高三物理电学设计实验专题复习-电学设计型实验

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1、电学设计型实验所谓设计型实验,就根据实验目的,运用掌握的物理规律、实验方法,选择熟悉的仪器、器材设计实验方案。设计方案包括选用合适的实验方法、选择配套的实验器材、安排正确的实验步骤、设计科学的数据处理方法,采用客观的误差分析方式,最后给予总结和评价。一、设计型实验的设计原则:(1)科学性:科学的方案应有科学的依据及正确的方式。(2)安全性:设计的方案实施时,应安全可靠,不会对仪器、器材千万危害。(3)精确性:实验误差应控制在允许范围之内,尽可能选择误差较小的方案。(4)可操作性:设计方案应便于操作、读数,便于进行数据处理和观察。同还要注意到,用

2、两个总阻值大小不同的变阻器调节电路中的电流,当它们串联使用时哪个是粗调?哪个是细调?并联使用时,哪个是粗调,哪个是细调?二、设计型实验的设计方法(一)替代法图1用一个标准的已知量替代被测量,并调整此标准量,使整个测量系统恢复替代前的状态,则被测量等于标准量。用替代法可有效减小误差,通常是使用可直接读数的电阻箱等效替代测电阻。如图1所示,对于电流表G1、G2的量程各有什么要求?电阻箱R1的阻值还需要远大于电阻箱R2的阻值吗?哪个电阻箱用精度为0.1欧的合适?1、现有电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、低压直流电源、单刀单掷开关一个、单刀双掷开关一

3、个、导线若干。要求用以上器材尽可能精确地测量待测电阻的阻值。(1)画出电路图R3图2(2)简要说明测量的主要步骤。2、为了测量电流表G1的内阻,电路如图2所示,其中电流表G1的量程0-300μA、内阻约100Ω,G2为标准电流表,量程为0-200μA;R1为电阻箱,阻值范围0-999.9Ω;ε为电池,电动势3V、内阻不计,S1为开关,S2单刀双掷开关。按电路图接好电路后,将可变电阻器R3和电阻箱R1适当调节后,将单刀双掷S2扳到接点1处,接通开关,调节可变电阻R2,使两电表的读数都是150μA,然后将将单刀双掷S2扳到接点2处,调节变阻箱R1,

4、使标准电流表的读数仍为150μA,若此时电阻箱的读数为75Ω。(1)为了保证两块电流表的安全使用,限流电阻R3的阻值应选:A、100ΩB、150ΩC、10kΩD、15kΩ(2)可变电阻器的阻值应选:A、200ΩB、500ΩC、2kΩD、5kΩ3、现有电压表、电阻箱、滑动变阻器、低压直流电源、单刀单掷开关一个、单刀双掷开关一个、导线若干。要求用以上器材尽可能精确地测量待测电阻的阻值。(1)画出电路图(2)简要说明测量的主要步骤。(3)如果再有一块电流表,如可能精确地测量电压表的内阻。4、要测出一个未知电阻的阻值Rx,现有如下器材:读数不准的电流计

5、A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关K1、单刀双掷开关K2、电源和导线。(1)画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。(2)写出主要的实验操作步骤。(二)比较法通过对一些物理量的比较,从而达到同中求异的目的,即为比较法。明显的优点是:尽量少进行直接测量多运用比较的方法,以此减少由于测量仪器的不准确而带来的误差。图35、实验室中现有器材如实物图3所示,有:电池ε,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3

6、约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。图4要求用图4所示的电路测定图中电流表A的内阻。(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。(3)你要读出的物理量是_________________,用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。图56、如图5所示,为测量电阻的电路中,RX为待测电阻,R的阻值已知,R/为滑行变阻器,总阻值未知,电源电动势ε未知。S1、S2均为单刀双掷

7、开关,A是电流表,内电阻可以忽略不计。(1)按图5-1所示的电路图,连接实物图。S1S2RXRR/图5-1+——(2)测量RX的步骤:将S2向d闭合,S1向闭合,记下电流表读数I1,再将S2向c闭合,S1向闭合,记下电流表读数I2,计算RX的公式是RX。7、现有一个阻值为10.0Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值。要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案。(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源的电动势,电源的内阻约为几欧)要求(1)画出实验电路。(2)简要写出完成接线后的实验步骤。(3)写出计算电源内

8、阻的表达式为______。8、用图示的电路测定未知电阻RX的值。图中电源电动势未知,电源内阻和电流表的内阻均可忽略不计,R为电阻箱。ARRX图6⑴若要

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