高三物理如何选择电学仪器和实验电路.pdf
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1、09 届高考物理热点分析-如何选择电学仪器和实验电路 在电学实验中,例如用伏安法测电阻测量电源的电动势和内电阻,测某一用电器的图线,都存在如 何选择电学实验器材,如何选择测量电路、控制电路的问题合理地选择实验器材和实验电路,可以使实 验顺利进行,而且实验操作方匣,实验误差较小 正确地选译议器和电路的问题,有一定的灵活性 解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即 “安全性”。 “精确性”、 “方匣性”和“误差小”、 “仪器少”、 “耗电少”等各方面要综合考虑灵活运用 一、实验仪器的选择 根据教学大纲及高考考核的要求,选择电学实验议器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件,通 常可以从以下三方面人手:
2、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量程然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转(一股取满 偏废的2/3 左右) ,以减少测读的误差2根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器注 意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大 变化的,不直采用3应根据实验的基本要求来选择议器对于这种情况只有熟悉实验原理才能作 出恰当的选择 例 1 有一电阻R ,其阻值大约在40 至 50 之问,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
3、,内阻 20;电流表,量程为0 至 50,内阻约 20;电流表,量程为0 至 300m,内阻约4;滑动变。阻器,阻值范围为0 至 100,额定电流1A;滑动 变阻器,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、电压厦在实验中应选_电流表和 _滑动变阻器 分析与解首先估算电路中可能达到的最大电流值,假设选电流表A1,则,超 过了 A1的量程,及假设选电流表A2,则,未超出 A2的量程,故应选电流表A2, 这一选择遵循了安全性原则 对滑动变阻器的选择。假设选R1,电路中的最小电流约为 故电路中的电流强度范围为0.06A0.18A又假设选R2
4、,电路中的最小电流约为 故电路中的电流强度范围为0.005A0.18A,因为电流表A2的量程为0.3,电流强度为0.06时, 仅为电 流表 A2量程的 1/5,如果移动滑动变阻器阻值再增大,其电流表的示数将更小,读数误差会更大,因此对 于 R2而言,有效的调节长度大小,将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感调节不方便,故应选滑 动受阻器 R1这一选择就遵循了方便性原则 二、实验电路(电流表内外接法)的选择 电压表和电流表连入电路可以有两种方法:一种是如图甲所示的电路叫做电流表外接电路(简称“外 接法”) ;一种是如图2 乙所示电路叫做电流表内接电路(简称“内接去”) 由于电流表、电压表内阻的
5、影 响,不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生, 由 并 联 电路 中电 流 分配与电 阻 成反 比可 知 当时, 电 压 表的 分流 作 用可忽略 不 计, 此时 ,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路内按法产生的误差是电流表的分压作用,由 串联电路的电压分配与电阻成正比可知,当时,电流表的分压作用很小,可忽略不计,此 时,所以对大电阻应采用内接法电路那么如何确定R 值是较大还是较小呢?根据以上 分析可知,当被测电阻与电压表内阻的关系满足即时应采用“外接法”较准确;当 被测电阻与电流表的内阻相比满足即时,采用“内接法”测量误差较小若当 时,电压表
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