高考物理电学实验复习电路设计与仪器选择.ppt

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1、2010届高考物理二轮复习系列课件23《电路设计与仪器选择》实验电路设计的原则1、安全性2、精确性3、方便性4、误差小5、仪器少6、耗电少专题解说知识概要与方法专题解说一.仪器的选择对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循以下原则：⑴安全性原则：要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。⑵精确性原则：尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压

2、均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），一般能用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。专题解说⑶操作性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。选择的一般步骤是：①找出唯一性的器材；②草画电路图（暂不把电表接入）；③估算最大

3、值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）；④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。专题解说二.供电电路与滑动变阻器的选择①限流电路设路端电压为U，滑动变阻器的有效电阻为接线柱a和P之间的电阻RaP，灯泡的电阻为RL，则通过灯泡的电流强度为RLεPab灯泡两端的电压为若滑动变阻器的总阻值为R，则灯泡两端电压的变化范围是可见滑动变阻器的总阻值R越大，灯泡两端电压的变化范围越大。但若R比RL大得多，则滑动头稍有移动，电流电压便有很大变化,则不便于调节RL两端的电压,不宜采用。专题解说②分压电路设路端电压恒为U，这个

4、电压分布在滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只分得其中接线柱a和P之间的电压。移动滑动变阻器的滑片P，增加a和P之间的电阻RaP，灯泡两端的电压就会随之增大。RLpεab灯泡两端电压的变化范围是如果只从用电器两端电压的变化范围看，好像滑动变阻器的阻值多大都行，但是滑动变阻器的阻值越大越不便于调节用电器两端电压，且耗能越大.使用限流电路时,一般选用滑动变阻器的全电阻和用电器的电阻相差不多或大几倍,在2—5倍为好,这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大.若过小,则不能有效地控制电流,过大则控制电流不平稳,会造成电

5、流值跳跃太大.专题解说a．用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读可调，应选分压电路。b．如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流，应选分压电路。c．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，为了能使用电器两端电压有较大变化，应选分压电路。d．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，两种电路都可以对用电器的电压（电流）进行有效方便的控制，可以任选其中一种电路。此时假如从节省电能和电路简单考虑，应选限流电路。使用分压电路时，一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1—0.

6、5倍之间为好。即阻值小些,以获得较大的电流输出。选用限流电路还是选用分压电路,以下几点可作参考:由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将会引起实验的误差。（如在伏安法测电阻时，内接法测量结果偏大，外接法测量结果偏小。）内接法的测量误差是由于电流表的分压作用而产生的,由串联电路中电压与电阻成正比,可知当RA<>R时，

7、电压表的分流作用可忽略不计，此时测量值很接近真实值，可见，测量小电阻时宜采用外接法。专题解说三、测量电路的选择VAR内接法VAR外接法专题解说如何确定R值是较大还是较小？当被测电阻与电压表内阻的关系满足RV>>R即RV/R>>1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RA<R/RA即R

8、<时，电流表的分压作用较电压表的分流作用明显，应采用外接电路当RV/R时，电压表的分流作用较电流表的分压作用明显，应采用内接电路．四.实验设计要求误差小.仪器少.耗电少.为减小实验误差，在设计电路时，要注意实验原理的完善，尽量选用精密的仪器；选择合适的量程（使指针有较大偏转）；读数时至少保证一个表（电流表或电压表）的指针与刻度线对齐。专题解说在进行实验的设