电学实验器材选择

电学实验器材的选择和电路设计

理科综合对实验能力提出了明确的要求，即是“设计和完成实验的能力”，它包含两个方面： 1．独立完成实验的能力．包括：

（1）理解实验原理、实验目的及要求； （2）掌握实验方法步骤；

（3）会控制实验条件和使用实验仪器，会处理实验安全问题； （4）会观察、解释实验现象，会分析、处理实验数据； （5）会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论．

2．设计实验的能力．能根据要求灵活运用已学过的物理理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题． 一．实验设计的基本思路

?实验器材?明确目的?确定原理??待测物理量?数据处理?误差分析．

?实验步骤?实验设计的关键在于实验原理的设计，它是进行实验的依据和起点，它决定了应选用（或还需）哪些实验器材，应测量哪些物理量，如何编排实验步骤．而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材（条件）和实验要求，它们相辅相成，互为条件．

以测量电表的内阻为例： 纵向：伏安法及变式

1°电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻

V A V A 2°两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻

A2 V1 A1 V2 3°两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能

电学实验中仪表的选择— 、电学实验的原则：安全、可行、方便1、安全：实验时，必须保证实验电路各个电学器 件的安全(包括电流表、电压表、被测用电器、电 源等) 2、可行：所选择的仪器能使实验正常进行。 3、方便：所选择的仪器在调节时比较容易控制被 测量的物理量的变化，即是要被测量的物理量的变 化比较平缓。

二、选择内容： 1、滑动变阻器的选择(一)量程的选择：在满足实验要求的条件下，要 选用阻值比较小的变阻器，因为阻值越小，电阻的 变化越平缓，不致使测量电路中的电流或电压变化 非常突然，调节方便。(二)在电路中连接方式的选择：滑动变阻器在电 路中的连接方式包括分压和限流。

(1) 、限流连接方式1)一般情况或者没有特别说明的情况下，由于限流电 路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式 2)R变>RX 或 R变≈ RX ,要选用限流连接方式 3)闭合开关S前P在b端RXP a S R变 b

(2)分压连接方式1) R变

电学实验仪器和电路的选择

在中学电学实验中，如用伏安法测电阻，测电源的电动势和内阻，测某一用电器的伏安特性曲线，都存在如何选择电学实验仪器，合理地设计电路。如何使学生学会电路设计和顺利进行实验，应从下面几方面考虑。 1、实验仪器的选择

根据中学教学大纲要求，电学仪器的选择主要是：电表、滑动变阻器、电源等仪器。

（1）电表的选择原则是：不使电表受损和尽量减少误差。首先保证流过电流表的电流和加在电压表的电压均不超过使用量程，然后考虑电压表、电流表在使用时，指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3左右）。

（2）滑动变阻器选择原则：考虑被测对象要求的电流或电压变化范围，并且方便、节能。注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值。对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，电流、电压变化很大的，不宜采用，应选用阻值小的变阻器。 例1 有一电阻Rx，其阻值大约在40Ω-50Ω之间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：

电池组ε（电动势为12V，内阻约0.5Ω） 电压表V（量程0-3-15V，内阻20KΩ） 电流表A1（0-50mA，内阻20Ω） 电流表A2（0-300mA，内阻4Ω）

1

电流表A3（0-1A，内阻0.1Ω）

滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1

2010届高三联考、模拟题 电学实验

题组一

1．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中 ⑴备有如下器材。

A．干电池1节 B．滑动变阻器(0～20Ω)； C．滑动变阻器(0～1kΩ) D．电压表(0～3V)； E．电流表(0～0.6A)； F．电流表(0～3A)； G．开关、导线若干

其中滑动变阻器应选___ ___，电流表应选_ _____．（只填器材前的序号） ⑵为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。

答案：⑴B（2分），E（2分） ⑵电路图（2分）

2. 上海市七校2010届高三下学期联考某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：

A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω） B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知） C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A） D．定值电阻R（阻值990Ω） E．开关与导线若干

（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，

1号柜：

一格：

11001计数棒 400 个11002口算练习器 2 个

11003大算盘 11004竖式计算器 11005加减法算式器 11006计算器 二格：

12001教学电源 12002电池盒 12003闸刀开关 12004带座小灯泡 12005气筒 三格：

13001方座支架 四格：

14001测绳50米 14002皮尺 14003带手柄铁尺30厘米 14004塑料直尺50厘米 14005木直尺100厘米 14006三角尺90.60.30 14007三角尺90.45.45 14008量角器

1号柜：

一格：

11001计数棒 400 个11002口算练习器 2 个

11003大算盘 11004竖式计算器 11005加减法算式器 11006计算器 二格：

12001教学电源 12002电池盒 12003闸刀开关 12004带座小灯泡 12005气筒 三格：

13001方座支架 四格：

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电学复习导学案 电学基本实验 （第四课时）

【学习目标】

1．会读电能表示数。 2．会读电阻箱的示数。

3．会用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极或电流方向。 4．会用电流表测电流。 5．会用电压表测电压。

6．会用伏安法测电阻和电功率。

7．激情参与，合作学习，我成功，我快乐。 【知识梳理】 1．使用电压表和电流表前应首先看清电表的________和_________，检查指针是否指在 ___ 位置。 2．电能表直接是测量 的仪表，电能表上标的单位是 。 3．伏安法测电阻的原理是 。

4．伏安法测线灯泡电功率的原理是 。 5．右手螺旋定则的内容是 。 【应用训练】

【例1】如图1所示，电压表的示数是 V 。

0.3 1.5 1.5 6

图2 图1 针对训练1

1．如图2所示，电流表的示数是 A。

【例2】如图3所示，是小李

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连接的器材料择

20选05.80

1

连接的器接件触材 接料件材触 紅料铜紅 黄铜 黄铜 锡青铜 青锡铜 青铜 铍青铜 铍 合铜金 铜金合 钢 钢 镍 镍Cpoerp Bass rhoPsphorB ornzeB eyrliumlC ppoe ricNel-Sklveir SteelN ikcl e (u ) C C(uZn ) ( uCSn ) Cu B( e ) CuNiZ(n )(F ) ( Ni )2e

接器的连接件材触 料 铜 铜Co pper (C) 红u色较贵重,金属 的较重贵金属的软 易,弯曲易 曲弯很高的导电,红 色贵较的重属金软,易 弯 曲很高导电的 性和热导,性腐耐 蚀好极的加工性.特 腐耐,极好蚀的加特性工 和性热性导 腐耐蚀 极好的加工性特 黄 铜黄 B铜arss(Cu nZ )和锌合金铜,6~059的铜%良好 的弹性料 的材,铜好良的性材弹 料和锌合铜金的铜 好良的性材弹, 料接可的受电导性,很好的工特加性 很的加好特工性,好焊 的接可的受电导 性很好的工加特性好的 焊接 ,性不很是昂贵的呈 色.黄 是不很贵的昂呈,黄色 接 不性很是昂贵的 黄呈色3

连接器接的触材件料 锡磷青 铜锡磷 铜 青hP

实验题型

一、填空题

1、在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出 用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。则该圆柱体的长度为______mm,横截面的直径为_________mm。

二、实验,探究题

2、某实验小组利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻^ (1) 请在虚线框中画出实验的电路图。 (2) 实验的主要步骤如下：

①检查并调节电流表指针指零，将开关S断开，按 照电路图连线。 ②调节电阻箱R的阻值至________。

③将开关S闭合，逐渐调节只使电流表指针有足 够的偏转，记下此时的电阻箱的阻值和电流表的示数。 ④改变及的阻值，测出几组I随R变化的数据，作出R—1/I的图线如图所示。

（3）由作出R—1/I的图线可求得电动势E=________V，内阻r=________Ω. (结果保留两位有效数字)

3.研究表明：用纳米硅粉和藻朊酸盐制成电池的电极，其容量是一般电池的8倍。在测定一节该新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有： 待测该电池一节(电动势约为2V)

电流表（量程3.0 mA，内阻rl=100Ω）

电流表（量程0.6A，内阻r2=1.0Ω）

定值电阻