《如何选择电学仪器和实验电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《如何选择电学仪器和实验电路（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、恒定电流实验基础 安全性 如何选择电学仪器和实验电路 ？ 基本原则 : 精确性 方便性 误差小 仪器少 耗电少 综合考虑 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。 一、实验仪器选择的基本原则 : 方便性原则 :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。 注意 流过滑动变阻器的电流不超过它额定值 一般选较接近所测电阻的 滑动变阻器 精
2、确性： 尽量减小实验误差。选择电表时，保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的 2/3），不小于量程的 1/3,一般能用小时不用大 。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大 。 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 不超过使用程 ,不小于量程的 1/3然后合理选择量程。务必使 指针有较大偏转 （一般取电路中最大的电流（电压）达到满偏的 2/3左右），以减少测读的误差 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
3、源等器件，通常可以从以下三方面入手： 2 根据电路中可能出现的电流或电压范围需要选择滑动受阻器，注意 流过滑动变阻器的电流不超过它额定值 一般选较接近所测电阻的 滑动变阻器 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 例 1 ：有一电阻 R ，其阻值大约在 40 至 50 之间，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，量程为 0至 10，内阻 20； 电流表 A1，量程为 0至 50，内阻约 20； 电流表 A2，量程为 0至 300m，内阻约 4； 滑动变阻器 R1，阻值范围为 0至 100，额定电流 1A；
4、滑动变阻器 R2，阻值范围为 0至 1700，额定电流 0.， 开关及导线若干 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 A2 R1 比较项目 电流表内接法 电流表外接法 电路 误差来源 测量结果 适用条件 二、实验电路 （电流表内外接法） 选择的依据 R测 U/I R 偏大 R测 U/I R偏小 电流表的分压 电压表的分流 例 2 ：用伏安法测量阻值约为 欧的线圈的电阻，己知所用电流表的量程为（ 0 0.6），内阻0.125，电压表的量程为（ 0 15），内阻为15k，蓄电池组电压为 12，问应采用哪一种连接电路？ 若题目给出的被测电阻阻值约为几十
5、欧，可能大于43，也可能小于 43， 内接法、外接法两种电路均可采用。 VARR几千 几十 几 分析与解因为 R= =43 若题目给出的被测电阻阻值约为几千欧，大于 43，采用内接法 若题目给出的被测电阻阻值约为几欧，小于 43， 采用外接法 比较项目 限流式接法 分压式接法 电路 电压调节的范围 电流调节的范围 电能损耗 电路连接 三、控制电路 （滑动变阻器的接法） 的选择： EIR 电源负担轻 E（ IR+Iap） 电源负担重 简便 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 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； （ 4）当
6、 R0R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 （ 3）当 R0Rx，故采用电流表的外接法。 3、确定控制电路 因滑动变阻器的全值 R0大于被测电阻阻值 Rx，故考虑滑动变阻器的限流接法（采用限流接法时，通过 Rx的最大电流为 0.45A，最小电流为0.11A，较符合实验要求）。 例 3 ：有一小灯泡上标有“ 6V0.6”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 0.3，内阻 1）；电压表（ 0 15，内阻 20k）；滑动变阻器（
7、 030， 2）；学生电源（直流 9）；开关一只、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 12欧的电阻，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（ 6伏，内阻很小） B、电流表（ 0 3安，内阻 0.0125欧） C、电流表（ 0 0.6安，内阻 0.125欧） D、电压表（ 0 3伏，内阻 3千欧） E、电压表（ 0 6伏，内阻 6千欧） F、滑动变阻器（ 0 20欧， 1安） G、滑动变阻器（ 0 200欧， 0.3安） H、电键、导线 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
8、采用分压作用。 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： 四、实物连接： 根据原理画出电路图 根据要求选择器材及量程 根据先并后串或先串后并的方法连接实物图 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 五、电路图的设计： 比较下列实验的电路图，并思考分别属于哪一个分组实验。 练习 1： 在用伏安法测电阻的实验中，所用电压表的内阻约为 20
9、千欧，电流表的内阻约为 10欧，选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上 (如右图所示 )。 (1)根据各点表示的数据描出 I U图线，由此求得该电阻的阻值 Rx _ 欧 (保留两位有效数字 )。 (2)画出此实验的电路原理图。 2.5K 练习 2:为了研究一个 “ 2.5V 0.2W”小灯泡的伏安特性 ,现有蓄电池 1只 ,电键 1个 ,导线若干 ,其它可供选择的器材如下 : (A).量程为 0-3A,内阻为 0.025的电流表 1只 ; (B).量程为 0-0.6A,内阻为 0.2的电流表 1只 ; (C).量程为 0-100mA,内阻为 5的电流表
10、1只 ; (D).量程为 0-3V,内阻为 10K的电压表 1只 ; (E). 量程为 0-15V,内阻为 50K的电压表 1只 ; (F). 额定电流为 1A,阻值为 0-5的滑动变阻器 1只 ; (1).要正确完成这个实验 ,电流表应选 ,电压表应选 (填相应器材的代号 ) (2). 画出实验的电路原理图 . D C 练习 3小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（ I 和 U分别表示小灯泡上的电流和电压）： I (A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U (V) 0.20 0.40
11、 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （ 1）画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围 0 10）、电源、小灯泡、电键、导线若干。 （ 2）画出小灯泡的 U I曲线。 （ 3）将小灯泡接在电动势是 1.5V、内阻是 2.0的电池的两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第 (2)小题方格图中） 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 3、实验电路 （电流表内外接法） 的选择 4、控制电路 （滑动变阻器的接法） 的选择： 2、实验仪器的选择 : 电流表内接法 电流表外接法 限流式接法 分压式接法 估算最大值 电表达到满偏的 1/3以上 5、实物连接： 先并后串或先串后并
