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文件名称:电学设计性实验的分析与例证.ppt
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总页数:44 页
更新时间:2025-08-17
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文档摘要

【例12】现采用如图所示的电路来测定一电压表的内阻(阻值约5kΩ),实验中提供的器材如下:A、电池组E1(电动势3V)B、电池组E2(电动势6V)C、电阻箱(0~9999Ω)D、滑动变阻器R1(0~20Ω,1A)E、滑动变阻器R2(0~1kΩ,0.5A)⑴为完成上述实验,电池组E应选_____,滑动变阻器R应选_____。(填代号)⑵简述实验步骤。⑶用上述方法测出的电压表内阻的测量RV____(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻的真实值.思考:怎样减小实验误差?RS1ErVS2R0RVabP第30页,共44页,星期日,2025年,2月5日Ⅱ、伏安法(1)待测电压表、电流表各一只,可以测量待测电流表的内阻。(如图所示)(2)两只电压表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻(如图所示)(3)两只电压表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻(如图所示)AVV1V2V1V2R第31页,共44页,星期日,2025年,2月5日电学设计性实验的分析与例证第1页,共44页,星期日,2025年,2月5日综观近几年高考实验题,电学实验一直是高考的焦点,属于每年必考的内容之一,但总结一下可以发现,没有一个是照搬课本中的实验,而是在原有基础上的创新,多为设计性实验。设计性实验就是要求学生自己设计实施方案的实验,它涉及到选择实验器材、安排实验步骤、进行误差分析等。它具有有利于激发学生的发散思维、有利于提高和鉴别学生的综合能力和创造能力,因此备受高考的青睐,所以设计性实验在今后的高考中仍将成为一种主要的实验题型。第2页,共44页,星期日,2025年,2月5日第一是要对课本中基本实验的原理、方法有清晰深刻的认识,要掌握好实验电路和器材的选择、电表量程的选择,同时还要熟记一些常用的实验方案:如电阻的测定(包括定值电阻、电流表和电压表的电阻)、电源电动势和内阻的测定等。只有熟练地掌握这些基本知识,才能在设计实验时找到“原型”,由原型的启发设计出比较新颖的实验。如何分析和应对电学设计性实验呢?第二是要求对实验进行误差分析,它是实验改进的前提,特别是要分析系统误差的来源,这样的话就可以进行适当的电路改装以消除电表对电路的影响。第3页,共44页,星期日,2025年,2月5日实验原理举例定值电阻的测定电流表内阻的测定电源电动势和内阻的测定电压表内阻的测定基本实验第4页,共44页,星期日,2025年,2月5日AVRx㈠、定值电阻的测定AVRxⅠ、伏安法①.电流表和电压表内阻未给定时a.待测电阻Rx》RA时,采用电流表的内接法.如图:Rx=U/I,此实验中U

测量偏大,I测量准确,所以

电阻的测量值大于真实值。

b.待测电阻Rx《RA时,采用电流表的外接法.

如图:Rx=U/I,此实验中U

测量准确,I测量偏大,所以

电阻的测量值小于真实值。第5页,共44页,星期日,2025年,2月5日【例1】有一个电阻Rx,其阻值大约是25kΩ.请设计一实验电路,较为准确测定其阻值.可供选择的器材如下:电流表A1(0----100μA,rA1≈2kΩ)电流表A2(0----500μA,rA2≈300Ω)电压表V1(0----10V,rV1≈100kΩ)电压表V2(0----50V,rV2≈500kΩ)直流稳压电源E(15V,1A)滑动变阻器R(1kΩ,1W)电键K导线若干为使测量尽量准确,要求进行多次测量,请画出实验电路原理图,其中电流表选用_____,电压表选用_____.第6页,共44页,星期日,2025年,2月5日滑动变阻器接法的选择:由于Rx阻值是滑动变阻器总阻值的25倍,若采用限流电路,变阻器对电流、电压的调节作用很小,应该选用调节作用范围大的分压器电路.RXV1A2解析:电压表的选择:因为电源电压为15V,不足电压表V2(50V)量程的1/3,所以电压表应选V1(10V)。电流表的选择:通过电阻Rx的最大电流为Imax≈10V/25KΩ=400μA,所以电流表选A2(500μA)。测量电路的选择:由于,应采用电流表的内接法。第7页,