高考物理电学实验复习
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故电路中的电流强度范围为0.005A~0.18A,因为电流表 A2 的量程为0.3A,电流强度为0.06A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 效的调节长度太小,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,故应选滑动变阻器R1 .这一选 择就遵循了方便性原则.
可操作性原则:实验时需考虑调节方便,如滑动 变阻器的选择既要考虑它的额定电流,还要考虑阻 值大小在实验操作的方便
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例1 有一电阻R ,其阻值大约在40 至50 之间,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V,量程为0至10V,内阻20 ;
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 ,则
超过了 的量程,及假设选电流表 ,则
未超出 的量程,故应选电流表 ,这一选择遵循了安全性原 则对.滑动变阻器的选择。假没选 R1 , 电路中的最小电流约为
故电路中的电流强度范围为0.06A~0.18A.又假设选 A2 ,电路中 的最小电流约为
电学实验中仪表的选择
— 、电学实验的原则:安全、可行、准确
安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选 择仪器,要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电 流不能超最大允许电流
准确性原则:选用精度合适的测量工具,在安全 的情况下,选小量程的精确度好。对于电压、电流 表等一般要求实际读数不小于量程的1/3,对于用 欧姆表测电阻指针一般要求在中央刻度附近
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(二)电流表内接和外接的选择
(1)电流表内接方式( 大内高)
V
1)RX 》RA 2)RX> R A RV
A RX
V
(2)电流表外接方式
1)RX 《 RV 2)RX < R A RV
A RX
( 3 ) 、如果RX、 RA、 RV的大小事先未知,可用试触法确定
电流 表的内外接法,如图P: RX M
电流表 ,量程为0至50mA,内阻约20 ;电流表 ,量
程为0至300mA,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0.3A,开关S及导线若干.实验电
路图如图1所示,实验中要求多测几组电流、电压
值.在实验中应选
电流表和
滑动变阻
器.
N
A
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V
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三、选择顺序:先选电压表、电流表、滑动变阻器的量程, 然后确定电流表的内外接法,再选择控制电路并画出实验电 路图.
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例2 有一小灯泡上标有“6V0.6W”的字样,现在要用 伏安法测量这个灯泡的 图线,已知所用器材有:是 电流表(0~0.3A,内阻1 );电压表(0~15V,内 阻20k );滑动变阻器(0~30 ,2A);学生电源 (直流9V);开关一只、导线若干.为使实验误差尽 量减小,画出合理的实验电路图.
流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中的实际电流
均超过所允许的最大电流,在这种情况下,必须采用限流接法。
4)闭合开关S前P在a端。 Rx
A
P
a
b
和电流表的选择。 (一)量程的选择:
1)如果题目中给出被测用电器的额定功率(即隐含给出被 测用电器的额定电压和额定电流),这种情况要从保护被测 用电器的角度出发,用电流表或电压表的示数来控制用电器 中的电流或其两端的电压。 2)如果题目中没有给出被测用电器的额定功率,则要从保 护电流表和电压表的角度出发,要求测量的电流或电压的最 大值不能超过电流表或电压表的量程。 3)在电流表和电压表的量程大于测量值的前提条件下,量程 越接近测量值越好!
分析与解:因为
,而题目给出的被
测电阻阻值约为几十欧,可能大于43欧 ,也可能小
于43欧 ,因此内接法、外接法两种电路均可采用。
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例4用伏安法测量某电阻凡阻值,现有实验器材如 下:侍测电阻 (阻值大约为5 , 额定功率为1 W);电流表 (量程0~0.6A,内阻0.2 ); 电流表 (量程0~3A,内阻0.05 );电压表 (量 程0~3V,队阻3k );电压表 (量程0~15V,内阻 15k );滑动变阻器 (0~50 ),蓄电池(电动 势为6V)开关、导线。 为了较准确测量 阻值 ,保证器材的安全,以及
分析与解因为电压表内阻远大于灯泡的最大阻值60 ,因 此选择电流表外接法.电路如图3所示.
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例3用伏安法测量阻值约为几十欧的线圈的电阻R,己知 所用电流表的量程为(0~0.6V),内阻0.125 ,电压 表的量程为(0~15V),内阻为15k ,蓄电池组电压为 12V,问应采用哪一种连接电路?
1)一般情况或者没有特别说明的情况下,由于限流电 路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式
2)R变>RX 或 R变≈ RX ,要选用限流连接方式
3)闭合开关S前P在b端
RX
R变
P ab
S
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(2)分压连接方式
1) R变<RX
2)要求测量电路的电压从零开始或要求测多组数据。
3)实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许最大电
操作方便,电流表、电压表应选择 ,并画出实验
电路图。
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分析与解 1 确定电压表、电流表
2.确定电流表内外接法
3.确定控制电路
因滑动变阻器的全值 大于被测电阻值 ,故首先考虑滑 动变阻器的限流接法
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四、典型题
1、有一电阻RX,其阻值约100 ,额定功率为0.25W。 要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:安培表A1, 量程为50mA,RA1=100 ;安培表A2,量程为1A,RA2=20 ; 电压表V1,量程为5V,RV1=10k ;电压表V2,量程为15V, Rv2=30k 变阻器R变1,变阻范围0—20 ,2A;变阻器R变2,变 阻范围0—1000 ,0。5A;9V电源,电键,导线。
二、选择内容: 1、滑动变阻器的选择
(一)量程的选择:在满足实验要求的条件下,要 选用阻值比较小的变阻器,因为阻值越小,电阻的 变化越平缓,不致使测量电路中的电流或电压变化 非常突然,调节方便。
(二)在电路中连接方式的选择:滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。
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(1) 、限流连接方式