實(shí)驗(yàn)儀器和電路選擇

如何選擇儀器和實(shí)驗(yàn)電路1.描繪小燈泡的伏安特性.2.測(cè)定金屬絲的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)器，游標(biāo)卡尺。）3.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.4.多用表的使用5.電表改裝恒定電流實(shí)驗(yàn)恒定電流部分要求會(huì)正確使用的儀器主要有：螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、多用電表、等安全性原則:要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和客觀條件選用合適的儀器，使實(shí)驗(yàn)切實(shí)可行，能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。另外還要注意測(cè)量?jī)x器的量程，電阻類器件的電流不能超過(guò)其最大允許電流等。

一、實(shí)驗(yàn)儀器選擇的基本原則:

精確性原則:根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選用精度合適的測(cè)量工具，但對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講，精確程度夠用即可，并不是精度越高越好。方便性原則:實(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，還要考慮阻值大小對(duì)實(shí)驗(yàn)操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。1．根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表．首先保證流過(guò)電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過(guò)使用量程．然后合理選擇量程。務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏的1/3-2/3左右），以減少測(cè)讀的誤差．根據(jù)教學(xué)大綱及高考考核的要求，選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器件，通?？梢詮囊韵氯矫嫒胧郑?/p>

2．根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍需要選擇滑動(dòng)變阻器，注意流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流不超過(guò)它額定值．對(duì)大阻值的變阻器，如果滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流電壓有很大變化的，不宜采用．3．應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來(lái)選擇儀器．對(duì)于這種情況．只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理．才能做出恰當(dāng)?shù)倪x擇．

器材選擇的一般步驟是：①找出唯一性的器材；②草畫電路圖（暫不把電表接入）；③估算最大值（在限流電路中把滑動(dòng)變阻器觸頭推向最小值）；④考慮能否都使電表達(dá)到滿偏的1/3以上。比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差來(lái)源測(cè)量結(jié)果適用條件③測(cè)量值較小時(shí)二、實(shí)驗(yàn)電路（電流表內(nèi)外接法）選擇的依據(jù)R測(cè)＝U/I＞Rx偏大R測(cè)＝U/I＜Rx偏小電流表的分壓電壓表的分流例1：有一電阻R，其阻值大約在40Ω至50Ω之間，需進(jìn)一步測(cè)定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電池組E，電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；電壓表Ｖ，量程為0至10Ｖ，內(nèi)阻20Ω；電流表A1，量程為0至50ｍＡ，內(nèi)阻約20Ω；電流表A2，量程為0至300mＡ，內(nèi)阻約4Ω；滑動(dòng)變阻器R1，阻值范圍為0至100Ω，額定電流1A；滑動(dòng)變阻器R2，阻值范圍為0至1700Ω，額定電流0.３Ａ，開關(guān)Ｓ及導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)電路圖如圖１所示，實(shí)驗(yàn)中要求多測(cè)幾組電流、電壓值．在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選＿＿＿電流表和

滑動(dòng)變阻器．A2R1例2：用伏安法測(cè)量阻值約為歐的線圈的電阻Ｒ，己知所用電流表的量程為（0～0.6Ｖ），內(nèi)阻0.125Ω，電壓表的量程為（0～15Ｖ），內(nèi)阻為15kΩ，蓄電池組電壓為12Ｖ，問(wèn)應(yīng)采用哪一種連接電路？若題目給出的被測(cè)電阻阻值約為幾十歐，可能大于43Ω，也可能小于43Ω，內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。

幾千幾十幾分析與解因?yàn)镽>>RA或R=

=43Ω若題目給出的被測(cè)電阻阻值約為幾千歐，大于43Ω，采用內(nèi)接法若題目給出的被測(cè)電阻阻值約為幾歐，小于43Ω，采用外接法比較項(xiàng)目限流式接法分壓式接法電路電壓調(diào)節(jié)的范圍電流調(diào)節(jié)的范圍電能損耗電路連接三、控制電路（滑動(dòng)變阻器的接法）的選擇：

EIR電源負(fù)擔(dān)輕

E（IR+Iap）電源負(fù)擔(dān)重簡(jiǎn)便（一般會(huì)選用）復(fù)雜三、控制電路（滑動(dòng)變阻器的接法）的選擇：（1）若需要被測(cè)電阻Rx兩端電壓變化范圍較大，或需要從零開始連讀可調(diào)電壓、燈泡（小燈珠）的伏安法應(yīng)選分壓電路；（4）當(dāng)R變>Rx時(shí)（或兩者相差不多），雖然兩種電路都可以對(duì)負(fù)載電流有明顯的調(diào)節(jié)和控制．或兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)．但限流電路具有節(jié)省電能、電源負(fù)擔(dān)輕、電路連接簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)選限流電路較好．（3）當(dāng)R變<<Rx時(shí)．為使被測(cè)電阻中電流有明顯變化，也應(yīng)選分壓電路；（2）若采用限流電路時(shí)，如果電路中最小電流大于或等于被測(cè)電阻Ｒ的額定電流，必須采用分壓電路；例3：有一小燈泡上標(biāo)有“6V，6Ｗ”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法測(cè)量這個(gè)燈泡的I－U圖線，已知所用器材有：電流表（0～0.3Ａ，內(nèi)阻1Ω）；電壓表（0～15Ｖ，內(nèi)阻20kΩ）；滑動(dòng)變阻器（0～30Ω，2Ａ）；學(xué)生電源（直流9Ｖ）；開關(guān)一只、導(dǎo)線若干．為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，畫出合理的實(shí)驗(yàn)電路圖．例4：欲用伏安法測(cè)定一個(gè)阻值約12Ω的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，下列器材中應(yīng)選用的是_________，畫出應(yīng)采用的電路圖。A、電池組（6V，內(nèi)阻很?。〣、電流表（0—3A，內(nèi)阻0.0125Ω）C、電流表（0—0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）D、電壓表（0—3V，內(nèi)阻3KΩ）E、電壓表（0—6V，內(nèi)阻6KΩ）F、滑動(dòng)變阻器（0—20Ω，1A）G、滑動(dòng)變阻器（0—200Ω，0.3A）H、電鍵、導(dǎo)線電表接入時(shí)，用電流表外接法。變阻器可采用限流作用。此題中變阻器也可采用分壓作用。

實(shí)物連接以其考察的知識(shí)點(diǎn)較多和要求思考問(wèn)題全面等特點(diǎn)，成為高中物理實(shí)驗(yàn)的熱點(diǎn)。然而學(xué)生在這種題上往往失誤太多。究其原因，就是沒有建立起完整、細(xì)致、合理的思維程序，使得連出的線路圖出現(xiàn)錯(cuò)誤或疏漏。我們可以把解決實(shí)物連線的問(wèn)題的思路建立一個(gè)程序如下：四、實(shí)物連接：１．根據(jù)原理畫出電路圖２．根據(jù)要求選擇器材及量程３．根據(jù)先并后串或先串后并的方法連接實(shí)物圖４．連接時(shí)要注意：電流的方向、儀表的量程、變阻器的接法及滑片的初位置例5.試根據(jù)右圖連接下列實(shí)物小結(jié)1、實(shí)驗(yàn)儀器和電路選擇的基本原則:

安全性精確性