物理：电学实验器材的选择和电路设计教案

《物理：电学实验器材的选择和电路设计教案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、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．实验设计的关键

2、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VAVA2°两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻A2A1V1V23°两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻V2V1RRA1A2横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定

3、律（计算法）G2G2R21V1V2R21SS1°替代法2°半偏法-19-GR2S2R1S1R1SVR2VS2REr（内阻不计）13°闭合电路欧姆定律（计算法）二．电学实验的器材选择和电路设计1、电路结构完整的实验电路包括三个部分：①测量电路，②控制电路（变阻器、开关），③电源．测量电路器材选择配置控制电路电路选择控制调节2、思路3、方法（1）、实验仪器的选择根据实验原理和实验室条件选择仪器是进行正确测量的前提，一般遵循以下三原则：①安全性原则：要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器，使实验切实

4、可行，能达到预期目标。另外还要注意测量仪器的量程，电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。②准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。③操作性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。根据教学大纲及高考考核的要求，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：a．根

5、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（一般取满偏的1/3-2/3左右），以减少测读的误差．b．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，不宜采用．c．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．才能做出恰当的选择．-19-对器材的选择的一般步骤是：①找出唯一性的器材；②

6、草画电路图（暂不把电表接入）；③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）；④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。※在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，前者可方便调节，后者可减少误差。※①在滑动变阻器作限流作用时，为使负载RX既能得到较宽的电流调节范围，又能使电流变化均匀，选择变阻器时，应使其总电阻，R0大于RX，一般在2—5倍为好。※②在滑动变阻器作为分压作用时，一般取滑动变阻器的总电阻R0在0.1RX—0.5RX之间为好。例1：有一电

7、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E，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．【分析与解】首先估算电路中可能达到的最大

8、电流值，假设选电流表A1，则，Im≈E/(Rx+RA1)≈0.14A超过了A1的量程，假设选电流表A2，则I’m≈E/(Rx+RA2)≈0.18A，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。假没选R1，电路中的最小电流约为Imin≈E/(Rx+RA2+R1)≈0.06A，故电路中的电流强度范围为0.06A～0.18A．又假设选R2，电路中的最小电流约为I’min≈E/(Rx+RA2+R2