电学实验如何能选择仪器和电路
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高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索实验是物理学习的重要环节之一。
在高中电学部分,实验是加深学生对电学概念及电路原理的理解、培养学生观察、实验、思考能力的有效途径。
因此,高中电学实验器材和电路的选择很关键。
本文将对高中电学实验器材和电路的选择进行探讨。
一、实验器材的选择1. 阻值盒阻值盒是用于调整电阻的实验器材。
在电学实验中,往往需要测量电路中电阻的大小,阻值盒可以提供不同大小的电阻供学生选择,以满足实验需求。
阻值盒的使用相对安全,且使用方便。
2. 电源电源是电学实验的基础。
在教学中,常用交流电源、直流电源以及电池。
交流电源和直流电源可以提供不同种类的电流、电压,让学生可以进行更多的实验探究。
电池常用于小型实验中,可以让学生更好地理解电路的组成以及电流电势的基本概念。
3. 电表电表是用于测量电路中电流、电势、电阻等的实验器材。
在学生进行实验时,电表是必不可少的工具。
电表的种类有很多,如万用表、电流表、电势差表等。
在选择时,应根据实验需求选用不同种类的电表。
4. 导线导线是电学实验中必备的实验器材。
导线的材料有很多,如铜、铝等。
在选购导线时,应选择材质好、热膨胀系数小、导电性好的导线。
此外,为了保证实验的安全性,在选购导线时应选择表面有保护层的导线,以免触电事故的发生。
5. 发光二极管(LED)发光二极管是一种重要的电子元器件,在电学实验中广泛应用。
它不仅可以用于指示电路状态,还可以用于信号处理、数据传输等方面。
在实验之前,应了解发光二极管工作原理及其特点,以更好地选用适合的发光二极管。
二、实验电路的选择1. 串联电路串联电路是一种将电器件逐一连接起来的电路形式。
在学生学习电学实验的过程中,串联电路是必不可少的一种。
通过串联电路的实验,学生可以更好地掌握电阻的串联法则、电势分配法则等基本原理。
常见的串联电路实验有串联电阻的测量、分压器的应用等。
4. 逻辑电路逻辑电路是由逻辑门电子元件组成的电路,用于进行逻辑运算。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索高中物理课程中,电学部分的实验是非常重要的环节之一。
通过实验,学生能够更直观地理解电学知识,培养实验操作能力,并且激发学生的学习兴趣。
选择合适的实验器材和电路对于教学至关重要。
在本文中,我们将探索高中物理电学部分的实验器材和电路选择,以期为教师和学生提供一些参考和启发。
一、实验器材的选择1. 万用表万用表是进行电学实验必备的器材之一。
它可以测量电压、电流和电阻,是电路中最基本的测量工具。
在进行电学实验时,学生可以通过使用万用表,直观地获得电路中各个元件的电压、电流和电阻数值,从而更深入地理解电路的工作原理。
2. 直流电源3. 电阻箱电阻箱是一个可以提供不同电阻值的器件,它可以让学生在实验中灵活地改变电路中的电阻值,从而观察电路的变化情况。
通过电阻箱,学生可以更直观地感受到电阻对电路的影响,加深对电阻和电路关系的理解。
4. 导线、电灯泡和开关等基本元件在进行电学实验时,常常需要使用导线、电灯泡和开关等基本元件来构建电路。
这些基本元件在实验中起着至关重要的作用,能够让学生直观地观察电路的工作情况,帮助学生更直观地理解电学知识。
5. 示波器示波器是一种可以直观显示电压随时间变化情况的仪器,它可以用来观察交流电路中电压的正弦波形,帮助学生更深入地理解交流电路的工作原理。
并可用来观察电路中复杂信号的变化情况。
二、电路的选择1. 并联电路和串联电路在进行电学实验时,学生可以通过实验构建并联电路和串联电路,从中观察电流、电压的变化情况,并深入理解并串联电路的不同特性。
并联电路可以让学生更清楚地了解分流规律,串联电路可以让学生更直观地认识电流规律。
2. 电阻的影响3. 电容和电感的实验学生可以通过实验构建带有电容和电感的电路,观察交流电路中电容和电感的影响,加深对电容与电感的特性的理解。
在实验中,学生可以通过示波器观察电压和电流的相位差,从而更直观地了解电容和电感在交流电路中的特性。
⾼中物理电学实验器材和电路的选择分析2019-09-09摘要:电学实验是⾼中物理教学的重要环节,主要包括实验器材选择和实验电路选择两个部分。
依据安全、适⽤、⽅便、准确的基本原则,合理选择实验器材和电路。
在明确实验⽬的的基础上,按照实验⽅案和实验步骤完成具体的物理电学实验。
关键词:⾼中物理电学实验器材电路选择电学实验在⾼考中的占⽐不断增加,这就要求教师应更加有针对性地展开电学实验教学。
电学实验的基本要求就是保证器材的安全,在器材安全的基础上可供选择的实验器材有很多。
教师应根据实际教学要求,选择合理的实验器材和电路,这也是电学实验的重点。
⼀、基本原则1.安全原则安全原则是电学实验的基本原则之⼀。
安全原则就是在电学实验的进⾏中,要确保实验器材的安全,避免出现器材损坏及电路烧毁等问题。
在电学实验教学中,常见的安全问题主要包括电流表烧毁、电压表烧毁、接线柱接反、读数超量程等。
这些安全问题不仅会造成实验结果的不准确,还会导致器材的损坏,甚⾄危及实验⼈员的⼈⾝安全。
因此,在电学实验教学过程中,教师要明确强调安全原则,确保学⽣执⾏到位。
2.适⽤原则适⽤原则就是选择的器材或电路应确保实验的顺利进⾏,避免出现读数超量程等问题。
适⽤原则主要体现于器材选择和电路选择。
3.⽅便原则⽅便原则的出发点就是⽅便实验的顺利进⾏,即在安全原则和适⽤原则的基础上,合理选取实验器材和线路,尽量简化实验连线图。
⽅便原则主要体现在滑动变阻器、限流电路和分压电路的选择上。
4.准确原则准确原则就是电学实验的数据和结果应当尽量保持精准,最⼤程度地降低实验误差。
在物理电学实验中,准确原则也是其他类型实验的基本要求之⼀。
准确原则主要涉及实验器材选择的准确性和实验线路选择的准确性两个部分。
⼀般情况下,为了确保实验的准确性,可以根据电学实验给出的已知条件,对电流、电压等进⾏粗略估算,再根据估算结果选择适当的实验器材和电路。
⼆、电学实验器材选择1.电源电源是⾼中物理电学实验的关键器材,电源选择是否合理直接关系到实验的成功与否。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索引言在高中物理课程中,电学部分是非常重要的内容之一。
学生们要学习电路的基本知识、电阻、电容和电感的原理,以及安培定律、基尔霍夫定律等。
而实验是巩固知识、培养实践能力的重要途径之一。
选择合适的实验器材和电路设计对于学生的学习是非常重要的。
本文将探索高中物理电学部分的实验器材和电路选择,并提出一些建议。
一、实验器材的选择1. 电源:电学实验的基础器材之一,一般包括直流电源和交流电源。
对于初学者来说,建议选择直流电源,因为其电路结构相对简单,易于理解。
直流电源的输出稳定性较好,适合用于实验中。
2. 万用表:万用表是测量电压、电流和电阻的重要工具。
在进行实验时,学生们需要根据实验要求测量电路中的各种参数,因此有一台准确可靠的万用表至关重要。
3. 电阻箱:电阻箱是用来调节电路中电阻值的器材。
在实验中,学生们常常需要改变电路中的电阻值,以观察不同电路条件下的现象。
一台功能齐全的电阻箱是必不可少的。
4. 电流表和电压表:电流表和电压表用于测量电路中的电流和电压。
在实验中,学生们需要对电路中的电流和电压进行测量,以便分析和理解电路的运行状态。
5. 示波器:示波器是观察交流信号波形和快速变化信号的重要工具。
在实验中,学生们有时需要观察电路中的信号波形,以了解信号的变化规律。
二、电路设计的选择1. 串联电路和并联电路:串联电路和并联电路是电学实验中常见的两种电路结构。
学生们需要通过实验理解串联和并联电路的特点和运行原理。
在设计实验时,可以选择不同的电路结构,以便学生们更好地理解和掌握电路知识。
2. 变阻器电路:变阻器电路是一种常见的电路结构,通过调节电阻器的阻值,可以改变电路中的参数,比如电流、电压等。
选择一些涉及变阻器的实验,可以让学生们更加直观地了解电阻器在电路中的作用。
3. 交流电路:交流电路是另一个重要的电路结构,学生们需要理解交流电路中的特点和运行原理。
在设计实验时,可以选择一些涉及交流电路的实验,并且通过示波器等工具观察交流信号波形,让学生们更好地理解交流电路的运行规律。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索电学部分是高中物理的重要内容,通过实验可以帮助学生更好地理解电学原理和掌握实验操作技能。
下面将介绍一些常用的实验器材和电路选择,供高中物理教师和学生参考。
1. 电池和导线:这是进行电路实验的基本器材,通常选择1.5V的干电池作为电源,导线用于连接各个电器元件。
2. 电阻:电阻是电路中起调节电流的作用,可以通过调整电阻的值来改变电流的大小。
常用的电阻器有固定电阻器和可变电阻器,可以通过串联或并联的方式来调节电阻的大小。
3. 开关:开关常用于控制电路的通断状态。
可以选择单刀双掷开关,通过切换开关的位置来改变电路的走向或连接状态。
4. 安全电源:在进行电路实验时,应优先考虑学生的安全。
选择具有过载保护和短路保护功能的安全电源,保证实验过程中没有电流过大或短路的风险。
5. 电流表和电压表:电流表和电压表用于测量电路中的电流和电压。
可以选择多功能数字电表,通过选择不同的测量档位来进行准确的测量。
6. 电灯泡和电子元件:电灯泡是常用的负载元件,通过观察电灯泡的亮度来判断电流的大小。
还可以选择其他电子元件如二极管、电容器和电感等,进行电路实验和探究。
针对以上实验器材的选择,可以使用以下几个电路来进行探索:1. 并联电路和串联电路:通过选择不同的电阻器并使用导线连接,可以组建并联电路和串联电路,并测量电流和电压的变化。
通过比较两者的差异,学生可以深入理解并联电路和串联电路的特性。
2. 布线电路:根据给定的要求和条件,设计并搭建一个布线电路。
通过探究不同布线方式对电路亮度的影响,学生可以了解并体验并联和串联的应用。
3. 变阻器电路:使用可变电阻器和其他电阻器搭建一个调光电路,通过旋转变阻器来改变电流的大小,进而控制灯光的亮度。
4. 半导体二极管的特性实验:通过搭建半导体二极管的特性实验电路,学生可以观察到二极管的整流现象和火花现象,并了解二极管的正向和反向特性。
通过选择合适的实验器材和搭建不同的电路,可以帮助高中生更好地掌握电学知识,培养实验操作能力和科学探究精神。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索导言物理是一门基础学科,而电学部分更是物理学中非常重要的一部分。
在高中阶段,学生学习物理电学部分不仅需要理论知识的学习,更需要实践中的实验操作和电路搭建的经验积累。
选取合适的实验器材和电路搭建对于高中物理教学至关重要。
在这篇文章中,我们将探索一些高中物理电学部分的实验器材和电路选择,希望能为高中物理教学提供一些参考。
实验器材的选择1. 电源:在进行电学实验时,电源是必不可少的器材。
在实验室中,通常会选择直流电源和交流电源,直流电源能够提供稳定的电流和电压,适用于大部分电学实验。
而交流电源则适用于一些特殊的实验,比如交流电路的研究和变压器的实验等。
2. 电流表和电压表:电流表和电压表是测量电路中电流和电压的重要仪器。
在进行电学实验时,需要时刻监测电路中的电流和电压,以确保实验的准确性和安全性。
3. 电阻箱:电阻箱是用来调节电路中电阻大小的器材,能够帮助学生深入理解电阻对电路的影响。
在电阻实验中,电阻箱是不可或缺的实验器材。
4. 万用表:万用表是电气量测量中非常实用的仪器,可以测量电阻、电流、电压等多种电气量。
在进行电学实验时,万用表的使用频率非常高。
5. 实验台:实验台是进行物理实验的基本设备,为学生提供了一个安全、稳定的操作平台。
电路的选择在进行电学实验时,合适的电路选择对于实验的顺利进行和学生的实践操作至关重要。
1. 并联电路和串联电路:并联电路和串联电路是最基本的电路类型,在进行电学实验时,学生需要通过实验验证并理解它们的特性和原理。
2. 三极管放大电路:三极管放大电路是高中电学实验中一个非常重要的实验内容,通过搭建三极管放大电路,学生可以深入理解三极管的工作原理和放大特性。
3. 变压器实验:变压器实验是学习交流电路的一个重要内容,在实验中,学生可以通过搭建变压器实验电路,了解变压器的工作原理和性能。
4. 电容器充放电实验:电容器充放电实验是学生了解电容器特性的重要实验内容,通过搭建电容器充放电电路,学生可以观察电容器的充电和放电过程,加深对电容器特性的理解。
高中物理电学部分的实验器材和电路选择探索在高中物理教学中,电学实验是非常重要的一部分,通过实验学生可以更好地理解电学知识,掌握基本的电路原理和实验技能。
对于很多学校和教师来说,选择适合的实验器材和电路设计并不是一件容易的事情。
本文将探索一些适合高中物理电学部分的实验器材和电路选择,帮助教师更好地进行教学实践。
一、实验器材选择1. 示波器示波器是电学实验中必不可少的仪器之一,它可以显示电压信号随时间的变化情况,帮助学生直观地了解电路中电压的变化规律。
在进行交流电路、振动电路等实验时,示波器是非常重要的一种仪器。
2. 万用表万用表是用来测量电路中电压、电流和电阻等物理量的仪器,它的使用非常广泛。
在实验中,学生可以通过万用表测量各种电路元件的电压和电流数值,加深对电路中电学量的理解。
3. 电源电源是提供电路工作所需的电能的设备,它在电学实验中起着至关重要的作用。
在实验中,可以使用可调电压电源、干电池、电池组等不同类型的电源,通过调节电压和电流,搭建不同类型的电路实验。
4. 电阻箱电阻箱是用来提供不同大小的电阻值的器件,它可以帮助学生在实验中进行电阻的测量和调节。
通过调节电阻箱的阻值,可以改变电路中的电流和电压,进行不同类型的电路实验。
5. 探头和导线在搭建电路实验时,需要使用探头和导线连接各种元件,进行电路的连接和测量。
二、电路选择探索1. 直流电路实验直流电路实验是电学实验中的基础实验,学生需要通过实验搭建、测量和分析不同类型的直流电路。
比如串联电路、并联电路、电阻、电压和电流的测量实验等,让学生深入理解直流电路的基本原理和规律。
振动电路实验是电学实验中的一种重要实验,学生可以通过实验学习振动电路的基本原理和特性。
比如简谐振动电路、RLC电路的振动实验,让学生了解振动电路的频率、振幅、相位等重要参数。
电学实验仪器的选择根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表。
首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的 1/3),以减少测读误差。
89⑵根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。
⑶应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。
总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。
3.测量电路的选择⑴电流表的内、外接问题:(甲)所示电路为电流表外接电路(简称外接法);(乙)所示电路为电流表内接电路(简称内接法)。
两种接法的选择可按下列方法进行:方法一:设电流表、电压表内阻分别为 RA 、 RV ,被测电阻为 Rx ,则当 Rx < RARV 时,电压表分流作用小,应选用外接法当 Rx> RARV 时,电流表分压作用小,应选用内接法当 Rx= RARV 时,电流表分压作用和电压表分流作用相差不大,两种方法均可。
方法二:在 RV 、 RA 均不知的情况下,可采用试触法。
如图所示,分别将 a 端与 b、c 接触,如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,说明电压表分流作用大,应采用内接法;如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显,说明电流表分压作用大,应采用外接法。
⑵滑动变阻器的分压、限流接法:为了改变测量电路(待测电阻)两端的电压(或通过测量电路的电流),常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路,滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式:如图(甲)为滑动变阻器的限流式接法, RX 为待测电阻。
电学实验如何选择仪器和电路
在电学实验中,例如用伏安法测电阻.测量电源的电动势和内电阻,测某一用电器的伏安特性图线,都存在如何选择电学实验器材,如何选择测量电路、控制电路的问题.合理地选择实验器材和实验电路,可以使实验顺利进行,而且实验操作方便,实验误差较小.
正确地选译议器和电路的问题,有一定的灵活性.解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑.灵活运用.
一、实验仪器的选择
根据教学大纲及高考考试的要求,选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件,通常可以从以下三方面入手:
1.根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。
务必使指针有较大偏转(一般取满偏刻度的2/3左右),以减少测读的误差.
2.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.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.
3.应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能作出恰当的选择.
【例1】有一电阻R ,其阻值大约在40Ω至50Ω之问,
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20Ω;电流表A1,量程为0至50mA ,内阻约
20Ω;电流表A2,量程为0至300mA ,内阻约4Ω;
滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Ω,额定电流1A ;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Ω,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.在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器.
【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A 1,则,I m ≈
A R R E +≈0.14A ,超过了A 1的量程,及假设选电流表A 2,则I m ≈A R R E +≈0.18A ,未超出A 2的量程,故应选电流表A 2,这一选择遵循了安全
性原则.
对滑动变阻器的选择。
假没选R 1,电路中的最小电流约为I min ≈
1
2R R R E A ++≈0.06A ,故电路中的电流强度范围为0.06A ~0.18A . 又假设选R 2,电路中的最小电流约为I ’min ≈22R R R E A ++≈0.005A
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,故应选滑动受阻器R1,这一选择就遵循了方便性原则.
二、实验电路(电流表内外接法)的选择
电压表和电流表连入电路可以有两种方法:一种
是如图2甲所示的电路叫做电流表外接电路(简称“外
接法”);一种是如图2乙所示电路叫做电流表内接
电路(简称“内接法”).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误
差.
外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生,由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当时,电压表的分流作用可忽略不计,此时,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路.
内接法产生的误差是电流表的分压作用,由串联电路的电压分配与电阻成正比可知,当时,电流表的分压作用很小,可忽略不计,此时,所以对大电阻应采用内接法电路.
那么如何确定R值是较大还是较小呢?根据以上分析可知,当被测电阻与电压表内阻的关系满足即时应采用“外接法”较准确;当被测电阻与电流表的内阻相比满足
即时,采用“内接法”测量误差较小.若当时,电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相
同的,此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”.,此时的R我们常称为临界电阻.当时,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
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.
【例2】有一小灯泡上标有“6V,0.6W”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1Ω);电压表(0~15V,内阻20kΩ);滑动变阻器(0~
30Ω,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.
【分析与解】因为电压表内阻远大于灯泡的最大阻值
60Ω,因此选择电流表外接法.电路如图3所示.
【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0.125Ω,电压表的量程为(0~15V),内阻为15kΩ,蓄电池组电压为12V,问应采用哪一种连接电路?
【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43Ω,也可能小于43Ω,因此内接法、外接法两种电路均可采用。
在具体的实验中若RA、RV均不知的情况下,可用试触法判定,即通过改变电表的连接方式看电流表、电压表指针变化大小来确定.
三、控制电路的选择
为改变被测电阻两端的电压(或被测电阻中的电流强度),常用滑动变阻器与电源的连接有两
种不同的形式,如图4所示,图4
甲为限流接法,图4乙为分压接法,
这两种接法区别之处是:
⑴测电阻R上的电压调节范围不同.当滑动触头P由a→b 移动过程中(电源内阻不计).被测电阻两端电压调节的范围,
图4甲为,图4乙为;
⑵对被测电阻R上的电流强度的控制情况有区别.对于图4
甲有时,调节R0的大小可使通过被测电阻的电流有明显变化,但当时,无沦怎样改变R0的大小,也不会使通过R的电流有明显变化,可见,只有在(或两者相差不多)的情况下,改变变阻器的触头的位置才会使电阻R上的电流有明显变化,从而起到对电阻R上的电流的控制作用.但对于图
4乙中,不管电阻R的大小如何,调节滑动变阻器触头位置都可以使通过被测电阻R的电流由0变到,通过被测电阻R的电流有明显变化;
⑶从电能损耗方面分析图4甲比图4乙要小,且图4甲具有电源负担轻、电路连接简便等优点.
综合上述,可得到如下结论:
⑴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,应选图4乙的分压电路;
⑵若采用限流电路时,如果电路中最小电流大于或等于被测电阻R的额定电流,必须采用汁压电路;
⑶当时.为使被测电阻中电流有明显变化,也应选分压电路;
⑷当时(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.但图4甲的限流电路具有节省电能、电源负担轻、电路连接简便等优点,应选图4甲的限流电路较好.
例如在例2中,电路若采用限流电路,电路中的最小电流为
等于小灯泡额定电流,滑动变阻器无法对电流进行调节,故必须采用分压电路,如图3所示.所以,我们在选择电学实验仪器和实验电路时,应先依据题意确定电流表、电压表和滑动变阻器等仪器,然后确定电流表的
内外接怯,再选择控制电路并画出实验电路图.
【例4】用伏安法测量某电阻的阻值,现有实验器材如下:侍测电阻(阻值大约为5Ω,额定功率为1W);电流表A1(量程0~0.6A,内阻0.2Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻0.05Ω);电压表V1(量程0~3V,队阻3kΩ);电压表V2(量程
0~15V,内阻15kΩ);滑动变阻器(0~50Ω),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,以及操作方便,电流表、电压表应选择___,并画出实验电路图。
【分析与解】1.确定电压表、电流表。
被测电阻的额定电压、额定电流分别约为
则电流表选用A1,电压表选用V1。
2.确定电流表内外接法。
临界电阻的阻值为
因为<R,则电流表必须外接。
3.确定控制电路
因滑动变阻器的全值R0大于被测电阻值,故首先考虑滑动变阻器的限流接法。
限流接法上的电流取值范围为
因为,那么滑动变阻器的阻值(滑动头移动时)
不得小于
若采用滑动变阻器的分压接法,因为R0>,会
使操作不方便,因此应选择滑动变阻器的限流接法,
电路如图5所示。