高三物理如何选择电学仪器和实验电路
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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。
实验:伏安法测电阻(复习学案)一、伏安法测量电阻的两种电路的比较:项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X >>R AR X <<R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大(内大大)小外偏小(外小小)修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择:1、如果准确地知道电流表的内阻R A ,适用 电流表内接 法。
2、如果准确地知道电压表的内阻R V ,适用 电流表外接 法。
3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值,可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。
若X R >V A R R ,选用 电流表内接 法,若X R <V A R R ,选用 电流表外接 法。
4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知,可由试触法来选择电流表内接或外接电路。
用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。
电键S 闭合后,电压表右端接到a 点时,电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ,接到b 点时,电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。
电压表变化的百分比为%2.21=∆U U,电流表变化的百分比为%5.121=∆I I,由此可见电流表测量不准确引起的误差较大,故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流,而此时电压表的测量值的相对误差也较小,即电压表接 “a ” 点进行测量。
二、分压电路和限流电路:限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端,使接入电路部分的阻值最大“a ”端,使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1.如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时,起不到限流作用,必须用分压电路。
——以测电阻为核心的电学实验考查点(一)电路的选择1.电流表内接法与外接法的选择由于电流表内阻的分压作用,电压表由于电压表内阻的分流作用,电流表2.分压电路与限流电路的选择(1)以小控大用分压,相差无几用限流,即当滑动变阻器的阻值较小时,常采用分压电路;当滑动变阻器的阻值与负载相差不大时,常采用限流电路。
若两种电路均可,则采用限流式,因为限流式损耗功率小。
(2)必须采用分压电路的情况有三种:①要求电压从零开始变化;②滑动变阻器太小,不能起到限流的作用;③限流电路不能获取有区分度的多组数据。
[例1](2016·浙江高考)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。
采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R1,其阻值约为5 Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”)。
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为________Ω。
(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的110,若测R2的阻值,则最优的连线应选________(填选项)。
A.①连接a,②连接cB.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接cD.①连接b,②连接d[解析](1)由于实验测量的是一个小电阻,故电流表应外接,因此导线①接a,由于采用分压电路,故导线②应接d。
(2)根据实验数据作出R1的伏安特性曲线如图所示,图线的斜率即为电阻R1的大小,由图像可知,R1=4.6 Ω。
(3)设R1的边长为l,厚度为h,电阻率为ρ,根据电阻定律,得R1=ρlhl=ρh,R2的阻值R2=ρl 10hl10=ρh=R1,故测量R2的电路同测量R1的电路,故选项B正确。
[答案](1)a d(2)作图见解析 4.6(4.4~4.7均可)(3)B考查点(二)测定金属的电阻率1.实验仪器的选择原则电压表和电流表一般要根据实验电路中电源的电压和流过金属丝的电流进行选择,在该实验中,电压表一般选择3 V的量程,电流表一般选择0.6 A的量程;如果采用限流式电路,选用的滑动变阻器最大阻值一般要比待测金属丝的阻值大一些,如果采用分压式电路,一般应选用最大阻值较小,而额定电流较大的滑动变阻器。
电学实验复习专题一.实验电路和电学仪器的选择设计型实验多出现在电路实验题。
以一般电路实验为例,一般需要考虑以下几个方面的内容:1.电路的选择(1)安培表内、外接电路的选择。
①待测电阻的阻值已知:由于伏特表的分流作用和电流表的分压作用,造成表的示数与通过负载的电压或电流真实值之间产生误差,为减小此系统误差,当待测电阻阻值R x <<R V ,伏特表分流很小时,选择安培表外接电路;当待测电阻阻值R x >>R A ,安培表分压很小时,选择安培表内接电路。
当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时,可根据:R A R V >R x 2时,采用电流表外接法;当R A R V <R x 2时,采用电流表内接法来确定。
(口决:” 大内小外”,即内接法适合测大电阻结果偏大,外接法适合测小电阻测量结果偏小)②待测电阻的阻值未知:试触法选择测量电路.试触法即为依次采用电流表的内外接法,通过计算并比较电流以及电压的相对误差来确定,最后要接相对误差小的那个点.(2)滑动变阻器限流电路与分压电路的选择:① 当负载电压要求从零开始调节,采用分压电路。
②当滑动变阻器阻值小于负载电阻时,一般采用分压电路;当滑动变阻器阻值大于负载电阻时,一般采用制流电路。
③当电源电动势较大、滑动变阻器阻值较小,不能满足限流要求时,采用分压电路。
(3)滑动变阻器的使用①限流式接法. 如图4所示 特点:R AB 随pb 间的电阻增大而增大。
练习学案P109页疑点回扣练习1、②分压式接法:如图5所示分压电路.电路总电阻R AB 等于AP 段并联电阻R aP 与PB 段电阻R bP 的串联。
当P 由a 滑至b 时,虽然R ap 与R pb 变化相反,但电路的总电阻R AB 持续减小;若P 点反向移动,则R AB 持续增大。
证明如下:ap ap ap ap apAB R R R R R R R R R R R 11)(212211+-=-++= 所以当R ap 增大时,R AB 减小;当R ap 减小时,R AB 增大。
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。
知识就堤力量高考物理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人手: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40Q至50Q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20 Q ;电流表A1,量程为0至50m A,内阻约20Q ;电流表A2,量程为0至300mA内阻约4Q;滑动变阻器R1,阻值范围为0至100Q,额定电流1A;滑动变阻器R2,阻值范围为0至1700Q, 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,超过了A1的量程,及假设选电流表A2,则,未超出A2的量程,故应选电流表A2,这一选择遵循了安全性原则.对滑动变阻器的选择。
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课程中,电学部分是学生们比较感兴趣的内容之一。
通过实验来验证理论知识,可以帮助学生更深入地理解电学原理。
选用适当的实验器材和电路对于教学至关重要。
本文将探讨高中物理电学部分的实验器材和电路的选择,并提出一些探索性的建议。
对于高中物理电学实验,合适的实验器材是必不可少的。
基本的电路元件是必备的,如电源、导线、开关、电阻、电容、电感等。
还需要各种类型的测量仪器,如电压表、电流表、示波器等。
实验器材的选择应该考虑到其稳定性、精度以及安全性,以保障实验的顺利进行。
在进行实验时,选择适当的电路也是至关重要的。
在高中物理教学中,常见的电路有串联电路、并联电路、简单的RC电路等。
不同的电路可以用来验证不同的电学知识点,如欧姆定律、基尔霍夫定律、电容充放电等。
在选择电路时,应该充分考虑到实验的目的和需要验证的知识点,确保电路的设计符合实验的要求。
针对高中物理电学部分的实验器材和电路选择,我们可以提出以下几点探索性建议:1. 积极引入新型器材随着科学技术的不断进步,越来越多的新型实验器材被开发出来,如数字电压表、示波器、可编程电源等。
这些新型器材具有更高的测量精度、更强的功能扩展性,能够更好地满足实验的需要。
我们可以积极引入这些新型器材,让学生了解和熟悉最新的实验技术,培养其实验设计和数据处理的能力。
2. 设计多样化的电路实验在进行电学实验时,可以设计多样化的电路结构,比如交流电路、非线性电路等。
不局限于传统的直流电路,多样化的电路结构可以帮助学生更全面地理解电学知识,拓展其思维和实验技能。
3. 鼓励学生参与电路设计在进行实验前,可以鼓励学生自行设计电路结构,并进行实验验证。
这样可以提高学生的学习兴趣和参与度,培养其实验设计和问题解决能力。
4. 引入电路模拟软件除了传统的实物电路,也可以引入电路模拟软件,如Multisim、Proteus等。
这些软件可以模拟各种复杂电路结构,并进行实时仿真和分析。
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电学部分,通常涉及到许多关于电学基本概念和电路分析的实验内容。
为了能够深入理解这些知识,学生需要进行实验操作,既能够加深对知识的理解,又能够培养实验操作能力和科学探究精神。
然而,在选择实验器材和电路时,由于实验室条件和经费的限制,学校通常只能选择相对简单、易操作的实验器材和电路。
因此,在进行实验教学安排时,需要权衡实验器材的功能、价格和安全性等因素,以保证教学效果和学生安全。
1. 相关器材的选择(1)安全可靠性:实验器材安全可靠性是首先需要考虑的因素。
学校应根据实验室的安全规定,选择符合标准的安全器材,以确保学生的人身安全。
(2)功能和实用性:选择实验器材还应考虑功能和实用性。
实验器材应具备良好的实验效果,足够简单明了的构造,以便学生能够稳妥、准确地完成实验操作并得出相应的实验数据。
(3)价格和经济性:高中实验器材和电路的选择还要考虑价格和经济性。
由于高中学生的实验操作空间有限,实验器材的价格不必过高,因此可以选择一些低廉但质量不错的实验器材。
(4)维护和管理:实验器材的维护和管理也是学校选择实验器材时需要考虑的因素。
实验器材应该方便管理、检修和固定,并应妥善储存,合理利用和管理实验资源。
(1)电路的简易性:高中电学实验通常选择比较简单的电路进行,以便学生能够理解和掌握电路的基本特性和运作原理。
(2)电路的可靠性:在实验电路中,要考虑电路的可靠性和稳定性。
在电路的设计中应避免使用过于复杂和不稳定的元件,避免对精度和测量误差产生影响。
(3)电路的可扩展性:实验电路的设计应该考虑到可扩展性。
这就是说,应根据实验的要求,对电路进行改变和扩展,以更好地适应实验的范围和要求。
(4)电路的经济性:高中实验电路的经济性和实用范围应该是重要的考虑因素。
在电路的设计中应该充分考虑其实用性和稳定性,同时保证其价格不过高。
总之,高中物理电学部分的实验器材和电路选择需要兼顾实验的效果、学生的安全、经费限制等多方面因素。