学生实验教案1

电路设计

[目标定位]

1.实验能力：能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论。能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。

高考中地位：电学实验一般占10多分，属于能力提升的测试

让学生先回顾四种基本电路

由伏安法测电阻引入

一、伏安法测电阻

1．原理

UR＝，用电压表测定电阻两端的电压U，用电流表测定流过电阻的电流I. I实验电路选择原理

(1)电流表的内接法和外接法的比较

内接法

外接法

电路图

误差原因

测量值和

真实值的比较

适用于测量

两种电路的选择：

RVRxRxRV①阻值比较法：当＞时，选用电流表______接法；当＞时，选用电流表______接法．

RxRARARx②临界值计算法：当Rx＜RARV时，用电流表______接法；当Rx＞RARV时，用电流表______接法．

(2)滑动变阻器的两种接法比较

接法

限流式

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电压表的分流

U测U测R测＝＝

I测Ix＋IV测量值____真实值

RVRx测__电阻或＞

RxRA电流表的分压

U测R测＝＝Rx＋RA I测测量值______真实值

RxRV测__电阻或＞

RARx分压式

项目

电路组成

变阻器接入电路的特点

调压范围

采用“一上一下”的接法

____________～E

(不计电源内阻)

负载电阻的阻值Rx与滑动变适用情况

阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起

四、两种接法的选择原则：

由于限流式电路能节约能源，一般情况下优先选择限流式接法（以提高电路效率）

但在下列几种情况下，必须选择分压式连接方式：

①当滑动变阻器全电阻小于被测电阻时，且实验要求电压（电流）的变化范围较大；

②明确要求待测电阻的电压从零开始变化；

③若采用限流接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。

两种电路的比较

⑴分压电路的电流和电压调节范围较大，且可从零开始调节。 ⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下，限流电路消耗的电能小于分压电路消耗的电能。

⑶分压电路要防干路最大电流超过滑动变阻器的额定电流；限流电路要防干路最小电流超过Rx的额定电流。

实验仪器和电路选择的基本原则: 安全性原则: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。 精确性原则:根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，然后合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般到达满偏的1/3以上），以减少测读的误差． 方便性原则: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，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线

五、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）；

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采用“两下一上”的接法

______～E

(不计电源内阻)

(1)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

(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R

.0③估算电流或电压最大值或最小值

④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上至2/3左右。

例题1．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验仪器如下：

小灯泡L(“3.8 V

0.3 A”) 电压表V(量程0～5 V，内阻5 kΩ)

电流表A1(量程0～100 mA，内阻4 Ω)

电流表A2(量程0～500 mA，内阻0.4 Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A) 滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω，额定电流0.5 A) 直流电源E(电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω)

(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________；电流表应选________．

(2)在虚线框内画出实验的电路图，并在图中注明各元件的符号．

实物电路图，

总结:连线时注意这些细节：

1、电键控制整个电路，紧挨电源，

2、连线找柱，不能交叉，

3、电表先确定量程，正进负出；

4、电流表看好内外接；

5、滑变限流还是分压要弄清。限流一上一下；分压两下一上；

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滑动变阻器阻值是零，不能调节！电表正负极接反了！接在接线柱上，不能接在滑片上！ 配适当巩固习题

例2有一电阻Rx其阻值大约在100欧-200欧

之间，额定功率为0.25W，现用伏安法较准确测量它的阻值，所给器材如下

电流表A1（量程0—4mA，内阻约0.001 电压表V1（量程0—5V，内阻约10K ）

电压表V2（量程0—15V，内阻约20K ）

定值电阻R0=2000 滑动变阻器R（阻值范围0—20 ）

直流电源E(电动势12V) 开关导线

请画出原理图并注明所选器材

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