电学实验的器材选择与电路设计(专题讲座)课件.ppt

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1、电学实验的器材选择与电路设计景泰一中朱义基一、电学实验的设计原则科学性一、电学实验的设计原则安全性精确性方便性节约性综合考虑二、电学实验器材的选择（一）电表的选择（1）不超过使用量程．（2）指针有较大偏转（一般取满偏的1/3——2/3左右）（二）滑动变阻器的选择（1）不超过其最大电流；（2）阻值合适，方便操作（限流使用时：2RX—5RX，分压式用时：0.1RX—0.5RX）三、实验电路的设计实验电路包括三个部分：①测量电路②控制电路（变阻器、开关）③电源．（一）电路结构组成（二）测量电路的设计由于电流表分压引起的。误差产生的原因:1、电流表内接法由于电压表分

2、流引起的。误差产生的原因：2、电流表外接法比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差来源测量结果适用条件测量大电阻测量小电阻3、实验电路（电流表内外接法）选择的依据R测＝U/I＞R偏大R测＝U/I＜R偏小电流表的分压电压表的分流内测大，外测小，测大偏大，测小偏小（三）控制电路的设计可见滑动变阻器的总阻值R越大，电阻RX两端电压的变化范围越大。变阻器总阻值R是Rx的2--5倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，这样既便于调节,用电器两端电压变化范围又比较大.在合上开关以前，要使滑动变阻器滑片P的位置处于a端．1、限流式负载RX的电压调节范围0~E在合上开关以前

3、，要使滑动变阻器滑片位置处于a端．以使负载上的电压和电流最小．（均为零）滑动变阻器的总阻值R越小，越便于调节用电器两端电压．一般选用滑动变阻器的全电阻小于用电器的电阻,在0.1—0.5倍之间为好。2、分压式比较项目限流式接法分压式接法电路电压调节的范围电流调节的范围电能损耗特点3、控制电路的比较电源负担轻电源负担重以大控小以小控大4、控制电路的选择（1）若需要被测电阻R两端电压变化范围较大，或需要从零开始连读可调电压，应选分压电路；（4）当Rx>R滑时（或两者相差不多），虽然两种电路都可以对负载电流有明显的调节和控制．或两种电路都满足实验要求时．但限流电路具

4、有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点，应选限流电路较好．（3）当Rx<

5、为50Ω）C．电流表A2（量程为0~500μA，内阻为r2=1000Ω）D．滑动变阻器R1（阻值为0~20Ω，额定电流为2A）E．电阻箱R2（阻值为0~9999.9Ω，额定电流为1A）F．开关S，导线若干。请画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号。电流表电压表定值电阻效果（二）电表的创新使用电流表阻值很小、电流可读的定值电阻电压表阻值很大、电压可读的定值电阻1、安安法条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用．没有系统误差根据并联分流进行测量（三）伏安法测电阻之发散思维2、伏伏法条件：已知电压表V2的内阻,将V2看成一个电流表使用．存在

6、系统误差能否消除？根据串联分压进行测量没有系统误差[练习2]要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约为2kΩ。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V2，量程5V，内阻约5kΩ；定值电阻R1，阻值30Ω；定值电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；开关S一个，导线若干。①请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。②由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义。五、实验的设计流程实验的设计流程：器材要求有缺或改装

7、算变量程过小程量过大量程恰当试扩充“V+R”-A法V-“R∥A”法内接法外接法变用安-安法伏-伏法从零开始连续变化的电压测伏安特性曲线等要求无上述要求分压式连接限流式连接检看超额定值连接电路测量部分控制部分小结1、实验仪器和电路选择的基本原则:科学安全精确方便节约3、实验电路（电流表内外接法）的选择4、控制电路（滑动变阻器的接法）的选择：2、实验仪器的选择:电流表内接法电流表外接法限流式接法分压式接法不超量程电表达到满偏的1/3以上预祝大家2015年高考成功！2014年11月11日