电学实验仪器仪表选择原则方法
电学实验如何能选择仪器和电路
电学实验如何选择仪器和电路在电学实验中，例如用伏安法测电阻．测量电源的电动势和内电阻，测某一用电器的伏安特性图线，都存在如何选择电学实验器材，如何选择测量电路、控制电路的问题．合理地选择实验器材和实验电路，可以使实验顺利进行，而且实验操作方便，实验误差较小．正确地选译议器和电路的问题，有一定的灵活性．解决时应掌握和遵循一些基本的原则、即“安全性”、“精确性”、“方便性”和“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面要综合考虑．灵活运用．一、实验仪器的选择根据教学大纲及高考考试的要求，选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件，通常可以从以下三方面入手：1．根据不使电表受损和尽量减少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使用量程．然后合理选择量程。
务必使指针有较大偏转（一般取满偏刻度的2/3左右），以减少测读的误差．2．根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动受阻器．注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值．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，不宜采用．3．应根据实验的基本要求来选择仪器．对于这种情况．只有熟悉实验原理．才能作出恰当的选择．【例1】有一电阻R ，其阻值大约在40Ω至50Ω之问，需进一步测定其阻值，现有下列器材：电池组，电动势为9V ，内阻忽略不计；电压表V ，量程为0至10V ，内阻20Ω；电流表A1，量程为0至50ｍA ，内阻约20Ω；电流表A2，量程为0至300mA ，内阻约4Ω；滑动变阻器R1，阻值范围为0至100Ω，额定电流1A ；滑动变阻器R2，阻值范围为0至1700Ω，额定电流0.3A ，开关Ｓ及导线若干．实验电路图如图１所示，实验中要求多测几组电流、电压．在实验中应选_________电流表和__________滑动变阻器．【分析与解】首先估算电路中可能达到的最大电流值，假设选电流表A 1，则，I m ≈A R R E +≈0.14A ，超过了A 1的量程，及假设选电流表A 2，则I m ≈A R R E +≈0.18A ，未超出A 2的量程，故应选电流表A 2，这一选择遵循了安全性原则．对滑动变阻器的选择。
电学仪器的选择和实物图连线分析
（1）由用电器的额定电压或实验 过程中的最大电流(U＝IR)决定．
一般应使电动势等于额定电压或 电路中最大电压．
（2）.半偏法测量时，E适当大（小）
2．电压表的选取： ①量程应大于用电器的额定电压
②测量时指针偏转应大于3(1)量程，并不 是量程越大越好，这样可减少“电压表指针 偏角越小误差越大”造成的误差．
流表应“内接”还是外接，滑动变阻器 应采用“分压”还是“限流”。 • 3、依据实验原理、参照实物的位置， 画出实验电路，并在电路上标出电源的 正、负极，电压表、电流表的正、负和 量程。
电路实物图的连接
• 4、按原理图将实物连接，连线时一 般从电源正极出发，先把串联的各元件 依次连接起来，直到电源负极。然后把 并联在电路上的其它元件或电压表接在 电路的相应位置。
分析与解答
待测电阻的额定电压 U PR 1V ， 在测量过程中，其电压只能在0~1V 范围内变化，若采用限流式应选 R1 ， 电压可调范围为1.2V~3V，如选R2其 电压可调范围为 2 V~3 V，都无法调 节到所需电压，因此，只能采用分压 式，由分压式的适用条件知应选R2。
二、电路实物图的连接
电学实验设计原理和方法 (二)
电学仪器的选择 和实物图连线
一、仪器的选择原则
根据实验的原理和实验条件选择 仪器是进行正确测量的条件和前提，一 般遵循以下原则：
(1)可行性原则：要根据实验要求和实际 条件选用合适的仪器使实验切实可行，以 达到目的．比如手头有两个电压表，一个 量程是3 V，另一个是15 V，要测量的元件 的电压可达到10 V，从可行性原则上分析， 当然只能选用15 V量程的电压表了．
(2)安全性原则：因为各种电表均有量程，用 电器及电源都有最大允许电流或功率，因此 选择电表时应考虑其量程不小于或接近用电 器的最大允许电流或电压，另外，电路中的 控制器材(如滑动变阻器、保护电阻等)应能够 将电压、电流控制在安全范围以内，否则将 烧坏用电器或测量电表．
电学实验器材及电路的选择
电学实验器材及电路的选择电路实验，不仅涉及测量电路的合理设计或选取、涉及控制电路的合理选取、涉及实际电路的连接以及电路初态的设置问题，而且涉及各测量电表及可变电阻器等器材的合理选配问题。
一、实验器材的选择：1．对实验器材和装置的选择，应遵循以下几条主要原则：①安全性原则：即实验过程中，不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。
在电学实验中，主要表现为电流表，电压表使用中，正、负接线柱不能接反；各电表的读数不能超过其量程，电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流等；电源的最大输出电流不超过其额定电流等。
②准确性原则：要求实验误差尽量小，精度尽量高。
即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。
在电学实验中，应选择适当的实验电路，选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。
电压表、电流表的指针应指到满偏刻度的三分之一以上。
欧姆表读数时应使指针指到中值电阻附近（可更换不同的倍率档调整），注意每次改变倍率档时要欧姆调零。
③方便性原则：在保证实验能够顺利进行的条件下，使实验操作方便易行。
在电学实验中，主要表现在滑动变阻器规格的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。
在分压接法中，一般选择电阻较小而额定电流较大的；在限流接法中，变阻器的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近。
2、电源的选择（1）一般根据实验要求来选择。
如“电磁打点计时器”选用交流4-6V电源，“电火花计时器”则用220V交流电源；“测量电源电动势和内电阻”则用一节旧一些的干电池等等。
（2）根据用电器的额定电压来选择。
3、电流表和电压表的选择（1）根据电源的参数来选择；（2）根据电路中的最大电流（或者电压）来选择；（3）根据用电器的额定电流（或者电压）来选择。
4、滑动变阻器的选择（1）用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；而额定电流大的。
（2）用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
5、实物连线1、总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负。
如何选择电学仪器与实验电路
A R
(2012· 安徽模拟)待测电阻Rx的阻值约为20Ω， 现要测量其阻值，实验室提供器材如下： A. 电流表A1(量程150 mA，内阻约为10Ω) B. 电流表A2(量程20 mA，内阻r2＝30 Ω) C. 电压表V(量程15 V，内阻约为3 000 Ω) D. 定值电阻R0＝100 Ω E. 滑动变阻器R1，最大阻值为5 Ω，额定电 流为1.0 A F. 滑动变阻器R2，最大阻值为5 Ω，额定电 流为0.5 A G. 电源E，电动势E＝4 V(内阻不计) H. 电键S及导线若干
练习2:为了研究一个 “2.5V 0.2W”小灯泡的伏安特 性,现有蓄电池1只,电键1个,导线若干,其它可供选择 的器材如下: (A).量程为0-3A,内阻为0.025Ω的电流表1只; (B).量程为0-0.6A,内阻为0.2Ω的电流表1只; (C).量程为0-100mA,内阻为5Ω的电流表1只; (D).量程为0-3V,内阻为10KΩ的电压表1只; (E). 量程为0-15V,内阻为50KΩ的电压表1只; (F). 额定电流为1A,阻值为0-5Ω的滑动变阻器1只; (1).要正确完成这个实验,电流表应选 C ,电压表应选 D (填相应器材的代号) (2). 画出实验的电路原理图.
(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表
1 读数不得小于其量程的 3 ，请从所给的器材中选择合
适的实验器材___________(均用对应的序号填写)；
(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出
测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；
(2)如图所示。
答案：(1)ABDEGH
(2)见解析图
者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中
是否调节方便的影响。)
高中物理复习专题--电学实验知识点归纳
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性：试验方案の实施要平安牢靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留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，不能烧坏仪器。
2、精确性：在试验方案、仪器、仪器量程の选择上，应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度の1/3），以削减测读误差。
3、便于调整：试验应当便于操作，便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法： ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒＜ 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1．两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2．选择方法及依据①从节能角度考虑，能用限流不用分压。
②下列状况必需用分压接法A ．调整（测量）要求从零起先，或要求大范围测量。
B ．变阻器阻值比待测对象小得多（若用限流，调不动或调整范围很小）。
C ．用限流，电路中最小の电压（或电流）仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项：①连接电表应留意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器の连接，要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻，在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法：①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式，明确电流表与电压表の量程。
例析电学实验中实验器材的选择
例析电学实验中实验器材的选择横垛中学陆振华在高中物理中，电学实验历来是高考的重点，也是学生学习的难点，学生往往对电学实验题感觉是无从下手，其首要的一个问题就是对实验器材的无法选择。
下面我们就从高中物理电学当中的几个典型实验的实验器材的选择来说明器材选择的原则和方法。
一、电学器材选择的原则实验中通常提供的电源、电流表、电压表、滑动变阻器等通常有多种规格，实验器材的选择一般根据实验原理，把握“安全、精确、方便”的原则即可。
1、电表选择：安全、准确。
根据不使电表受损和尽量减少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使用量程。
然后合理选择量程,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。
欧姆表应选用使针指在中间刻度附近的倍率挡。
2、滑动变阻器选择：安全、方便。
根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器。
注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值。
对高阻值的变阻器，如果滑动头稍有移动，使电流或电压有很大变化的，不方便操作，不宜采用。
若高阻值和低阻值变阻器都能达要求的，一般选低阻的。
二、例析电学实验中实验器材的选择方法例一：伏安法测电阻实验器材的选择一阻值约为30KΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的电阻值,备选器材有：A．电源(E=16V，r＝２Ω)B．电源(E=３V，r＝0.5Ω)C．电压表（量程0~16 V，内阻100KΩ）D．电压表（量程0~3 V，内阻2KΩ）E．电流表（量程0~500 Aμ，内阻500 Ω）F．电流表（量程0~1mA，内阻250 Ω）G．滑动变阻器（阻值范围0~200 Ω）H．开关一只，导线若干从上面的器材中选出合适的器材＿＿＿＿＿＿（用字母表示），并说明理由。
解析：先估算出最大电流若选A 电源，则3160.533010A A E V I m A R ≈=≈⨯Ω, 若选B 电源，则330.13010B B E V I m A R ≈==⨯Ω。
电学实验仪器仪表的选择原则方法
在滑动变阻器作限流作用时选择变阻器时，应使其总电阻，R0大于RX，一般在2—5倍为好。 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小于RX ，一般R0在0.1RX─0.5RX之间为好。
1、选择分压式的几种情况：
电压从零开始调节； 电压调节范围足够大； 滑动变阻器的阻值小于Rx（一般小于Rx的1/2）； 用限流接法时电路中的最小电流仍然超过电表量程。
电学实验仪器选择的基本原则方法
选择器材和电路的一般原则
1．安全性原则：实验中要保证电流、电压值既
不超过仪表的量程，又不能超过变阻器、小．
2．精确性原则：在不违反安全性原则的前提下，尽量使测量结果更精确．
灯泡、电阻箱等器材所允许的最大值．
简便性原则：在不违反前两个原则的前提下，尽量使测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便
一个额定功率为0.1W的电阻，其阻值不详。用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示。现有下列器材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定该电阻的阻值。 A．电流表，量程0～500μA，内阻约150Ω B．电流表，量程0～10mA，内阻约10Ω C．电压表，量程0～3V，内阻约5KΩ D．电压表，量程0～15V，内阻约10KΩ E．干电池两节，每节电动势为1.5V F．直流稳压电源，输出电压12V，额定电流1A G．滑动变阻器，0～50Ω，0.5A H．电键一只，导线若干
(1)为较准确测量电阻R的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填器材前面的序号)．
在方框中画出实验电路图．
A．直流电源6 V(内阻不计) B．电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下) C．电流表0～300 mA(内阻约为2 Ω) D电压表0～15 V(内阻约为20 kΩ) E．电压表0～5 V(内阻约为15 kΩ) F．滑动变阻器10 Ω，2 A G．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A
电学实验器材的选择1
电学实验器材的选择1方法：(1) 安全因素：通过各用电器或电表中的电流不能超过最大允许电流。
(2) 误差因素：各电表指针偏转不能小于三分之一。
(3) 便于操作，(如滑动变阻器作限流用时不能比待测电阻大得太多)步骤：选出唯一性器材；设计电路挑选器材；通过计算挑选器材；(电流电压不能超过允许值)根据器材选择连接电路。
例1。
在测定“金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻约为3Ω，为减小误差，要求金属丝发热功率P<0.75W，备有的部分器材有：电池组(6V，内阻很小)；电流表(0—0.6A，内阻0.5Ω)；电流表(0—3A，内阻0.01Ω)；电压表(0—3V，内阻1kΩ)；电压表(0—15V，内阻5kΩ)；滑动变阻器(0—100Ω,1A)；滑动变阻器(0—20Ω,1A)；电键、导线。
(1) 上述器材中应选用的是。
(2) 画出应采用的电路图。
例2。
用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x (约100Ω)；直流电流表(量程0—10mA，内阻50Ω)；直流电压表(量程0—3v，内阻5kΩ)；直流电源(输出电压3v，内阻不计)；滑动变阻器(阻值范围0—15Ω，允许最大电流1A)；电键一个，导线若干，根据以上器材的规格和实验要求作出实验电路图。
练1。
某同学先用欧姆表的“×100Ω”档粗测一电阻阻值，欧姆表如图，现欲用伏安法较准确地测定其阻值，给出了下列仪器供选用：上述器材中应选用的是。
画出应采用的电路图。
A．9V电池B．电流表(0—10m A，内阻40Ω)C．电流表(0—0.1A，内阻1Ω)D．电压表(0—3V，内阻2kΩ)E．电压表(0—15V，内阻45kΩ)F．滑动变阻器(0—10Ω,0.1A)G．滑动变阻器(0—20Ω,1A)H．电键、导线。
练习2。
欲用伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，要求测量结果尽是准确，下列器材中应选用的是，画出应采用的电路图。
A．池组(6V，内阻很小)B．电流表(0—3A，内阻0.0125Ω)C．电流表(0—0.6A，内阻0.125Ω)D．电压表(0—3V，内阻3kΩ)E．电压表(0—6V，内阻6kΩ)F．滑动变阻器(0—20Ω,1A)G．滑动变阻器(0—200Ω,0.3A)H．电键、导线。