電學(xué)實驗器材和電路的選擇

1、 電學(xué)實驗器材和電路的選擇一、考點聚焦 1、使學(xué)生掌握選擇器材和電路的一般原則 2使學(xué)生掌握選擇電壓表、電流表、滑動變阻器的方法 3使學(xué)生會選擇電流表內(nèi)、外接法；分壓電路和限流電路 二、知識掃描一、選擇器材和電路的一般原則1安全性原則：實驗中要保證電流、電壓值既不超過儀表的量程，又不能超過變阻器、小燈泡、電阻箱等器材所允許的最大值2精確性原則：在不違反安全性原則的前提下，盡量使測量結(jié)果更精確a bVAVA3簡便性原則：在不違反前兩個原則的前提下，盡量使測量電路簡單好接，測量中的調(diào)節(jié)控制操作方便二、兩種電路的選擇（一）電流表的內(nèi)、外接法1、伏安法測電阻有如圖a、b兩種接法a叫(電流表)外接法：所

2、測的電壓為Rx兩端電壓真實值，所測電流大于通過Rx的電流值（由于電壓表Rv分流），故由RU/I算出的Rx值（測量值）小于真實值（實際上測量值等于Rx與RV并聯(lián)電阻值）RV比Rx大的越多，誤差越小因此外接法適宜測量_ _。b叫（電流表）內(nèi)接法：所測的電流為通過Rx電流真實值，所測電壓大于Rx兩端的電壓（由于電流表RA分壓），故由R=U/I算出的Rx值（測量值）大于真實值（實際上測量值等于Rx與RA串聯(lián)電阻值），RA比Rx小的越多，誤差越小。因此內(nèi)接法適宜測量_。VAb ca測量電路的正確選擇：RxRA時（遠大于一般是 100倍以上，即Rx100RA），采用_；當RxRv時，采用_2、試觸法：如果

3、無法估計被測電阻的阻值大小，可以利用如圖將電壓表的左端接a點，而將右端第一次接b點，第二次接c點，觀察電流表和電壓表的變化，若電流表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是大電阻，應(yīng)該用內(nèi)接法測量；若電壓表讀數(shù)變化大，說明被測電阻是小電阻，應(yīng)該用外接法測量。（這里所說的變化大，是指相對變化，即I/I和U/U ）(二)滑動變阻器的分壓式和限流式連接RRa b滑動變阻器在電路中也有a、b兩種常用的接法：a叫 ，b叫 。分壓接法被測電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。 1、選擇分壓式的幾種情況：（1）電壓從零開始調(diào)節(jié)；（2）電壓調(diào)節(jié)范圍足夠大；（3）滑動變阻器的阻值小于Rx（一般小于Rx的1/2）；（4）用限流接法時電路中的

4、最小電流仍然超過電表量程。 2、選擇限流式的幾種情況（1）滑動變阻器的阻值遠大于Rx（一般大于Rx的10倍以上）；（2）限流、分壓均可時，為了節(jié)能一般采用限流接法。三、四種器材的選擇（一）電源的選擇 1、一般根據(jù)實驗要求來選擇。如“電磁打點計時器”選用交流4-6V電源，“電火花計時器”則用220V交流電源；“電場中等勢線的描繪”使用直流6V電源，而“測量電源電動勢和內(nèi)電阻”則用一節(jié)舊一些的干電池等等。 2、根據(jù)用電器的額定電壓來選擇。（二）電流表和電壓表的選擇 1、根據(jù)電源的參數(shù)來選擇；2、根據(jù)電路中的最大電流（或者電壓）來選擇； 3、根據(jù)用電器的額定電流（或者電壓）來選擇。（三）滑動變阻器的

5、選擇1、用分壓接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值小的；而額定電流大的。2、用限流接法時，滑動變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的。 四、電路的實物連線 1、總的原則：先串后并，接線到柱，注意量程和正負。2、對限流電路，只需用筆畫線當作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、開關(guān)、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可（注意電表的正負接線柱和量程，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處）。3、對分壓電路，應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。（注意滑動變阻

6、器應(yīng)調(diào)到阻值最小處） 另外，要特別注意滑動變阻器的連接，有以下三種典型錯誤接法：三、好題精析例1 有一個電阻Rx，其阻值大約是10，請選擇適當?shù)钠鞑模员銣y量其阻值可供選擇的電路如圖可供選擇的器材是：A、電動勢4.5V、內(nèi)阻不計的電源EB、量程為5V、內(nèi)阻10k的電壓表V1C、量程為3V、內(nèi)阻6k的電壓表V2D、量程為300mA、內(nèi)阻4的電流表A1E、量程為500mA、內(nèi)阻2的電流表A2F、最大阻值20、額定電流1.5A的滑動變阻器R1G、最大阻值500、額定電流0.5A的滑動變阻器R2H、開關(guān)和若干根導(dǎo)線則選用的電路是_(填甲或乙)，選用的器材是_(填序號)例2 圖中是用伏安法測電阻的實驗所

7、需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：（1）待測電阻Rx（約100）；（2）直流毫安表（量程010mA，內(nèi)阻50）；（3）直流電壓表（量程03V，內(nèi)阻5k）；（4）直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計）；（5）滑動變阻器（阻值范圍015，允許的最大電流1A）；（6）開關(guān)一個，導(dǎo)線若干根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線四、能力突破1、用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（9001000）：A、電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；B、電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1750；C、電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r22500；D、滑線變阻器R，最大阻值約為100；E、單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。（1

8、）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。圖13-8（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx_。 2、某學(xué)生欲測一未知電阻的阻值，可供選擇的器材有電流表A1量程010 mA電流表A2量程00.6 A電壓表V1量程03 V電壓表V2量程015 V滑動變阻器一只，電源4.5 V，開關(guān)2個，如圖，當開關(guān)K2連a時，兩電表的指針偏轉(zhuǎn)角度都在滿偏的4/5處；若將K2接b時，其中一個電表的指針偏角幾乎不變，另一個電表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏的3/4處.該學(xué)生所選用的電壓表的量程為_，所用的電流表的量程為_，該電阻的阻值為_.3、某電壓表的內(nèi)阻在2030k之間，為了測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可用的器材：待測電壓表V（量程3V）電流表A1（量程200A）電流表A2（量程5mA）電流表A3（量程0.6A）滑動變阻器R（最大阻值1 k）電源E（電動勢4V）開關(guān)。在所提供的電流表中應(yīng)選用_。為了盡量減小偶然誤差，要求多測幾組數(shù)據(jù)。試在右邊方框中畫出符合要求的實驗電路圖（其中電源和開關(guān)及