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1、高一物理电学设计性实验的解题思路http:/www.DearEDU.com张书生 设计性实验大多出现在电学实验中，解答设计性实验题目时，应注意以下解题思路： 1. 设计实验电路，通常有以下几个环节组成： 第一是实验原理的确定。电路设计是从探索实验原理开始的，实验原理既包括实验所探索的原理和设想，也包括实验仪器、装置所应用的科学原理，它是实验设计的出发点，也是贯穿整个实验活动的主线。第二是实验电路的构想。从电路的结构上看，有三部分组成：一是动力源，它就是电路中的电源；二是测量电路，它由被测元件、测量仪器组成；三是控制电路，它由开关、变阻器等控制元件组成。一般程序是先确定测量电路，再确定控制电路，
2、最后确定动力源，应遵循安全、精确、经济方便的原则。 2. 实验器材的选择，应遵循以下原则： 第一是安全性原则，指各电表在测量时不能超过量程，通过电源的内部或其他元件的电流不能超过其允许的最大值。第二是精确性原则，指在选择仪器时要有利于减少测量误差，提高实验的准确性。比如：一般应选择内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，电表指针的偏角不小于其量程的1/3；欧姆表测量时应选用指针尽可能指在中心刻度附近的倍率挡位。第三是经济性原则，是指在保证安全可靠的前提下，减小额外的电能消耗。 3. 实物图连接，应注意的有： 连接电表应注意量程选用正确；正、负接线柱不要接错；各导线都应接在接线柱上；在导线中间不要出
3、现交叉。基本方法有：先画好实验电路原理图，从电源正极开始按顺时针将干路要串联的元件依次串联起来，然后连接支路，将要并联的元件再并联到电路中去。连接完毕，进行仔细检查。 例1. 要测量一只电压表的内电阻RV，提供的器材包括：待测电压表（量程03V，内阻约为）；电阻箱R（阻值）；滑动变阻器（阻值，额定电流1A）；滑动变阻器（阻值01700k，额定电流0.5A）；电源E（电动势约为6V，内阻可不计）；开关S及导线若干。 请设计出测量电压表内阻的实验方案。要求： （1）在以上提供的器材中选择必需的器材设计测量电路，并在电路图上标出所选可变电阻的代号（R、R1、R2）。 （2）写出完成接线后的简要测量步
4、骤，并说明实验中应测量的物理量。 （3）写出计算RV的表达式（用测量的物理量表示）。 解析：把电压表当作一个能读出自身电压的定值电阻，借鉴测量电阻的常规方法就可组织实验。 （1）采用如图1所示电路。图1 （2）调节电阻箱阻值为R时电压表读数为U1，则有： 调节电阻箱阻值为时电压表读数为U2，则有： （3）由上述两式可得电压表的内阻为： 点评：对最后一式进行特殊化处理： （1）调节电阻箱时使得U2为U1的一半（比如U1为满偏，U2为半偏），它将变成。 （2）若进一步的采用如图2所示的分压电路：改变分压电路分压值，调节电阻箱阻值为，此时电压表读数为U1；再调节电阻箱阻值为，使得电压表读数为，此时将有（采用分压电路的目的是为了能安全地调节电阻箱的阻值为零）。可以看出：实验设计得越深入，数据处理起来就越方便。图2用心 爱心 专心 122号编辑 2
