电学实验.pptx

电学实验设计江苏省口岸中学高三物理组考纲中的三个基本实验描绘小灯泡的伏安特性曲线测电源电动势和内阻探究决定导线电阻的因素电学实验设计的三个基本方面：1、控制电路的设计-滑动变阻器的接法2、测量电路的设计-伏安法3、误差分析-对电路设计及仪器选择的“反作用”设计原则：科学、安全、精确、可操作电学实验设计一、控制电路的设计电学实验设计一、控制电路的设计限流式分压式复习回顾：何种情况采用分压式接法：1.要求负载上电压（电流）变化范围大，且从零开始连续可调2.滑动变阻器总电阻是小电阻（相对于负载电阻Rx）3.采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时电学实验设计URxabPUaPbRx一、控制电路的设计限流式分压式复习回顾：何种情况采用限流式接法：电学实验设计URxabPUaPbRx滑动变阻器总电阻是大电阻（相对于负载电阻Rx）二、测量电路的设计复习回顾：1、电表量程的选择在满足安全的前提下，尽可能使电压表（电 流表）指针接近满量程。欧姆表宜选用指针指在中值电阻附近的倍率（档位）。电学实验设计基本方法-伏安法电学实验设计2、电流表内接法和外接法的选择基本原则是“大内小外”减小系统误差例题例题1 1：要描绘电学元件（最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V）的伏安特性曲线，设计的电路的一部分如图所示，图中定值电阻R1 k，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5；电压表(未画出)量程为10 V，内阻约为10 k；电源电动势E为12 V，内阻不计(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：A阻值0200，额定电流0.3 AB阻值020，额定电流0.5 A应选择的滑动变阻器是_(填“A”或“B”)电学实验设计正确接线后，测得数据如下表：(2)由以上数据分析可知，电压表并联在M与_之间(填“O”或“P”)(3)将电路图在上图中补充完整1.如图，如果电流表内阻已知，则将导线接在_点如果电压表内阻已知，则将导线接在_点2.在测电源电动势和内阻的实验中，如果已知电流表的内阻，则选用图_的接法。如果已知电压表的内阻，则应选用图_的接法。此时应如何处理才能消除系统误差。电学实验设计三、伏安法的衍生说明：若电表量程不够，可以利用定值电阻来扩大量程。例：要测量未知电阻Rx，若提供两个电流表A1和A2，其中已知A1的内阻为r1,则如何设计测量电路？电学实验设计3.如果已知电流表的内阻，除了能读出电流还能得到什么？如果已知电压表的内阻，除了能读出电压还能得到什么？若提供两个电压表V1和V2，其中已知V2的内阻为r2,则如何设计测量电路？例题2：现在要测量一只额定电压为U3 V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3 W)。实验室备有如下器材：电流表A1(量程200 mA，内阻r110)电流表A2(量程300 mA，内阻约为几欧姆)定值电阻R(10)滑动变阻器R1(0100，0.5 A)电源E(E5 V，r1)单刀开关一个、导线若干（1)设计出实验电路，画在虚线框内。(2)实验中计算灯泡额定功率的表达式为_。电学实验设计例题3:要测量实际电流表G1的内阻r1，供选择的仪器如下：待测电流表G1(0-5mA，内阻约300)电流表G2(0-10mA，内阻约100)定值电阻R1(300)定值电阻R2(10)滑动变阻器R3(0-1000)滑动变阻器R4(0-20)干电池(1.5V)，电键S及导线若干。从上述器材中选择必要的器材，要求测量尽量准确，设计一个测量电流表G1的内阻r1的实验电路。电学实验设计变式训练：要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2K。实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约0.1；电压表V2，量程5V，内阻约为5K；定值电阻R1，阻值30；定值电阻R2，阻值为3K；滑动变阻器R3，最大阻值100，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5；开关S一个，导线若干。有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1 的电压和电流，再计算出RV。该方案可行吗？说出理由。如果不可行，请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确。电学实验设计课堂小结：课堂小结：1.电学实验设计主要包括电路设计、仪器仪表选择和误差分析。2.在已知电表内阻时，可拓展电表的测量功能。