实验器材的选取与实物图的连接方法详解

实验器材的选取与实物图的连接方法详解

在物理实验中，正确选择实验器材和连接实物图是确保实验成功的关键。本文将详细介绍电压表、电流表、滑动变阻器和定值电阻的选择方法，以及实物图连接的步骤，并通过一个具体的实验案例进行详细讲解。

实验器材选择方法

1. 电压表、电流表：选择时要确保不超过量程，且读数要超过满偏刻度的 1/3。有时也可以根据测量数据来确定选择的电表。

2. 滑动变阻器：

• 分压法时选择阻值较小且不超过额定电流的滑动变阻器
• 限流法时选择最大阻值为待测电阻2～3倍的滑动变阻器
• 电流半偏法测电阻时选择阻值较大的滑动变阻器

3. 定值电阻：

• 若用于电表改装，阻值应与改装后的量程匹配
• 若用于保护电路，应使电流表、电压表读数在满偏刻度的 1/3 以上且不超过量程

实物图连接步骤

1. 画线连接各元件时，一般从电源正极开始，按照电路原理图依次连接开关、滑动变阻器等元件。主电路中的串联元件应依次串联，需要并联的元件则并联到电路中。

2. 连线时要将导线接在接线柱上，避免两条导线交叉。

3. 注意电表的量程和正、负接线柱，确保电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。

4. 滑动变阻器的接法：

• 限流法：导线分别连接到上、下接线柱（两个接线柱）
• 分压法：导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱（一上两下共三个接线柱）

实验案例

某实验小组要测量一个用电器L的额定功率（额定电压为10 V、额定功率在12～15 W之间）。实验室提供的器材如下：

• 直流电源：E1（电动势为3 V，内阻很小）、E2（电动势为15 V，内阻很小）
• 直流电流表：A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）、A2（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω）
• 直流电压表：V（量程为3 V、内阻为3 kΩ）
• 滑动变阻器：R1（阻值范围0～20 Ω）、R2（阻值范围0～200 Ω）
• 定值电阻：R3＝3 kΩ、R4＝9 kΩ、R5＝25 kΩ
• 开关一个，导线若干

问题解答

1. 电源应该选择E2（电动势为15 V）
2. 电流表应该选择A2（量程0～3 A）
3. 滑动变阻器应该选择R1（阻值范围0～20 Ω）
4. 为了扩大电压表量程，应选择定值电阻R4（9 kΩ）与其串联。具体连接方式如图所示：