高中物理實驗儀器的選擇（課堂PPT）

1、1如何選擇電學(xué)儀器和實驗電路如何選擇電學(xué)儀器和實驗電路忻城縣中學(xué)忻城縣中學(xué)主講：羅增輝主講：羅增輝2一、實驗儀器的選擇一、實驗儀器的選擇三個原則三個原則： （1）安全性原則：）安全性原則： （2）準確性原則：）準確性原則： （3）操作性原則：）操作性原則：3三個方面三個方面1.根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表則選擇電表2.根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇所需要的滑動變阻器擇所需要的滑動變阻器3.應(yīng)根據(jù)實驗的基本要求來選擇儀器應(yīng)根據(jù)實驗的基本要求來選擇儀器4選擇儀器的一般步驟：選擇儀器的一般步驟：1.找出唯一

2、性的儀器找出唯一性的儀器2.草劃電路圖（暫不把電表接入）草劃電路圖（暫不把電表接入）3.估算最大值（在限流電路中把滑估算最大值（在限流電路中把滑動變阻器的觸頭推向最小值）動變阻器的觸頭推向最小值）4.考慮能否使電表達到滿偏的一半以上考慮能否使電表達到滿偏的一半以上5注意：注意：1.在在“伏安法測電阻伏安法測電阻”和和“伏安法測電源電動伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻勢和內(nèi)電阻”的實驗中，一般選用總阻較小的的實驗中，一般選用總阻較小的滑動變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，后者可減小誤滑動變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，后者可減小誤差。差。2.在滑動變阻器作限流使用時，為使負載在滑動變阻器作限流使用時，為使負載RX既既能

3、得到較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，又能使電流變化能得到較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，又能使電流變化均勻，選擇變阻器時，就使其總阻值大于均勻，選擇變阻器時，就使其總阻值大于RX，一般在一般在25倍為好。倍為好。3.在滑變阻器作分壓作用時，一般取滑變阻在滑變阻器作分壓作用時，一般取滑變阻器的總阻值在器的總阻值在0.1 RX 0.5 RX倍為好倍為好6例題：有一電阻例題：有一電阻R，其阻值大約在，其阻值大約在40 50 之間，需進一步測定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電之間，需進一步測定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電池組池組 ，電動勢為，電動勢為9V，內(nèi)阻忽略不計；電壓表，內(nèi)阻忽略不計；電壓表V ，量程為量程為0至至10V，內(nèi)阻，內(nèi)

4、阻20 ；電流表；電流表A1，量程為，量程為0至至50mA，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約20；電流表；電流表A2，量程為，量程為0300mA,內(nèi)阻約內(nèi)阻約4 ；滑動變阻器；滑動變阻器R1，阻值，阻值范圍為范圍為0100 ，額定電流，額定電流1A;滑動變阻器滑動變阻器R2，阻值范圍為，阻值范圍為01700 ，額定電流，額定電流0.3A，開，開關(guān)關(guān)S及導(dǎo)線若干。及導(dǎo)線若干。實驗電路圖實驗電路圖如圖所示，實驗中要求多測如圖所示，實驗中要求多測幾組電流、電壓廈在實驗中幾組電流、電壓廈在實驗中應(yīng)選應(yīng)選 電流表和電流表和 滑動變滑動變阻器阻器7 例題：測一阻值約為例題：測一阻值約為12的電阻，備有下列器材：的電阻，備有

5、下列器材： A 直流穩(wěn)壓電源（電動勢直流穩(wěn)壓電源（電動勢6V，內(nèi)阻很?。?；，內(nèi)阻很?。?； B 電流表（量程電流表（量程0 3A， 內(nèi)阻內(nèi)阻0.0125） ； C 電流表（量程電流表（量程0 0.6A，內(nèi)阻，內(nèi)阻0.125）；）； D 電壓表（量程電壓表（量程3V， 內(nèi)阻內(nèi)阻3k）；）； E 電壓表（量程電壓表（量程6V， 內(nèi)阻內(nèi)阻6k）；）； F 滑動變阻器（滑動變阻器（0 20， 額定電流額定電流1A）；）； G 滑動變阻器（滑動變阻器（0 200，額定功率，額定功率0.3A）；）； H 導(dǎo)線若干，電鍵一個。導(dǎo)線若干，電鍵一個。 電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選 ，電壓表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選 ，變阻器為，變

6、阻器為 。 畫出測量電路原理圖。畫出測量電路原理圖。 BDF 8二、實驗電路（電流表內(nèi)外接法）的選擇二、實驗電路（電流表內(nèi)外接法）的選擇（內(nèi)接）（外接）91、為什么要選擇連接方式？、為什么要選擇連接方式？ 答：由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，答：由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，不管電流表內(nèi)接還是外接都將引起誤不管電流表內(nèi)接還是外接都將引起誤差，為了減小誤差我們要選擇電流表差，為了減小誤差我們要選擇電流表的內(nèi)、外接方式。的內(nèi)、外接方式。102、如何選擇電流表的內(nèi)接或外接方式？、如何選擇電流表的內(nèi)接或外接方式？a：阻值判斷法：阻值判斷法： 待測電阻值的阻值待測電阻值的阻值RXRx/RA 采用外接法誤差小采

7、用外接法誤差小 如果如果 RV/RxRx/RA 采用內(nèi)接法誤差小。采用內(nèi)接法誤差小。113、內(nèi)接、外接各對測量結(jié)果有什么影響？、內(nèi)接、外接各對測量結(jié)果有什么影響？答：答： 內(nèi)接：內(nèi)接：R測測R真真 外接：外接：R測測R真真124、如果RV、RA均不知大小，如何進行判斷？ ab（1）如果電流表示數(shù)變化明顯，電流表應(yīng)：（2）如果電壓表示數(shù)變化明顯，電流表應(yīng)： 答：利用試測法，如圖內(nèi)接內(nèi)接 即電鍵接即電鍵接 b外接即電鍵接外接即電鍵接 a13例題：用伏安法測量阻值約為幾十歐的線圈的例題：用伏安法測量阻值約為幾十歐的線圈的電阻，己知所用電流表的量程為（電阻，己知所用電流表的量程為（00.6），內(nèi)阻），

8、內(nèi)阻0.125，電壓表的量程為（，電壓表的量程為（015），內(nèi)阻為），內(nèi)阻為15k，蓄電池組電壓為，蓄電池組電壓為12，問，問應(yīng)采用哪一種連接電路？應(yīng)采用哪一種連接電路？ 分析：分析： 而題目給出的被測電阻阻而題目給出的被測電阻阻值約為幾十歐，可能大于值約為幾十歐，可能大于43，也可能小于，也可能小于43，因此內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。因此內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。在具體的實驗中若在具體的實驗中若RA、RV，均不知的情況下，可均不知的情況下，可用試觸法判定，即通過改變電表的連接方式看用試觸法判定，即通過改變電表的連接方式看電流表、電壓表指針變化大小來確定電流表、電壓表指針變化大小來

9、確定14三、控制電路的選擇（滑動變阻器三、控制電路的選擇（滑動變阻器的限流接法與分壓接法）的限流接法與分壓接法）思考：滑動變阻器在電路中的作用？15比較項目比較項目限流接法限流接法分壓接法分壓接法 電路電路RX電壓調(diào)節(jié)范圍電壓調(diào)節(jié)范圍 RX電流調(diào)節(jié)范圍電流調(diào)節(jié)范圍 燈泡電流相同時電燈泡電流相同時電路消耗總功率路消耗總功率 閉合前觸頭的位置閉合前觸頭的位置 EERRRXX IE (I+I)EbaXXRERREXRE0 0 E16優(yōu)、缺點優(yōu)、缺點：降壓：降壓：不能從零開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范不能從零開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍較小圍較小但省電但省電分壓：分壓：調(diào)節(jié)范圍大調(diào)節(jié)范圍大但耗電較多但耗電較多17選擇方法選擇方法 通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選擇分壓接法。況下，必須選擇分壓接法。A：若需要被測電阻若需要被測電阻Rx兩端電壓變化范圍較大，或需要兩端電壓變化范圍較大，或需要從零開始連讀可調(diào)電壓，應(yīng)選分壓電路從零開始連讀可調(diào)電壓，應(yīng)選分壓電路 。 B: 若采用限流電路時，如果電路中最小電流大于或若采用限流電