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基础电学实验教学指导与题库

一、绪论

基础电学实验是理工科学生重要的实践环节，旨在通过亲自动手操作，深化对电路基本理论的理解，掌握基本电学仪器的使用方法，培养实验技能、数据分析能力及严谨的科学态度。本指导书将系统介绍实验基本规范、常用仪器原理与操作、典型实验项目指导，并辅以配套题库，以期为教学提供全面支持，帮助学生扎实掌握电学实验的精髓。

二、实验室安全与基本规范

2.1实验室安全守则

安全是实验工作的首要前提，必须严格遵守以下规定：

1.人身安全至上：禁止在实验室内追逐打闹，严禁饮食、吸烟。实验时需穿着合体的衣物，长发应束起，不穿露趾鞋。

2.设备安全：使用仪器前务必熟悉其性能、操作方法及注意事项。严禁超负荷、超量程使用仪器。发现仪器异常（如过热、异响、异味）应立即断电并报告指导教师。

3.用电安全：接线或拆线必须在断电状态下进行。手部保持干燥，避免单手操作电源。熟悉实验室总电源开关位置，遇紧急情况能迅速切断电源。

4.规范操作：严格按照实验步骤进行，不得擅自更改实验方案或拆卸仪器。实验完毕，及时关闭仪器电源，整理实验台，清理实验废弃物。

2.2实验基本规范

1.预习要求：实验前必须认真阅读实验指导书，明确实验目的、原理、步骤及数据记录要求，完成预习报告，经指导教师检查合格后方可进行实验。

2.实验操作：

*仪器摆放：合理布局，便于操作和读数，注意仪器间的电磁干扰。

*电路连接：遵循“从电源正极出发，经负载回到电源负极”的原则，先串联主回路，再并联测量电路。注意极性正确。

*通电前检查：仔细核对电路连接是否正确，仪器量程选择是否恰当，滑动变阻器等是否置于安全位置（如限流接法时应置于最大阻值）。经指导教师检查同意后，方可接通电源。

*数据测量：读数应规范、准确，注意有效数字。原始数据应直接记录在实验报告的专用表格中，不得随意涂改，确需更改应规范划掉并在旁边注明。

3.实验报告：实验报告是实验工作的总结，应包含实验名称、目的、原理（简要）、仪器设备、实验步骤、数据记录与处理、实验结果与分析、误差讨论、思考题回答等部分。报告应书写工整、图表规范、结论明确。

三、常用电学仪器仪表

3.1电源

1.直流稳压电源：提供稳定的直流电压。使用时注意输出电压和电流的调节范围，避免短路。通常具有过载或短路保护功能。

*操作要点：开机前将电压调节旋钮调至最小。根据需求设定输出电压，如需固定电流，可选用恒流模式。

2.干电池/蓄电池：提供直流电源，注意正负极性，使用时避免短路，用后及时从仪器中取出。

3.2测量仪器

1.万用表：可测量电压（交直流）、电流（交直流）、电阻等多种电学量。

*操作要点：根据被测量的种类和大小选择合适的档位和量程。测量电阻前需进行调零。严禁在带电电路中测量电阻。测量电流时应串联接入电路，测量电压时应并联接入电路。

2.直流电压表/电流表：

*电压表：并联在被测电路两端，内阻越大，对电路的影响越小。

*电流表：串联在被测电路中，内阻越小，对电路的影响越小。

*操作要点：注意极性，“+”进“-”出。合理选择量程，指针偏转一般以超过满量程的1/3为宜，以保证测量精度。

3.滑动变阻器：用于调节电路中的电流或电压。有分压接法和限流接法两种基本应用。

*操作要点：接入电路前，应将滑片置于安全位置（分压接法时置于输出电压最小端，限流接法时置于电阻最大端）。

4.电阻箱：提供已知阻值的可变电阻。

*操作要点：读数时注意各旋钮对应的倍率。接入电路前应将阻值调至最大或所需值。

四、基础实验项目指导

实验一：伏安法测电阻

实验目的

1.掌握伏安法测电阻的原理和两种基本电路（电流表内接法、外接法）的连接方法。

2.理解两种电路的系统误差来源，并能对测量结果进行初步分析。

3.熟练使用电压表、电流表、滑动变阻器等基本仪器。

实验原理

根据欧姆定律\(R=\frac{U}{I}\)，只要测量出电阻两端的电压\(U\)和通过电阻的电流\(I\)，即可计算出电阻值\(R\)。

*电流表内接法：电流表串联在电路中，电压表测量的是电阻与电流表的总电压。测得的电阻值\(R_{测}=R_x+R_A\)（\(R_A\)为电流表内阻），比真实值偏大。适用于测量大电阻。

*电流表外接法：电压表并联在电阻两端，电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流。测得的电阻值\(\frac{1}{R_{测}}=\frac{1}{R_x}+\frac{1}{R_V}\)（\(R_V\)为电压表内阻），比真实值偏小。适用于测量小电阻。

实验仪器

直流稳压电源、电压表、电