高中物理實(shí)驗(yàn)-儀器的選擇

如何選擇電學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)電路忻城縣中學(xué)主講：羅增輝2021/5/91一、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇三個(gè)原則：

（1）安全性原則：

（2）準(zhǔn)確性原則：

（3）操作性原則：2021/5/92三個(gè)方面1.根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表2.根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇所需要的滑動(dòng)變阻器3.應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來選擇儀器2021/5/93選擇儀器的一般步驟：1.找出唯一性的儀器2.草劃電路圖（暫不把電表接入）3.估算最大值（在限流電路中把滑動(dòng)變阻器的觸頭推向最小值）4.考慮能否使電表達(dá)到滿偏的一半以上2021/5/94注意：1.在“伏安法測(cè)電阻”和“伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，一般選用總阻較小的滑動(dòng)變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，后者可減小誤差。2.在滑動(dòng)變阻器作限流使用時(shí)，為使負(fù)載RX既能得到較寬的電流調(diào)節(jié)范圍，又能使電流變化均勻，選擇變阻器時(shí)，就使其總阻值大于RX，一般在2－5倍為好。3.在滑變阻器作分壓作用時(shí)，一般取滑變阻器的總阻值在0.1RX－0.5RX倍為好2021/5/95例題：有一電阻R，其阻值大約在40Ω－50Ω之間，需進(jìn)一步測(cè)定其阻值，現(xiàn)有下列器材：電池組?，電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；電壓表V，量程為0至10V，內(nèi)阻20Ω；電流表A1，量程為0至50mA，內(nèi)阻約20Ω；電流表A2，量程為0－300mA,內(nèi)阻約4Ω；滑動(dòng)變阻器R1，阻值范圍為0－100Ω，額定電流1A;滑動(dòng)變阻器R2，阻值范圍為0－1700Ω，額定電流0.3A，開關(guān)S及導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖１所示，實(shí)驗(yàn)中要求多測(cè)幾組電流、電壓廈．在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選

電流表和

滑動(dòng)變阻器．2021/5/96例題：測(cè)一阻值約為12Ω的電阻，備有下列器材：A直流穩(wěn)壓電源（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻很?。籅電流表（量程0~3A，內(nèi)阻0.0125Ω）；C電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻0.125Ω）； D電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）； E電壓表（量程6V，內(nèi)阻6kΩ）；F滑動(dòng)變阻器（0~20Ω，額定電流1A）；G滑動(dòng)變阻器（0~200Ω，額定功率0.3A）；H導(dǎo)線若干，電鍵一個(gè)。①電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選，變阻器為。②畫出測(cè)量電路原理圖。BDFAVRxKrER02021/5/97二、實(shí)驗(yàn)電路（電流表內(nèi)外接法）的選擇AVRxKrER0AVRxKrER0（內(nèi)接）（外接）2021/5/981、為什么要選擇連接方式？答：由于電流表和電壓表都有內(nèi)阻，不管電流表內(nèi)接還是外接都將引起誤差，為了減小誤差我們要選擇電流表的內(nèi)、外接方式。2021/5/992、如何選擇電流表的內(nèi)接或外接方式？a：阻值判斷法：待測(cè)電阻值的阻值RX<<RV，即待測(cè)電阻Rx阻值較小約幾歐～幾十歐時(shí)，采用外接法誤差較小。當(dāng)Rx》RA即阻值較大約幾千歐以上時(shí)，采用內(nèi)接法誤差較小。b：倍率比較法：如果RV/Rx>Rx/RA采用外接法誤差小如果RV/Rx<Rx/RA采用內(nèi)接法誤差小。2021/5/9103、內(nèi)接、外接各對(duì)測(cè)量結(jié)果有什么影響？答：內(nèi)接：R測(cè)＞R真

外接：R測(cè)＜R真2021/5/9114、如果RV、RA均不知大小，如何進(jìn)行判斷？

AVRxab（1）如果電流表示數(shù)變化明顯，電流表應(yīng)：（2）如果電壓表示數(shù)變化明顯，電流表應(yīng)：

答：利用試測(cè)法，如圖內(nèi)接即電鍵接b外接即電鍵接a2021/5/912例題：用伏安法測(cè)量阻值約為幾十歐的線圈的電阻Ｒ，己知所用電流表的量程為（0～0.6Ｖ），內(nèi)阻0.125Ω，電壓表的量程為（0～15Ｖ），內(nèi)阻為15kΩ，蓄電池組電壓為12Ｖ，問應(yīng)采用哪一種連接電路？

分析：而題目給出的被測(cè)電阻阻值約為幾十歐，可能大于43，也可能小于43，因此內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。在具體的實(shí)驗(yàn)中若RA、RV，均不知的情況下，可用試觸法判定，即通過改變電表的連接方式看電流表、電壓表指針變化大小來確定．2021/5/913三、控制電路的選擇（滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法）思考：滑動(dòng)變阻器在電路中的作用？2021/5/914比較項(xiàng)目限流接法分壓接法

電路RX電壓調(diào)節(jié)范圍

RX電流調(diào)節(jié)范圍

燈泡電流相同時(shí)電路消耗總功率

閉合前觸頭的位置

IE(I+I’)Eba0~E2021/5/915優(yōu)、缺點(diǎn)：降壓：不能從零開始調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍較小但省電分壓：調(diào)節(jié)范圍大但耗電較多2021/5/916選擇方法――

通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選擇分壓接法。A：若需要被測(cè)電阻Rx兩端電壓變化范圍較大，或需