值;必须满足通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流.(2)精确——实验时电表指针在满偏度的13以上(被选中的电流、电压表量程的13以上)选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13以上);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近.(3)便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. (4)实验的实际要求.三、实例分析(2013·天津·9(3))要测绘一个标有“3 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ,并便于操作.乙选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V ,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA ,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V ,内阻约3 kΩ); 电键一个、导线若干.①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号). A .滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A) B .滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A) ②实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号).③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图1所示.如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V 、内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W.图1解析 ①测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求能较大范围地测量数据,所以控制电路部分应用分压式接法,滑动变阻器应用最大阻值较小和额定电流较大的A.②因为小灯泡两端的电压由零逐渐增加到3 V ,故滑动变阻器应采用分压式接法.灯泡的电阻R =U 2P=15 Ω,额定电流I =PU =0.2 A ,由R =15 Ω<R A R V =15 000 Ω,依据公式法“大内小外”的原则,可知电流表应采用外接法,故选B.③在灯泡的I -U 图上作出电源的I -U 图线,交点坐标即为这个电源给这个灯泡供电时的电压和电流,此时P 灯=IU =0.1×1 W =0.1 W.答案①A②B③0.11.[实验原理与电路设计]在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,除有一标有“6 V 1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:A.直流电源6 V(内阻不计)B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)E.滑动变阻器10 Ω,2 AF.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).(2)在虚线框内画出实验电路图.(3)试将图2所示器材连成实验电路.图2 答案(1)C E(2)实验电路图如图所示(3)实物图连线如图所示解析 (1)I 额=1.56 A =250 mA ,故电流表应选C.因要求小电珠两端的电压从零开始变化,滑动变阻器用分压式接法,应选较小阻值的E.电学实验电路设计的思路与方法1.首先应明确题目的要求,看清题目要求测定什么物理量,验证、探究什么物理规律,或要求设计达到何种标准的电路等.其设计原则是:安全、方便、经济.2.在测量电路中,一般有电流表内接和外接两种方法,对于给定电表内阻的情况,应先比较R 0与待测电阻R x 的关系,其中R 0=R A R V ,若R x >R 0,则设计为电流表内接法;若R x <R 0,则设计为电流表外接法;若电表量程不合适,往往还要用定值电阻对电表进行改装.3.控制电路分滑动变阻器的分压式和限流式两种接法,两种接法的选择方法如下:(1)采用限流式接法时不能控制电流(或电压)满足实验要求,即滑动变阻器阻值调到最大,待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流(或额定电压),则必须选用分压式接法.(2)若待测电阻的阻值比滑动变阻器的最大电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应改用分压式接法. (3)若实验中要求测量电路中电压从零开始变化,则必须采用分压式接法.(4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流式接法电路简单、耗能低.(2013·天津高考)要测绘一个标有“3 V 、0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ,并便于操作.已选用的器材有:电池组(电动势为4.5 V ,内阻约1 Ω); 电流表(量程为0~250 mA ,内阻约5 Ω); 电压表(量程为0~3 V ,内阻约3 kΩ); 开关一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填字母代号). A .滑动变阻器(最大阻值20 Ω,额定电流1 A) B .滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图______(填字母代号).(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图实-8-1所示,如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V ,内阻为5 Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W.(4)如图所示,将两个这样的小灯泡并联后再与阻值为5 Ω的定值电阻R 0串联,接在电压恒定为4 V 的电路上,每个小灯泡的实际功率为________W.【解析】 (1)根据小灯泡标示的额定值可以计算出小灯泡的额定电流I =P U =0.63 A =0.2 A ,两个滑动变阻器在此电流下都能保证安全,根据测绘小灯泡的伏安特性曲线的要求,小灯泡两端的电压需要从零开始调节,故调节电路中滑动变阻器应采用分压接法.为方便调节应选用最大阻值小的滑动变阻器,故选A ;(2)额定电压下小灯泡的阻值R =U I =30.2 Ω=15 Ω,远小于电压表内阻,故电流表应该采用外接法,所以电路应采用分压外接法,故选B.(3)在小灯泡的伏安特性曲线图上作出电源的伏安特性曲线(如图),由两曲线的交点的电流I =0.10 A ,电压U =1.0 V ,得小灯泡消耗的功率P =IU =0.10×1.0 W =0.1 W.(4)设小灯泡两端的电压为U,电流为I,根据闭合电路欧姆定律得:U0=U+2IR0,所以U =-2R0I +U0,代入数据得U=-10I+4,在小灯泡的伏安特性曲线同一坐标系上画出该直线,其交点(U,I)即为小灯泡的实际电压、电流值,可得小灯泡消耗的实际功率P=UI=0.3 W.(II)现有一块灵敏电流计A1,量程为200μA,内阻约为1kΩ,要精确测出其内阻R g,提供的器材有:电流表A2(量程为1mA,内阻r=50Ω);滑动变阻器R(阻值范围为0~30Ω);定值电阻R1(阻值R1=100Ω);定值电阻R2(阻值R2=3kΩ)电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);单刀单掷开关S一个,导线若干。(1)请利用上述所有器材,设计出合理的、便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的12,将电路图画在题中的虚线框中。(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算A1表的内阻,表达式为Rg= ▲ ,表达式中各符号表示的意义是▲ 。
电学实验的器材选择和电路设计(整理编辑_精品).
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电学实验的器材选择和电路设计1、电路结构完整的实验电路包括三个部分:①测量电路,②控制电路(变阻器、开关 ,③电源. 2、思路3、方法(1 、实验仪器的选择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:①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。
②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。
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。
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人手:a . 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(一般取满偏的 1/3-2/3左右 ,以减少测读的误差.b .根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器. 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.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 既能得到较宽的电流调节范围,又能使电流变化均匀,选择变阻器时,应使其总电阻, R 大于 R ,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 R 之间为好。
一、测量电路 ( 内、外接法记忆决调“内”字里面有一个“大”字外接测量电路 ( 内、外接法选择方法有(三① R x 与 R v 、 R A 粗略比较②计算比较法 R x 与 v A R R 比较③当 R v 、 R A 及 R x 末知时,采用实验判断法: 二、供电电路 ( 限流式、调压式以“供电电路”来控制“测量电路” :采用以小控大的原则电路由测量电路和供电电路两部分组成 , 其组合以减小误差 , 调整处理数据两方便一:电阻的测量一:伏安法 R=U/I例 1: 有一电阻 R ,其阻值大约在 40Ω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 A 1,量程为 0至 50mA,内阻约20Ω;电流表 A 2,量程为 0至 300m A,内阻约4Ω;滑动变阻器 R 1,阻值范围为 0至100Ω,额定电流 1A ;滑动变阻器 R 2,阻值范围为 0至1700Ω,额定电流 0. 3A,开关S及导线若干.实验电路图如图所示,实验中要求多测几组电流、电压值.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 A 1,则, I m ≈E /(Rx +RA1≈0.14A 超过了 A 1的量程,假设选电流表 A 2,则I’ m ≈E/(Rx+RA2≈0.18A ,未超出 A 2的量程,故应选电流表 A 2,这一选择遵循了安全性原则.对滑动变阻器的选择。
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。
如何正确选择仪器和电路
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电路的总电阻的变化,进而 调 控 测 量 电 路 的 电 流 和 电
电路形式有图 1 和图 2 两 种 方 式,图 1 为 电 流 表 内 接
压,被称为限流接法 .
而图 4 中滑动变阻器的其中一部
分和测量电路并联,与另一 部 分 一 起 串 联 在 整 个 电 路
个问题,我们必须真正理解该实验的原理 .
无论怎样改变 R 的大小,也不会使 Ix 有较大变化 .
在
图 4 的分压电路中,不 论 R 的 大 小 如 何,调 节 滑 片 P
的位置,都可以使Ix 有 明 显 的 变 化 .
因此当用电器的
电阻 Rx 远大于滑动变阻器的最大值 R0 ,且实验要求
的电压变化范围较大(或要求 测 量 多 组 数 据)时,必 须
载的电压(用字母 U 表示).
电容器在正 常 工 作 情 况 下
能加载的最大电压称为电容器的耐压值 .
器的理解,拓宽解决含平行 板 电 容 器 的 电 路 计 算 问 题
重点辅导
于电压表和电阻并联后会 分 流,根 据 并 联 电 路 电 流 和
电阻成反比可知 电 压 表 的 阻 值 相 对 Rx 的 阻 值 越 大,
电压表分流比例越小,误差就越小 .
综上,我们可以按照如 下 原 则 选 取 相 应 的 测 量 电
◇ 北京 吴冬梅
电学实 验 包 含 电 路 的 设 计、仪 器 的 选 择、实 际 操
电压最小,当滑片 P 在最右端时,待测部分的电流、电
E
,电压最小值U min=
压最大 .
电流最小值Imin=
Rx +R0
37
重点辅导
Rx
E
E ,电 流 最 大 值 Imax = ,电 压 最 大 值U max=
2017年最新高三物理总复习专题攻略之实验:二轮复习实
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一、选择实验仪器的三大原则1. 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允许通过的最大电流等。
2. 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,精确程度达到要求即可,并不是精度越高越好。
3. 方便性原则: 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。
(1) 用分压式接法时,滑动变阻器应该选用阻值较小的,而额定电流较大的。
(2) 用限流式接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的,额定电流应大于被测电阻的额定电流。
二、电学仪器的选择1. 电源的选择:一般可以根据待测电路的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
2. 电表的选择:一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表;根据待测电流的最大电流选择电流表;选择的电表的量程应使电表的指针偏转的幅度较大,一般应使指针能达到半偏以上,以减小读数的偶然误差,提高精确度。
三、电流表内外接法的区分与选择1. 两种接法的比较2.两种接法的判断(1)比值判断法若R VR x<R xR A,R x为大电阻,内接法误差小应选用内接法;若R VR x>R xR A,R x为小电阻,外接法误差小应选用外接法。
(2)临界值判断法当被测电阻R x的大小无法直接判定时,先求临界电阻R0=R A R V。
若R x>R0,则R x为大电阻,内接法误差小;若R x<R0,则R x为小电阻,外接法误差小;若R x=R0,内外接法均可。
(3)试触法:当无法估计电阻的阻值,难以比较R AR x及R xR V的大小时,可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定,若电流表示数较电压表示数变化明显,说明外接时电压表分流作用大,应采用内接法;若电压表示数较电流表示数变化明显,说明内接时电流表的分压作用大,应采用外接法。
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电学部分,通常涉及到许多关于电学基本概念和电路分析的实验内容。
为了能够深入理解这些知识,学生需要进行实验操作,既能够加深对知识的理解,又能够培养实验操作能力和科学探究精神。
然而,在选择实验器材和电路时,由于实验室条件和经费的限制,学校通常只能选择相对简单、易操作的实验器材和电路。
因此,在进行实验教学安排时,需要权衡实验器材的功能、价格和安全性等因素,以保证教学效果和学生安全。
1. 相关器材的选择(1)安全可靠性:实验器材安全可靠性是首先需要考虑的因素。
学校应根据实验室的安全规定,选择符合标准的安全器材,以确保学生的人身安全。
(2)功能和实用性:选择实验器材还应考虑功能和实用性。
实验器材应具备良好的实验效果,足够简单明了的构造,以便学生能够稳妥、准确地完成实验操作并得出相应的实验数据。
(3)价格和经济性:高中实验器材和电路的选择还要考虑价格和经济性。
由于高中学生的实验操作空间有限,实验器材的价格不必过高,因此可以选择一些低廉但质量不错的实验器材。
(4)维护和管理:实验器材的维护和管理也是学校选择实验器材时需要考虑的因素。
实验器材应该方便管理、检修和固定,并应妥善储存,合理利用和管理实验资源。
(1)电路的简易性:高中电学实验通常选择比较简单的电路进行,以便学生能够理解和掌握电路的基本特性和运作原理。
(2)电路的可靠性:在实验电路中,要考虑电路的可靠性和稳定性。
在电路的设计中应避免使用过于复杂和不稳定的元件,避免对精度和测量误差产生影响。
(3)电路的可扩展性:实验电路的设计应该考虑到可扩展性。
这就是说,应根据实验的要求,对电路进行改变和扩展,以更好地适应实验的范围和要求。
(4)电路的经济性:高中实验电路的经济性和实用范围应该是重要的考虑因素。
在电路的设计中应该充分考虑其实用性和稳定性,同时保证其价格不过高。
总之,高中物理电学部分的实验器材和电路选择需要兼顾实验的效果、学生的安全、经费限制等多方面因素。
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。
高考物理二轮复习专题:电学实验仪器及电路的选择
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(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”
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。
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
高中物理电学部分是理科学科中重要的一个分支,通过学习电学,可以更好的理解和
应用电子科技的知识。
在学习过程中,实验是非常重要的一环,通过实验可以让学生更深
入的了解电学知识,探究电学的实际应用。
因此,选择合适的实验器材和电路对于高中物
理电学的教学具有很大的影响。
实验器材的选择:
1.电学基础实验仪器(电磁铁、电学电子秤、恒温水浴器、变压器等):这类实验器
材可以体现电学物理学中的基础理论。
例如,通过电子秤测量不同电荷的质量,让学生对
于不同电荷之间的相互作用有更深刻的理解。
2.功率放大器和示波器:使用这些器材可以将微弱的电流和电压信号放大和显示出来,让学生更加深入的了解电信号的传输和调节方式。
3.绝缘材料、导体及电池:绝缘材料、导体、电池是电学实验中必不可少的器材。
例如,通过不同的导体探索不同材料的导电性质,了解导体的电子结构,这对学生的电学知
识有很大的帮助。
电路的选择:
1.串、并联电路:串、并联电路是电学实验中非常基础的电路。
通过实验学生可以了
解串、并联电路的工作原理,以及在实际电器电路中的应用。
2.LC回路、RC回路:这类电路可以探究交流电路的行为,介绍减震和调节电路的基
础知识。
3.放大电路、滤波电路:这些电路可以让学生了解不同的电路设计和建模技术。
总之,选择适当的实验器材和电路非常关键。
通过实验,学生可以更加深入的了解电学,更加清晰的了解物理学的基本概念,为未来的学习和应用奠定坚实的基础。
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。
高考热点专题——电学实验器材的选择及电路设计(20200531113212)
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高考热点专题——电学实验器材的选择及电路设计电路实验,不仅涉及测量电路的合理设计或选取、涉及控制电路的合理选取、涉及实际电路的连接以及电路初态的设置问题,而且涉及各测量电表及可变电阻器等器材的合理选配问题。
这些问题的正确处理,可反应学生实验方面分析、设计、操作等综合能力。
一、实验器材的选择1.对实验器材和装置的选择,应遵循以下几条主要原则。
①安全性原则:即实验过程中,不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。
在电学实验中,主要表现为电流表,电压表使用中,正、负接线柱不能接反;各电表的读数不能超过其量程,电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流等;电源的最大输出电流不超过其额定电流等。
②准确性原则:要求实验误差尽量小,精度尽量高。
即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。
在电学实验中,应选择适当的实验电路,选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。
电压表、电流表的指针应指到满偏刻度的三分之一以上。
欧姆表读数时应使指针指到中值电阻(满偏二分之一处)附近(可更换不同的倍率档调整),注意每次改变倍率档时要欧姆调零。
③方便性原则:在保证实验能够顺利进行的条件下,使实验操作方便易行。
在电学实验中,主要表现在滑动变阻器规格的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。
在分压接法中,一般选择电阻较小而额定电流较大的;在限流接法中,变阻器的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近。
④经济性原则:损耗最小为原则。
2、对器材选择的一般步骤是:①选出唯一性器材。
②草画电路图(暂不接入电流表、电压表)。
③估算电流和电压的最大值,在考虑电表指针有较大偏转但不超量程的情况下,结合已知实验器材的规格,确定实验电路和其他实验器材。
二、电路设计电学设计型实验大体可分为两部分:被测量部分的电路和电表选择与设计,提供电压部分的电路和变阻器的选择与设计。
前一部分涉及到电阻的基本测量方法和电表的内外接法,后一部分主要涉及到滑动变阻器的分压接法和限流接法。
电学仪器选择讲座

如何选择电学仪器和实验电路在电学实验中,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I -U 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。
正确地选择电器和电路的问题,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核的要求,选择电学实验议器主要是选择电表、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(一股取满偏的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之间,需进一步测定其阻值,现有下列器材:电池组ε,电动势为9 V ,内阻忽略不计;电压表V ,量程为0至10 V ,内阻20K Ω;电流表A 1,量程为0至50mA,内阻约20Ω;电流表A 2,量程为0至300m A,内阻约4Ω;滑动变阻器R 1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A ;滑动变阻器R 2,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、电压值。
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A 1,则 A R R I A x m 14.01≈+≈ε,超过了A 1的量程,假设选电流表A 2,则A R R I A x m 18.0'2≈+≈ε,未超出A 2的量程,故应选电流表A 2,这一选择遵循了安全性原则。
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I 2 RA 2 Rx I1 I 2
[练习2] 要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内
阻约为2kΩ。实验室提供的器材有: 电流表A,量程0.6A,内阻约0.1Ω; 电压表V2,量程5V,内阻约5kΩ; 定值电阻R1,阻值30Ω; 定值电阻R2,阻值3kΩ; 滑动变阻器R3,最大阻值100Ω,额定电流1.5A; 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω;开关S一个,导线若 干。 ①请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压 表V1内阻RV的实验电路。 ②由上问写出V1内阻RV的表达式,说明式中各测量量 的物理意义。
电压调节的 范围 电流调节的 范围 电能损耗 电源负担轻 电源负担重 以小控大
特点
以大控小
4、控制电路的选择
(1)若需要被测电阻R两端电压变化范围较大,或需 要从零开始连读可调电压,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; (3)当Rx<<R滑时.为使被测电阻中电流有明显变化, 也应选分压电路;
分压式接法
2014年11月11日
2、伏伏法
U1 U1 Rx RV 2 U2 U2 RV 2
条件:已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用.
存在系 统误差 能否消除?
U1 U 2 U1 U 2 Rx RV 2 U2 U2 RV 2
根据串联分压进行测量
没有系 统误差
U1 U 2 Rx RV 2 U2
U1 U1 R2 RV U 2 U1 U 2 U1 R2
五、实验的设计流程
实验的设计流程:
改装
量程 过小
扩充
“V+R”-A法
V-“R∥A”法
量程恰当
有
内 接 法 外 接 法
器材
测量 部分
算
程量 过大
缺 或
看
控制 部分
变
变用Biblioteka 安-安法 伏-伏法连接 电路
检
从零开始连续变化的电压
四、实验的创新设计
(一)电表量程的扩充使用
[练习1] 要测定一个待测电阻Rx(阻值约为200Ω)的 阻值,除了待测电阻外,实验室提供了如下器材: A.电源E(电动势为3V,内阻不计) B.电流表A1(量程为0~10mA,内阻r1约为50Ω) C.电流表A2(量程为0~500μA,内阻为r2=1 000Ω) D.滑动变阻器R1(阻值为0~20Ω,额定电流为2A) E.电阻箱R2(阻值为0~9999.9Ω,额定电流为1A) F.开关S,导线若干。 请画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材的 代号。
I 2 (r2 R2 ) Rx I1 I 2
(二)电表的创新使用
电流表 电压表 电流表 阻值很小、电流可读的定值电阻 阻值很大、电压可读的定值电阻
效果
电压表
定值电阻
(三)伏安法测电阻之发散思维
1、安安法
I 2 RA 2 Rx I1 I 2
没有系 统误差
条件:已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用. 根据并联分流进行测量
要求 测伏安特性曲线等要求 无上 述要求 超额 定值 限流式连接 分压式连接
试
小
科学 安全 精确
结
方便 节约
1、实验仪器和电路选择的基本原则:
2、实验仪器的选择: 不超量程 电表达到满偏的1/3以上 电流表外接法
3、实验电路(电流表内外接法)的选择 电流表内接法
限流式接法
4、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:
电压表的分流 R测=U/I<R偏小 测量小电阻
内测大,外测小,测大偏大,测小偏小
(三)控制电路的设计
1、限流式
Rx 负载Rx的电压调节范围 E~E R Rx
可见滑动变阻器的总阻值R越大,电阻RX两端电压的变化范 围越大。变阻器总阻值R 是Rx 的2--5倍时,限流接法对电流、 电压控制作用显著,这样既便于调节,用电器两端电压变化范围 又比较大. 在合上开关以前,要使滑动变阻器滑片P的位置处于a端.
电学实验的器材选择 与电路设计
景泰一中 朱义基
一、电学实验的设计原则
一、电学实验的设计原则
科学性 安全性
精确性
方便性 节约性
综合考虑
二、电学实验器材的选择
(一)电表的选择
(1) 不超过使用量程. (2) 指针有较大偏转(一般取满偏的1/3——2/3 左右)
(二)滑动变阻器的选择
(1) 不超过其最大电流; (2) 阻值合适,方便操作(限流使用时: 2RX— 5RX,分压式用时: 0.1RX—0.5RX)
三、实验电路的设计
(一)电路结构组成
实验电路包括三个部分:
①测量电路
②控制电路(变阻器、开关)
③电源.
(二)测量电路的设计
1、电流表内接法
U 测 U Rx U A R测= = Rx RA Rx I测 I Rx
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
2、电流表外接法
2、分压式
负载RX的电压调节范围0 ~ E 滑动变阻器的总阻值R越小,越便于调节用电器两 端电压. 一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的 电阻, 在0.1—0.5倍之间为好。
在合上开关以前,要使滑动变阻器滑片位置处于a端.以使 负载上的电压和电流最小.(均为零)
3、控制电路的比较
比较项目 电路 限流式接法 分压式接法
U测 U Rx Rx RV R测= = Rx I 测 I Rx IV Rx RV
误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
3、实验电路(电流表内外接法)选择的依据 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>R 偏大 测量大电阻
(4)当Rx>R滑时(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.
伏安法测电阻的四种电路
限流式供电,安培表内接法
限流式供电,安培表外接法
分压式供电,安培表内接法
分压式供电,安培表外接法