山東省臨朐實驗中學高二物理電學實驗器材和電路的選擇學案Word版

1、山東省臨朐實驗中學高二物理學案：專題 電學實驗器材和電路的選擇1 / 7一、安培表內(nèi)、外接電路的選擇由于電壓表的分流作用和電流表的分壓作用，造成表的示數(shù)與通過負載的電壓或電流真實值之間產(chǎn)生誤差，為減小此系統(tǒng)誤差，應(yīng)慎重選擇電流表的內(nèi)外接法，選擇方法如下：1、直接比較法：當待測電阻阻值RxRA時，安培表分壓很小，選擇安培表內(nèi)接電路。2、臨界值計算比較法：當待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時，如何確定被測電阻R是較大還是較小呢？我們要計算兩種接法的相對誤差，可用與相比較.當即時，宜采用電流表外接法；當即時，宜采用電流表內(nèi)接法；而時，電流表內(nèi)外接法效果是一樣的.此時的被測電阻值R我們稱為臨

2、界電阻。3、測試判斷法（試觸法）若Rx、RA、RV的大小關(guān)系事先沒有給定，可借助試觸法確定內(nèi)、外接法.具體做法是:如圖10-6所示組成電路，其中電流表事先已經(jīng)接好，拿電壓表的一個接線柱去分別試觸M、N兩點，觀察先后兩次試觸時兩電表的示數(shù)變化情況。如果電流表的示數(shù)變化比電壓表示數(shù)變化明顯(即)，說明接M點時電壓表分流作用引起的誤差大于接N點時電流表分壓作用引起的誤差，這時應(yīng)采用內(nèi)接法(即電壓表接N點)。如果電壓表的示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化明顯(即)，說明接N點時電流表分壓作用引起的誤差大于接M點時電壓表分流作用引起的誤差，這時應(yīng)采用外接法(即電壓表接M點).二、滑動變阻器應(yīng)用分析滑動變阻器是電學

3、實驗中常用的儀器，近幾年高考電學設(shè)計性實驗命題對其應(yīng)用多次直接或滲透考查.如何選擇滑動變阻器的接法設(shè)計控制電路仍是歷屆考生應(yīng)考的難點.圖12-3滑動變阻器的限流接法與分壓接法的特點：如圖10-2所示的兩種電路中，滑動變阻器（最大阻值為R0）對負載RL的電壓、電流強度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱為限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.學案使課堂從“教”為中心轉(zhuǎn)到“學”為中心圖10-2負載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）負載RL上電流調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）相同條件下電路消耗的總功率限流接法EULEILEIL分壓接法0ULE0ILE（IL+Iap）比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍

4、較大限流電路能耗較小滑動變阻器的限流接法與分壓接法：兩種電路均可調(diào)節(jié)負載電阻電壓和電流的大小，但在不同條件下，調(diào)節(jié)效果大不一樣，滑動變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.1.下列三種情況必須選用分壓式接法（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法.（2）當用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時，必須采用分壓接法.因為按圖（b）連接時，因RLR0Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R并Rap，而整個電路的總阻值約為R0，那么RL兩端電壓UL=

5、IR并=Rap，顯然ULRap,且Rap越小，這種線性關(guān)系越好，電表的變化越平穩(wěn)均勻，越便于觀察和操作.（3）若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過RL的額定值時，只能采用分壓接法.三、選擇電路和器材的基本原則 安全：不能損壞實驗器材； 精確：盡可能減小實驗誤差；方便：在保證實驗正常進行的前提下，選用的電路和器材應(yīng)便于操作，讀得的實驗數(shù)據(jù)便于處理。學案使學生從“聽眾”角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤把輪T”角色四、電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則電流表量程一般有兩種0.10.6A，03A；電壓表量程一般有兩種03V，015V。如圖10-1所示：圖10-1因為同一個電流表、電壓表有不同的量程，因此，對應(yīng)不同的

6、量程，每個小格所代表的電流、電壓值不相同，所以電流表、電壓表的讀數(shù)比較復雜，測量值的有效數(shù)字位數(shù)比較容易出錯。下面是不同表，不同量程下的讀數(shù)規(guī)則：電壓表、電流表若用03V、03A量程，其最小刻度（精確度）分別為0.1V、0.1A，為10分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可。如圖所示，電壓表讀數(shù)為1.88V，電流表讀數(shù)為0.83A。若指針恰好指在2上，則讀數(shù)為2.00V（或A）。電壓表若用015V量程，則其最小刻度為0.5V，為2分度儀表讀數(shù)，所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有一位小數(shù)，也必須有一位小數(shù)。 如圖所示，若指針指在整刻度線上，如指在10上應(yīng)讀做10.0V，指在緊靠10刻度

7、線右側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線）讀數(shù)為10.5V，若指在這兩條刻度線間的中間某個位置，則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，分別讀做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，即使是指在正中央，也不能讀做10.25V，若這樣，則會出現(xiàn)兩位不準確的數(shù)，即小數(shù)點后的2和5，不符合讀數(shù)規(guī)則，如上圖中所示，讀數(shù)應(yīng)為9.3V。電流表若用0-0.6A量程，則其最小刻度為0.02A，為5分度儀表讀數(shù)，其讀數(shù)規(guī)則與015V電壓表相似，所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有兩位小數(shù)，也必須有兩位小數(shù)。 如上圖所示，電流表讀數(shù)為0.17A，若指針指在第11條刻度線上，則讀數(shù)為0.22A，指在第10條刻度線上，讀數(shù)為0.20A，指在第12條刻度線上，讀數(shù)為0.24A。練習1、 練習2、（1）讀出下列電表的測量值。接03V量程時為_V。接03A量程時為_A。 接015V量程時為_V。接00.6A量程時為_A。（2）讀出右圖所示電阻箱的阻值_。例2、 圖10-7為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需器材實物圖，器材規(guī)格如下： （1）待測電阻Rx（約100） （2）直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計） （3）直流毫安表（量程010mA，內(nèi)阻50） （4）直流電壓表（量程03V，內(nèi)阻5K）