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电学实验的器材选择和电路设计.ppt
近三年高考广东物理电学实验试题 一 实验设计的基本思路 实验设计的关键是实验原理,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. 二 实验设计的电路结构和解决思路 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. 三 实验器材的选择(主要是选择电表、滑动变阻器) 1 电表的选择 根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.a 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. b 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. C 电表的改装。把不符合要求的电表改装成符合要求的电表。如 电流计串联电阻代替电压表,小量程的电压表串联电阻代替大量程电压表,用多用电表的电压档代替常用的伏特表测电压等等 注意 已知内阻的电表可以互换 三 实验器材的选择(主要是选择电表、滑动变阻器) 2 滑R的选择 估算电路中可能出现的电流或电压范围需要选择滑动变阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值.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,不方便调节,不宜采用。最好通过理论分析和实际操作让学生体会。 ※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。 ※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。 对器材选择的一般步骤是: ①找出唯一性的器材; ②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 四 测量电路(测电阻为例) 1 伏安法及变式(2011年高考) 根据Rx、RA、RV的大小大致可估计选择内、外接法.具体方法是: 采用计算临界值的方法确定大小.即算出临界电阻 若Rx>R0则视为大电阻,安培表内接 若Rx<R0则视为小电阻.安培表外接 注意 已知内阻的电表可以互换 四 测量电路(测电阻为例) 1 伏安法及变式(2011年高考) 2 替代法测电阻(2012年高考) 3 利用伏阻法(2010年高考)和安阻法测电源电动势和内阻 4 半偏法测电阻(较难,略) 五 控制电路的选择(主要是变阻器、电键控制) 1 利用电键控制电路 (如2010年和2012年高考题) 2 滑动变阻器控制电路(一般是一个滑动变阻器控制电路,不涉及两个滑动变阻器组成的限流细调和分压细调电路) 图甲为限流式,图乙为分压式. 五 控制电路的选择 (主要是变阻器、电键控制) (1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器总电阻 R,须用分压式电路. (2)要求负载上电压或电流变化范围较大,且 从零开始连续可调,须用分压式电路. (3)负载电阻的阻值Rx小于变阻器的总电阻R 或相差不多,并且电压、电流表示数变化 不要求从零起调,可采用限流式. (4)两种电路均可使用的情况下,应优先采用 限流式接法,因为限流式接法总功率较小. (5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程 以及允许通过的最大电流值来反复推敲 小 结 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法,再选择控制电路并画出实验电路图。这些工作近三年命题专家已经为学生做好了,2013年高考命题专家怎样命题,我们…… 谢谢大家! * 电学实验的 器材选择与电路设计 汕头潮阳实验学校 连红权 2012年“替代法”测电阻 2011年“伏安法”测电阻伏安特性 2010年“伏阻法”测电阻 测量电路 器材选择 配置 控制电路 电路选择 控制 调节 三 实验器材的选择(主要是选择电表、滑动变阻器) *
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