张晟霆

(黑龙江省实验中学，哈尔滨 150001)



高中物理电学实验设计分析

张晟霆

(黑龙江省实验中学，哈尔滨 150001)

电学是高中物理的重要组成部分，电学实验往往要进行电路的设计。电学设计性实验是高中阶段必须掌握的基本实验技能，其难点在于对器材和电路的选择，这对于运用所学知识解决实际问题的能力要求很高。

高中物理；电学；实验；设计

1 高中电学中电路设计和仪器选择

1.1 电路设计原理

利用滑动变阻器改变电路中的电流，用电流表和电压表测量电路中小灯泡、金属丝、变阻器的电流和电压，然后用作图法和计算法分别去描绘小灯泡的伏安特性曲线、计算出金属丝的电阻率和电源电动势和内阻。滑动变阻器、电流表和电压表在电路中有不同的接法。

滑动变阻器电路的选择。

其一，限流电路(如图1所示)。

当移动滑动变阻器滑片时，可以改变电路中的电阻，从而控制用电器的电流和电压。设电源电压为E，用电器(小灯泡、金属丝、变阻器)的电阻、电流、电压分别为R、I、U，滑动变阻器的全值电阻为R0，

A.当滑动变阻器滑片P滑到右端时，用电器上U、I均为最大，最大值分别为E、E/R。

B.当滑动变阻器滑片P滑到左端时，用电器上U、I均为最小，最小值分别为ER/(R+R0)、E/(R+R0)。

综上所述，限流电路的电流和电压调节范围分别为：

由上式可知，限流电路的电流和电压调节范围与滑动变阻器的全值电阻R0有关，在E、R一定的情况下，R0越大，电流和电压调节范围越大；当R0比R小得多时，电流和电压调节范围都很小。……