2026届高考物理二轮复习讲义：揭秘电路设计

揭秘电路设计

一．教学目标

培养学生的实验探究能力，涵盖以下核心能力。

1.理解原理：器材选择与实验方案设计；

2.操作能力：规范使用器材、排除故障、记录数据；

3.数据处理：图像法、公式法、平均值法、逐差法；

4.误差分析：评估实验设计、过程和结果，提出改进方案。

二．电路设计原则

1.安全：器材安全（电表量程匹配），人身安全（避免短路）。

2.精确：电流表电压表偏角尽可能大些，至少偏转三分之一以上；欧姆表指针在中央位置附近。

3.方便：变阻器调节覆盖大部分阻值，实验数据便于处理（如线性关系明显）

三．电路设计方法

先分后合，即先把电路分成几个部分，逐一设计好，再组合起来。

1.测量部分：电表（电流表、电压表、欧姆表）;

2.控制部分：开关、变阻器（控制通断及参数变化）;

3.保护电阻：定值电阻（补充保护功能）。

电路中的变阻器虽有保护电路的作用，但不能完全保护电路。比如甲图所示的电路中，如果电流表的量程是0-0.6A，电压表的量程是0-3V，电源电动势E=5v，内阻r=1Ω，滑变不论多大电路都不安全（内电压最大0.6V，外电压最小4.4V，超过了电压表的量程）。这时就需要一个保护电阻。

再如乙图，如果电压表的量程是0-3V，电源电动势E=15v，移动滑片时一不留神，电压表就烧了，也需要添加保护电阻。

四、核心组件特性

1.电表

（1）两种身份：既是电表，又是电阻，电压表是大电阻，电流表是小电阻。

（2）理想电表：理想电流表内阻为零;理想电压内阻无限大。

（3）一表两用：已知内阻，电流表可做电压表用，电压表可做电流表用。

（4）选择原则：安全，精确。

（5）读数规则：最小刻度是1估读到下一位，最小刻度是2或5估读到本位；欧姆表不估读；

2.电表的改装表头原理：偏转角与电流成正比。