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一、电学实验原理
1.电路设计原则:选择仪器和设计电路有一定的灵活性,需要在掌握和遵循“正确性”“安全性”“方便性”“精确性”等基本原则的基础上,兼顾“误差小”“仪器少”“耗电少”等各方面因素综合考虑。
(1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。
(2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流等,不能烧坏仪器。
(3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。
(4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
2.电学实验仪器的选择:
(1)根据不使电表受损和尽量减小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其量程,然后合理选择所需量程,保证使指针有较大偏转(一般要大于满偏值的一),以减小读数误差。
(2)根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,选择大阻值的变阻器时,若滑动头稍有移动,便使电流、电压有很大变化的,则不宜采用。
(3)根据实验的基本要求选择仪器,只有熟悉实验原理,才能做出恰当的选择。最优选择的原则是:实验误差尽可能小;间接测量值尽可能有较多的有效数字位数,直接测量值的测量使读数误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量,在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测量的准确度。
3.实验设计的基本思路:
二、电学实验中用到的基本知识
1.实验原理公式:在近几年的电学实验中,电阻的测量(包括变形,如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内阻是考查频率较高的实验。此类实验用到的原理公式为R=U/I,E=U Ir。由此可见,对电路中电压U及电流I的测量是实验的关键所在,这两个物理量的直接测量和间接测量的方法多种多样,因此成为历年来高考试题的着力点。同学们在高三阶段的实验复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。
2.伏安法测电阻时测量电路的选择。
(1)电流表内、外接法的选择:电流表外接法,如图1甲所示,待测电阻为小电阻时,用电流表外接法;电流表内接法,如图1乙所示,待测电阻为大电阻时,用电流表内接法。
方法一:计算临界电阻R0=。若Rx
1.电路设计原则:选择仪器和设计电路有一定的灵活性,需要在掌握和遵循“正确性”“安全性”“方便性”“精确性”等基本原则的基础上,兼顾“误差小”“仪器少”“耗电少”等各方面因素综合考虑。
(1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。
(2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流等,不能烧坏仪器。
(3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。
(4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。
2.电学实验仪器的选择:
(1)根据不使电表受损和尽量减小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其量程,然后合理选择所需量程,保证使指针有较大偏转(一般要大于满偏值的一),以减小读数误差。
(2)根据电路中可能出现的电流或电压范围选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,选择大阻值的变阻器时,若滑动头稍有移动,便使电流、电压有很大变化的,则不宜采用。
(3)根据实验的基本要求选择仪器,只有熟悉实验原理,才能做出恰当的选择。最优选择的原则是:实验误差尽可能小;间接测量值尽可能有较多的有效数字位数,直接测量值的测量使读数误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量,在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测量的准确度。
3.实验设计的基本思路:
二、电学实验中用到的基本知识
1.实验原理公式:在近几年的电学实验中,电阻的测量(包括变形,如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内阻是考查频率较高的实验。此类实验用到的原理公式为R=U/I,E=U Ir。由此可见,对电路中电压U及电流I的测量是实验的关键所在,这两个物理量的直接测量和间接测量的方法多种多样,因此成为历年来高考试题的着力点。同学们在高三阶段的实验复习中应熟练掌握基本实验知识及方法,做到以不变应万变。
2.伏安法测电阻时测量电路的选择。
(1)电流表内、外接法的选择:电流表外接法,如图1甲所示,待测电阻为小电阻时,用电流表外接法;电流表内接法,如图1乙所示,待测电阻为大电阻时,用电流表内接法。
方法一:计算临界电阻R0=。若Rx