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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100K?） D．电压表（量程0~3 V，内阻2K?） E．电流表（量程0~500 ?A，内阻500 ?） F．电流表（量程0~1mA，内阻250 ? ）
G．滑动变阻器（阻值范围0~200 ?） 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IA?若选B电源，则IB?IBEAREBR??16V30?10?3V30?10?33?0.53mA, ?0.1mA。
使电流表不能达到满偏刻度的一半，电流表读数误差较大，所以选A 电
源。由A电源的电动势可以知道电压表选C。为了可以多读几组不同的电压和电流值，应选用滑动变阻器G。开关、导线必不可少，故选H。为了是绝大多数电流表值在满刻度的~3123之间，应选电流表E。故选择的器材为ACEGH。
例二：描绘小灯泡的伏安特性曲线
在＂描绘小灯泡的伏安特性曲线＂的实验中，使用的小灯泡为＂６V，３W＂，其它可供选择的器材有：
A．电压表（量程０～６V，内阻20K ?） B．电压表（量程０～20V，内阻60K ?） C．电流表（量程0~3A，内阻0.2?） D．电流表（量程0~0.6A，内阻1? ）
E．滑动变阻器（阻值0~1000 ?,额定电流0.5A） F．滑动变阻器（阻值0~20 ?,额定电流2A） G．学生电源 (最大电压6~8V) H．开关一只，导线若干
实验中要求电压表在０～６V之间的范围内读取并记录下１２组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出小灯泡的伏安特性曲线，在上述器材中，电压表应选用＿＿＿，电流表应选用＿＿＿，滑动变阻器应选用＿＿＿。
解析：小灯泡＂６V，３W＂，额定电压为６V，额定电流为0.5A ,即允许通过小灯泡的电压最大不超过６V，电流最大不超过0.5A，在选择电压表和电流表时，应本着＂安全、精确＂的原则，安全原则即指量程要大于或等于所测电压和电流值，精确原则即指量程要尽量小，量程越小，测量越精确，所以电压表应选择A，电流表应选择D。滑动变阻器的选择应本着＂安全、够用、调节方便＂的原则，安全即指流过变阻器的最大电流?I???E??R?应小于允许通过的
最大电流，方便即指变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻，在本实验中，小灯泡在正常工作时的电阻值R灯?U2P?623??12?，故滑动变阻器应选用F。
例三：测定电源的电动势和内阻
用如图所示的电路为测定一节蓄电池的电动势和内阻。因蓄电池的内阻非常小，为防止调节变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、开关、导线外，其它可供选择的实验器材有：
A．电压表（量程０～３V，０～15V） B．电流表（量程0~0.6A，０～３A） R0 C．定值电阻（阻值１?，额定功率５W） RD．定值电阻（阻值１０?，额定功率１０W） A E．滑动变阻器（阻值0~10 ?, 额定电流２A） V F．滑动变阻器（阻值0~200 ?，额定电流１A） （１）电流表和电压表应选用哪个量程？ E r （２）定值电阻应选用哪个？滑动变阻器应选
用哪个？
试说明你选择的理由。
解析：因蓄电池的电动势为２V，故电压表量程因选０～３V挡；若定值电阻选取１０?，则电路中电流最大不超过0.2A，电流值偏小，不利于读数，故定值电阻只能选取１?，故选择C；若电流表０～３A，为了便于读数，应
. . 使指针指在满刻度的
13~23之间，此时电路中的电阻的阻值变化范围太小，不
利于操作，故电流表应取0~0.6A挡；滑动变阻器应当选择E ,当其电阻大于１０?时，调节滑片，电流的变化范围极窄，且示数较小，即大于１０?的部分几乎是没有什么用处的，故不选F 。
由上面三个实例，我们可以知道，在电学实验当中，准确而快捷地选择实验器材，是做好电学实验的前提和基础。在具体的电学实验中，实验器材的选择，应根据实验的基本原则和要求，仔细比对，选择最合适的器材，对于这种要求，只有在熟悉实验原理的前提下，才能做出恰当的选择。