高中物理知识全解 6.15 电学实验的创新设计
高中物理知识全解 6.15 电学实验的创新设计
一、设计型实验的设计原则和思路 ①设计原则
1、科学性：设计的方案应有科学的依据及正确的方法。
2、安全性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会损坏器材。
例：选用电压表或电流表时其量程不能小于被测电压或电流的最小值；设计方案时，应设置保护措施，用电器额定电流太小或电表量程太小时，供电电路设计成分压式，有时甚至还应给用电器串联保护电阻等。
3、精确性：在误差允许范围内应尽可能选择误差较小的方案。
例：使用电表前应进行机械调零；选择电流表、电压表量程时，在确保安全性的前提下应选择较小的量程，测量时指针应至少偏转到满刻度的1/3以上；针对实验中可能出现的因操作而带来的偶然误差，往往多次重复实验，获取多组实验数据，然后采取平均值法（其中包括图象法）来处理数据求解。 4、方便易行、节能省材。
例：测量电阻时，在满足实验条件的情况下可设计成替代法或半偏法；设计供电电路时，如果限流式和分压式均可，则应设计成限流式。 ②设计思路
设计类实验属实验知识的运用类，题在书本外，理在书本内。在熟练掌握书本基础实验的基本原理和实验技能、技巧的基础上，认真审题，寻找实验原理，设计出最优方案。 流程如下：实验目的和实验器材→实验原理→电路图→实验步骤→用测量量表示的待测量的表达式→误差分析。
注意：选择仪器设计电路时并非一定要把所有的仪器都用上，只要科学合理即可。
【例题】一个标有“3.8 V,0.3 A”字样的小灯泡，其灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一探
实验时要求测量范围尽可能大，且要求灯泡上的电压从0开始调节，测量结果尽可能准确． (1)现在有下图所示的a、b、c、d四个电路，其中可选用的电路有________．
(2)在实验中，应当选用的实验器材有电压表________，电流表________，滑动变阻器________．(填器材名称代号)
