电学实验器材和电路的选择原则和方法

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1、电学实验器材和电路的选择原则和方法一、测量电路的选择1．一般方法：①被测量电阻的阻值较小时宜用外接法，②被测量电阻的阻值较大时宜用内接法。2．计算法：①或或：宜用内接法②或或：宜用外接法③或：内外接法均可，此时要结合其它条件进行选用。3．试触法：①：宜用内接法②：宜用外接法③：内外接法均可，此时要结合其它条件进行选用。二、控制电路的选择1．滑动变阻器必须采用分压法的三种情况(1)要求某部分电路的电压或电流从零开始连续变化(2)如果实验所提供的电压表、电流表的量程或电阻元件允许的最大电流(或电压)较小，当采用限流法时，无论怎

2、样调节，电路中的实际电压(或电流)都会超过电表的量程或电阻元件允许的最大电压(或电流)(3)滑动变阻器的阻值远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻的阻值。2．一般方法：①滑动变阻器阻值较大时宜用限流接法，②滑动变阻器阻值较小时宜用分压接法。①：分压接法②：限流接法③：分压、限流接法均可，此时要结合其它条件进行选用。1．为了测定一个6V、3W的小电珠在不同电压下的功率,所需的实验器材如图所示．已知电流表的内阻可忽略,滑线电阻的阻值为10Ω,各电表的量程如图．测量时要求电珠两端的电压从0伏开始连续调节,测得多组数据．请按要求在实

3、物图上连线．62．图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻Rx(约100Ω)，(2)直流毫安表(量程0～10mA，内阻50Ω)，(3)直流电压表(量程0～3V，内阻5kΩ)，(4)直流电源(输出电压4V，内阻可不计)，(5)滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)，(6)开关一个，导线若干条．根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线．分析：首先将待测电阻Rx的估量数值与直流毫安表的内阻以及直流电压表的内阻相比较，得出Rx约为RmA的2倍、RV的1/50，从而选定毫

4、安表外接法以减少实验误差．再分析如何使用滑动变阻器，是串联在电路中，还是将其连成分压器形式接成分压电路．前者的连法中整个电路的电阻约为(100＋50＋15)Ω＝165Ω，电路中的电流最小值为4/165＝24.2mA。大于毫安表的量程(最大才10mA)；而后者的分压电路则可使测量线路的端电压在0～4V间按需要进行选择调节(实际上就是在0～1V范围内调节)．因此后者是可行的．根据上述两点分析，画出实用的电路图并正确连成实验电路，见图(甲)、(乙)．63．某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可选

5、用的器材：待测电压表V(量程3V)，电流表A1(量程200μA)，电流表A2(量程5mA)，电流表A3(量程0.6A)，滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)，电源ε(电动势4V)，开关S．(1)所提供的电流表中，应选用________(填写字母代号)．(2)为了尽量减小误差，要求测多组数据．试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和开关及其连线已画出)．见图3－40．本题如果采用限流式接法，被测电压表与滑动变阻器串联，加在电压表上的最小电压为，已超过电压表的量程，将损坏电表，故应该采用分压式接法。估算通过电流表的电流取值范围

6、．即(1)应选电流表A1；(2)电路图如图所示．三、实验器材的选择1．安全性:指选用的实验器件要能保证实验的正常进行。如线路中的限流电阻必须满足要求，确保电流不能超过允许值；通过安培表的电流或加在伏特表上的电压均不能超过它们的使用量程；通过电源、滑动变阻器的电流不能超过额定值。所有的器件都必须符合实验要求。2.精确性:是指选用的实验器件6要考虑尽可能减小实验误差。如果实验原理不考虑电源和安培表的内阻及伏特表的分流作用时，就必须选用内阻小的电源和安培表及内阻大的伏特表；安培表、伏特表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程

7、，因为这样可以减小读数的误差；使用欧姆表时宜选用使指针尽可能指在中间刻度附近的倍率档位。3．方便性：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作，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，不宜采用,此时应选用阻值较小的变阻器。4．实验要求测金属丝电阻率实验中用伏安法测电阻，金属丝电阻约4.0Ω，现有下列器材：A.直流电源E=3V，内阻很小B.电流表A1表(0→600mA,1.0Ω)C.电流表A2表(0→3.0A,约0.03Ω

8、)D.电压表V(0→3V,约5kΩ)E.滑动变阻器R1(20Ω)F.滑动变阻器R2(50Ω)⑴实验中电流表选？滑动变阻器选？⑵画出实验电路，将各仪器标在电路中。待测电阻Rx，阻值约25kΩ，用伏安法尽量准确的测量阻值，可选下列器材：A.电流表A1表(100μA,2kΩ)B.电流表A2表(500μA,0.