高三物理電路設(shè)計與儀器選擇-展示頁
2025-01-16 13:40本頁面
【正文】 A1,量程為 0至 50ｍＡ ,內(nèi)阻約 20Ω ； 電流表 A2,量程為 0至 300mＡ ,內(nèi)阻約 4Ω ； 滑動變阻器 R1,阻值范圍為 0至 100Ω, 額定電流 1A； 滑動變阻器 R2,阻值范圍為 0至 1700Ω, 額定電流 。 解 確定測量電路 由于待測電阻 Rx的阻值大約是 5Ω ，而所用電流表的內(nèi)阻為 ，所用電壓表內(nèi)阻為 3KΩ ，即 RvRx，故采用電流表的外接法。 為了較準(zhǔn)確測量 Rx的阻值，保證器材的安全，以及操作方便，電流表、電壓表應(yīng)選擇 ，并畫出實驗電路圖。 專題解說 五 .如何正確的讀數(shù)，記錄正確的實驗數(shù)據(jù)？ 讀數(shù)前要明確實驗中所用電表的量程，最小刻度是多少； 掌握讀數(shù)最基本的原則：最小刻度的下一位要估讀；人眼估讀時通常是將最小刻度等分為十等分，然后估計指針的位置是多少等分，最后確定估讀數(shù)； 根據(jù)高中實驗要求，儀器的最小刻度除以 2，所得數(shù)字的首位即為估讀到的位數(shù)； 如量程為 0― 的電流表，其最小刻度是 ，誤差出現(xiàn)在電流表的百分位上（ ）。 同時也還要求實驗電路的耗電要少，節(jié)約能源。 專題解說 三、測量電路的選擇 V A R 內(nèi)接法 V A R 外接法 專題解說 如何確定 R值是較大還是較?。? 當(dāng)被測電阻與電壓表內(nèi)阻的關(guān)系滿足 RVR即 RV/R1時應(yīng)采用“外接法”較準(zhǔn)確； 當(dāng)被測電阻與電流表的內(nèi)阻相比滿足 RAR即 RA/R1,采用“內(nèi)接法”測量誤差較?。? 當(dāng) RV/R=RA/R時，電壓表的分流作用和電流表的分壓作用對測量結(jié)果的影響是相同的，此時既可選擇“內(nèi)接法”也可選擇“外接法”． R= ，我們常稱為臨界電阻． AVRR當(dāng) RV/R R/RA即 R 時，電流表的分壓作用較電壓表的分流作用明顯，應(yīng)采用外接電路 AVRR當(dāng) RV/R R/RA即 R 時，電壓表的分流作用較電流表的分壓作用明顯，應(yīng)采用內(nèi)接電路． AVRR四 .實驗設(shè)計要求誤差小 .儀器少 .耗電少 . 為減小實驗誤差，在設(shè)計電路時，要注意實驗原理的完善，盡量選用精密的儀器；選擇合適的量程（使指針有較大偏轉(zhuǎn)）；讀數(shù)時至少保證一個表（電流表或電壓表）的指針與刻度線對齊。（ 如在伏安法測電阻時，內(nèi)接法測量結(jié)果偏大，外接法測量結(jié)果偏小。即阻值小些 ,以獲得較大的電流輸出。此時假如從節(jié)省電能和電路簡單考慮，應(yīng)選限流電路。 c．如果滑動變阻器的全阻值比用電器的阻值小得多，為了能使用電器兩端電壓有較大變化，應(yīng)選分壓電路。 RL p ε a b 燈泡兩端電壓的變化范圍是 ??L0U ε如果只從用電器兩端電壓的變化范圍看，好像滑動變阻器的阻值多大都行，但是滑動變阻器的阻值越大越不便于調(diào)節(jié)用電器兩端電壓，且耗能越大 . 使用限流電路時 ,一般選用滑動變阻器的全電阻和用電器的電阻相差不多或大幾倍 ,在 2— 5倍為好 ,這樣既便于調(diào)節(jié) ,用電器兩端電壓變化范圍又比較大 .若過小 ,則不能有效地控制電流 ,過大則控制電流不平穩(wěn) ,會造成電流值跳躍太大 . 專題解說 a．用電器兩端電壓要求變化范圍較大，或從零開始連讀可調(diào)，應(yīng)選分壓電路。 專題解說 ② 分壓電路 設(shè)路端電壓恒為 U，這個電壓分布在 滑動變阻器的全部電阻絲上，而燈只 分得其中接線柱 a和 P之間的電壓。 專題解說 二 .供電電路與滑動變阻器的選擇 ① 限流電路 設(shè)路端電壓為 U，滑動變阻器的有效 電阻為接線柱 a和 P之間的電阻 RaP， 燈泡的電阻為 RL，則通過燈泡的電流強(qiáng)度為 RL ε P a b 燈泡兩端的電壓為 L a pUI=R + RLLL a pRUU=R + R若滑動變阻器的總阻值為 R，則燈泡兩端電壓的變化范圍是 ??L LLR ε U εR + R可見 滑動變阻器的總阻值 R越大，燈泡兩端電壓的變化范圍越大 。 專題解說 ⑶ 操作性原則： 實驗時需考慮調(diào)節(jié)方便，便于操作，如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，在二者都能滿足實驗要求的情況下，還要考慮阻值大小對實驗操作中是否調(diào)節(jié)方便的影響。選擇滑動變阻器時，注意其阻值的大小對實驗操作和對實驗的影響，一般能用小時不用大。選擇電表時，在保證電流和電壓均不超過使用量程的前提下，合理選擇量程。選擇滑動變阻器時，流經(jīng)滑動變阻器的電流不能超過允許通過的最大電流。第二輪能力專題： 電路設(shè)計與儀器選擇 實驗電路設(shè)計的原則 安全性 精確性 方便性 誤差小 儀器少 耗電少 專題解說 知識概要與方法 專題解說 一 .儀器的選擇 對實驗儀器的選擇，
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