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高中物理电路实验:三步搞定电表与滑动变阻器选器材

2026-03-28 15:11:47教育资讯0

1、能够依据实验原理以及实验室条件来选择电学实验仪器,这是进行准确测量的前提条件,一般需遵循以下三原则,安全性原则,即为能够按照实验要求以及客观状况挑选适当的仪器,从而使实验切实可行,能够达成预期目标,另外还得留意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超出其最大允许电流等,准确性原则,就是依据实验的需求,选用精度恰当的测量工具,然而对于某个实验而言,精确程度够用就行,并非精度越高便越好。实验时要考虑调节便利,易于操作,像滑动变阻器的挑选,既要顾及它的额定电流,又得考量它的阻值范围,在这二者皆符合实验需求前提下,也要考虑阻值大小对实验操作调节便利层面的影响,这是操作性原则,依据大纲以及高考考核要求,来选择电学实验。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

2、进行仪器选择时,主要是针对电表、滑动变阻器、电源等器件来做出挑选,这之中,通常能够从以下三方面着手:其一,依据不致使电表遭受损害以及尽可能减少误差的准则挑选电表,首先要确保流过电流表的电流以及加在电压表上的电压均不会超出其使用量程,之后再合理确定电量程。必须要让指针出现较大幅度的偏转,一般选取满偏的三分之一到三分之二左右,以此来降低测读时产生的误差。根据电路当中有可能出现的电流或者电压的范围,需要挑选滑动受阻器,要留意流过滑动变阻器的电流不能超过它的额定值,对于高阻值的变阻器,要是滑动头稍微有移动,就会致使电流电压发生很大变化的,不适合采用。应该依据实验的基本要求前来选择仪器,针对这种情形,只有熟悉实验原理才能够做出恰当的选择。对于器材选择而言,一般的步骤是:找出具有唯一性的器材;草画电路图,暂时不把电表接入。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

3、()去估算最大值,也就是在限流电路里,把滑动变阻器的触头朝着最小值的方向推动;还要考量是否能够让电表都达到满偏的三分之一以上情况。在“伏安法测电阻”以及“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验当中,通常都会选用总阻值比较小的滑动变阻器,对于前者而言,能够方便进行调节,向后后者来说,可以减少误差。当滑动变阻器起到限流作用的时候,为了让负载R既能够获得较宽的电流调节范围,又能够使电流的变化保持均匀,在选择变阻器的时候,应该让其总电阻,R0大于R,一般以25倍为宜。在滑动变阻器发挥分压作用之际,通常选取滑动变阻器的总电阻,R小于忌,一般而言R处于0.IRx至0.5Rx之间为佳。滑动变阻器分压与限流接法的挑选情况是,滑动变阻器常常被用于改变电路的电压以及电流,依据连接方式的不一样,能够划分成分压接法和限流接法,分压法是。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

4、改变整个变阻器所有阻值接入电路,再于滑片处于变阻器一个端点时引出部分电压向外供电,限流法是变阻器部分阻值串入电路,借由改变有效阻值来改变整个电路电流,通常变阻器应选限流接法,然而在如下三种情形下,必须选分压连接方式,其一,若采用限流电路,电路包含的最小电流依旧超过用电器额定电流,此时必须选用分压电路,其二,当滑动变阻器全部阻值远远小于用电器电阻,并且实验所需电压变化范围较大或者要求测量多组实验数据,这种情况必须选用分压电路,其三,要求回路里某部分电路电压从零开始能够连续变化,这时须选用分压电路,实验电路以及电学仪器的选择,一、电路的选择,关乎安培表内、外接电路的选择,因为电压表存在分流作用以及电流表存在分压作用。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

5、用,致使表的示数同通过负载的电压或者电流真实值之间形成误差,为降低此系统误差,要慎重挑选电流表的内外接法,挑选方法如下几种:1. 直接比较法,当待测电阻阻值的时候,伏特表分流极小,要选择安培表外接电路 ;当待测电阻阻值FX大于大于FA时,安培表分压极小,要选择安培表内接电路。2. 临界值计算比较法,当待测电阻阻值跟电压表、电流表的阻值相差不大的时候,怎样去确定被测电阻R是较大还是较小呢?我们需计算两种接法的相对误差,可采用“相比较;j?p当即应瓦时,适宜运用电流表外接法;R J当牛詁叫阳时,适宜采用电舷内臓起步网校,而R二禹石时,电流表内外接法效果相同,此时的被测电阻值R我们称之为临畀3.测试判断法。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

6、针对这种情况(试触法),若事先并未明确给定Rx、RA RV之间的大小关系。那么可以依靠试触法来精确确定内、外接法。具体的操作方式是:就如同图6所展示的那样构建电路,这里面电流表在一开始就已连接妥当。然后拿着电压表的其中一个接线柱,依次去分别对M N两点开展试触操作。在此过程中,注意观察先后两次进行试触动作时,两个电表的示数所产生的变化状况。要是电流表的示数变化相较于电压表示数而言变化更为显著【亦即 AZ 】,那就表明在连接 M 点的时候,电压表分流所引发的误差要大于连接 N 点的时候由电流表分压所引发的误差,在这种情形下应当采用内接法【也就是电压表连接 N 点】。要是电压表的示数变化比电流表示数变化更为明显 ,这就意味着连接 N 点时电流表分压所引发的误差大于连接 M 点时电压表分流所引发的误差,此时应采用外接法【也就是电压表连接 M 点】呢。(口诀:“内大外小”高中物理电路选器材的题,即内接法适宜用于测量大电阻且系统误差偏大)Jo6物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电路选器材的题Jo6物理好资源网(原物理ok网)

7、(也就是测量值比真实值大,外接法适宜测小电阻并且系统误差偏小些,即测量值小于真实值)二、控制电路(即滑动变阻器的接法)的选择(一)电路实验器材以及量程的选择,得考虑下面几点状况:1. 电路工作具备保障性,即不会发生电表和其他实验器材因过载而毁坏的状况。2. 能不能满足实验所需要求(时常要考虑方便多次测量来求平均值)。3. 选择器材的通常思路是:首先明确实验条件,接着依照电源一电压表一电流表一变阻器次序依次来选择。依照不致使电表受到损害以及尽可能降低误差的准则来挑选电表,首先,要确保流过电流表的电流以及加在电压表上的电压都不超过所使用的量程,接着,合理地去选择量程,一定要让指针有较大幅度的偏转,一般选取满偏度的大概三分之二左右,以此来减少测读时的误差。根据电。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

8、要选择滑动变阻器,需考虑路中可能出现的电流或电压范围,要注意使流过滑动 变阻器的电流不超过其额定值高中物理电路选器材的题,对于大阻值变阻器,若滑动头稍有移动便会使电流、电压有很大变化,这种不宜采用,应依据实验基本要求选择仪器,针对这种情况,只有熟悉实验原理才能作出恰当选择,总之,最优选择原则是:A. 方法误差尽可能小,B. 实现较大范围的灵敏调节。C. 於大功率装置(电路)当中,尽可能地去节省能量;于小功率电路之内,在不超出用电器额定值的这个前提之下,适当地去提高电流、电压值,以此来提高测试的准确度。(二)依据以上这些原则,电学仪器的选择有着如下这般的建议:1电源的选择:选择直流电源,应当依据用电器的需要予以确定,通常要考虑用电器所。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

9、所需的电压,以及电路中的电流,还有电源电动势和允许电流等。在不超过待测器材所允许的最大电压值的情形下,要选择电动势较大的电源,目的是获得更多的测量数据。在相同电动势的状况下,通常会选择内电阻较小的电源,不过测电源内阻的情况除外,这是为了获得较稳定的路端电压。对于电表的选择,在不超过电表量程的条件范围内,要选择量程较小的电表,如此以便测量时示数能在满刻度的2/3左右。3滑动变阻器的选择,要依据电路中所要求的,或者可能出现的电流范围来选定变阻器,还要依据电压范围来选定变阻器,实际流过变阻器的电流,不可以超过其额定值,如要通过变阻器的电阻改变,来读取不同的电流值,以及电压值时,要留意,避免变阻器滑片稍有移动,电流就会有很大变化的情况出现,也要避免出现滑片稍有移动,电压就会有很大变化的情况出现。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

10、片从一头向另一头滑动时,电流或者电压几乎不存在改变的情形。要是控制电路确定为限流接法,那么滑动变阻器应当挑选跟实验电路里其它电阻的总阻值相差不算大的那一个;若是控制电路确定为分压接法,那么就应选取在额定电流允许的状况下阻值比较小的滑动变阻器。例4:图7是用于伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材的实物图,器材规格如下,(1)待测电阻Rx,阻值约100Q,(2)直流电源,输出电压4V,内阻可不计,(3)直流毫安表,量程0至10mA,内阻50Q,(4)直流电压表,量程0至3V,内阻5KQ,(5)滑动变阻器,阻值范围0至15Q,允许最大电流1A,(6)电键一个,导线若干条 ;依据器材的规格以及实验要求,在实物图上连线。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

11、并用,标出在闭合电键之前,变阻器的滑动触点应该处于的正确位置。【审题】。本道题目,并不要求选择仪器,而只是针对已有的仪器,进行电路的选择和合成。从一定的程度上来讲,降低了本身的难度。借助已知条件得知,待测电阻跟电压表的阻值,相差较多。滑动变阻器的阻值相对较小。【解析】由于滑动变阻器阻值比待测电阻 Rx 的阻值小,故而滑动变阻器要选用分压接法;待测电阻与电表相比较,Rx 的阻值跟电压表的阻值相差较多,所以应选用安培表外接电路,实物连接如下图 8 所示。滑动变阻器采用分压接法时,在闭合电键之前,变阻器的滑动触点应当置于让负载电压为零的地方,就如图中箭头所指示的样子。【总结】(1)设计测量电阻的电路得考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器到底是分压电路还是限流电路,接着再考虑是安培表。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

12、是外接电路呢,抑或是安培表内接电路呀。连接实物图之际,要先连干路,而后连支路。滑动变阻器分压接法之时,需留意电键能够把控全电路电流,也就是说,断开电键之后,电路里没有电学仪器依旧处在通电状态,电键对支路不发挥作用此种情况,是滑动变阻器分压接法之际时常会出现的错误。例5:有某一个电压表,它的内阻存在于一定范围之间,当下需要去测量它的内阻,实验室给出了下面这些能够被选用的器材:存有待测电压表V,其量程是3V,存有电流表A,其量程为200卩A,存有电流表A,其量程是5mA,存有电流表A,其量程为0.6A,存有滑动变阻器R,其最大阻值是1kQ,存有电源E,电源电压为4V,还有开关S。(1)所提供的电流表当中应该选用(填写字母代号)。(2)为了尽可能地减小误差这种情况,要求去多测量几组数据,试着在图10 - 9的方框当中画出符合要求。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

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13、求的是这样一个实验电路,其中电源、开关以及连线都已经画出来了。【审题】要测量电压表的内阻,从给出的已知条件来看,需要去测量通过电压表的电流,所以呢,要估算通过电压表的最大电流,以此来判断所使用电流表的量程。与此同时,滑动变阻器的全阻值远远小于电压表内阻,控制电路应当采用分压接法。通过电压表的电流与本身内阻相乘的结果是电压表的示数,估算得出电路中的图9最大电流是M,所以要选电流表&,将电压表与扁电压表串联在电路里,滑动变阻器的电阻远远小于电压表内阻,要是用滑动变阻器连成限济电路,一方面它对电路的调控作用极为不明显,另一方面待测电压表分得的电压约为O'u = -u - 5? = 3WR + Rv W3 + 20x。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

14、103犬针对于电压表的量程而言,变阻器显著无法构成眼流电路,如此一来变阻器应当作为分压器连接在电路当中,如此便不会出现上述问题,电路如同图10所展示,【总结】对于电表的挑选,务必要首先借着已知条件去估算电路里的最大电压或者电流值,依靠这个去确定选用略大于并且量程是最小的电表。有一个经过改装的电流表A,它需要和一个标准电流表A去进行校对,采用类似如图所示11那般的电路,其中E是电源,R是一个限流电阻,R为一个可变电阻,S是电键,那个限流电阻能够对电路里的最大电流作出限制,让其不会超出电流表相应量程过多,进而对电流表起到保护作用。实验里已有的器材及其规格如下所示: 蓄电池E (电动势6v,内阻大概为0.3 Q),改装电流表Ai。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

15、 (量程为 00.6A,内阻大约是 0.1 Q)的标准电流表 A,(量程是 00.6A、3A,内阻不超过 0.04 Q),在实验中备有的电阻器有着如下规格:A. 固定电阻(阻值为 8Q,额定电流是 2A),B. 固定电阻(阻值是 15Q,额定电流为 2A),C. 滑动变阻器(阻值范围是 020Q,额定电流为 2A),D. 滑动变阻器(阻值范围是 0200Q,额定电流为 2A)。已知两个表的刻度盘上都把量程均匀地分成 6 大格,要求从 0.1A 开始对每条刻线一一进行核对,为此,从备用的电阻器中,R 应该选用,R 应该选用。(用字母代号填写)【审题】本题给出了固定限流电阻的选择,首先得明确它的作用,实验要求电流范围处于0.1至0.6A之间,也就是电路中仅存在限流电阻的时候电流要稍稍。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

16、大于零点六安培,与此同时还要配合滑动变阻器,以此保证电路当中的最小电流不会超过零点一,此为初始条件。解析内容为已经清晰知道改装表量程是零至零点六安培,同时要求从零点一安培开始对每条刻线进行核对,故而,电路里的最大电流不可以小于零点六安培,最小电流不可以大于零点一安培,此为解析情况。电源电动势是6v,按照欧姆定律,电路之中最小总电阻不得大于10Q,电路里头除固定电阻以及滑动变阻器之外,别的电阻总阻值等同于0.44Q ,所以固定电阻R0要选用A(8Q);又因为最大总电阻不能小于60Q,滑动变阻器得选用D(200Q)。【总结】(1)要准确理解限流电阻的限流作用 -让电路中的电流不超过电流表的量程过多, 应理解成: 在确保电流表能够达到满量程的情形下,通过电流表的。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

17、电流并非过大,因而这样一来,限流电阻的阻值就不能够大于能够致使电流表达到满偏状态时的阻值。注意去区分限流电阻跟滑动变阻器的作用 ,限流电阻的作用在于让电路中的电流不会过小 ,也就是不小于0.6A ,而滑动变阻器的使用目的是使得电路中的电流要达成足够小的程度 ,也就是不大于0.1A。Jo6物理好资源网(原物理ok网)

18、为了能够较为精准地测量FX的阻值,从而保证器材处于安全状态,进而使得操作变得方便起来,电压表、电流表理当进行选择,并且要画出实验所用的电路图。【对题目进行审视】在本题当中,待测电阻的额定功率、电阻的估计值是已知的状况,据此能够估算出通过电阻的电流以及其两端的电压,这是选择电流表、电压表示程的关键所在,另外,电流表的内外接法以及滑动变阻器的接法都需要借助计算才能够予以确定。心”5则,电流表需选用L,电压表要选用V::;图122與定电流耒,其有内、外按法,而R = Jr A应卩 = 70. = 24.5Q【解析】1.要确定电流表、电压表的量程。被测电阻 Rx 的额定电压、额定电流分别用于计算临界电阻 MR,安培测 量时额定控制电路因变量变化致使阻值&大于被测电阻鮎,所以首先考虑变阻器的接法 是限流法,其上限流取值范围为 r=0.45A 且 Rg - 83Q,若这样的电流电 压,那么变阻器取值(出头瞬时)不能超过电压变化范围为 0,55VN 25V,这是安全可行的 ,【总结】本题所要做的是选择电流表、电压表量程以及测量电路和控制电路,解题的时候 为防止混乱,可逐步选择,把题目分解开,如此既清晰明确,又不容易遗漏。9Jo6物理好资源网(原物理ok网)