第10单元 如何选择电学仪器和实验电路

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1、电学仪器和实验电路的选择　　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I-U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，而且实验操作方法，实验误差较小．　　正确地选择仪器和电路的问题，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、仪器的选择主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常从以下三方面入手：1．根据不使电表受损和尽

2、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（一股取满偏度的2/3左右），以减少读数误差．2．根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器．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，一般不宜采用．3．应根据实验的基本要求来选择议器．对于这种情况．只有熟悉实验原理．才能作出恰当的选择．4、确定次序一般为：电源→滑动变阻器（→分压还是限流？）→电表（→电压表→电流表→内外接）二、电路（电流

3、表内外接法）的选择三、控制电路的选择结论：⑴若要被测电阻R两端电压变化范围较大，或需从零开始连读可调电压，选分压电路；⑵若采用限流电路时，如果电路中最小电流≥被测电阻R的额定电流，采用分压电路；⑶当R0<R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，应选用．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

4、法，再选择控制电路并画出实验电路图．例1、一电阻R，其阻值大约在40Ω至50Ω之间，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组ξ，电动势为9V，内阻忽略不计；电压表V，量程为0至10V，内阻20KΩ；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；RSEAVRx滑动变阻器：R1阻值范围为0至100Ω，额定电流1A；R2阻值范围为0-1700Ω，额定电流0.3A；开关S及导线若干．实验电路图如图所示，实验中要求多测几组电流、电压值．在实验中应选　　　电流表和　　　　滑动变阻器．解析：对滑动变阻

5、器的选择。对于R2，因为R2>>R，将导致电流强度值随滑动片位置的变化太敏感，使得有效的调节长度太小，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．先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选A1，则，超过了A1的量程，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．例2、用伏安法测量某电阻的阻值，现有实验器材如下：侍测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为ＩＷ）；电流表：A1量程0～0.6A，内阻0.2Ω；A2量程0~3A，内阻0.05Ω；电压表：V1量程0~3V，队阻3kΩ；V2量

6、程0~15V，内阻15kΩ；滑动变阻器：R0（0~50Ω）；蓄电池（电动势为6V）开关、导线。为了较准确测量Rx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。解析：1．确定电压表、电流表。被测电阻Rx的额定电压、额定电流分别约为U额＝2.2V，I额＝0.45A，则电流表选用A1，电压表选用V1。2．确定电流表内外接法。根据内外接判定方法知，电流表必须外接。3．确定控制电路。因滑动变阻器的全值R0>Rx，故首先考虑滑动变阻器的限流接法。限流接法时Rx上的电流取值范围为，因为对于Rx，I额＝0.45A，

7、根据，可知滑动变阻器连入阻值不得小于。若采用滑动变阻器的分压接法，因为R0>Rx，会使操作不方便(与例1类似)，因此应选择滑动变阻器的限流接法。（其实，限流接法也不是非常方便，考虑节能原则仍要选用。）例3、欲用伏安法测定一个阻值约为12Ω的电阻，要求测量结果尽量准确。下列器材中应选用的是　　　　　，画出应采用的电路图．A.电池组(6V，内阻很小)B.电流表(0~3A，内阻0.0125Ω)C.电流表(0－0.6A，内阻0.125Ω)H.电键、导线D.电压表(0~3V，内阻3kΩ)E.电压表(0~6V，内阻6kΩ)F.滑动变阻器(0~

8、20Ω，1A)G.滑动变阻器(0~200Ω，1A)解析：（1）选出唯一性器材：被测电阻Rx，A和H。(2)根据滑动变阻器阻值R>Rx，选用限流接法，画出草图。(3）估算，所以电流表选C，电压表选E。(4)考虑到方便调节，滑动变阻器选F。AVRxR甲