定值电阻在电学设计性实验中的巧用2.ppt

河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭定值电阻在电学设计性实验中的巧用定值电阻在电学设计性实验中的巧用河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点,也是高三复****教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解,能正确使用实验中用过的仪器,并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。,定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方,,本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍, 并对相应问题归类分析。河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭一. 基本原则 1. 安全性:保证不损坏实验器材。 2. 精确性:电表指针偏转要明显,尽可能减小实验误差,并测得多组数据。 3. 方便性:在保证实验正常进行的前提下,选用的电路和器材应便于操作,所得的实验数据便于处理。(又称“可操作性”)以上原则是必须遵循的原则。另外有一个附加要求,即在同时满足以上原则的基础上,尽可能地节省器材,节约能源。(在平时练****中,若题目无特别说明,一般不予以考虑。) 河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭二. 基本思想 1. 分压、限流电路的选择根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素,有以下选择: (1)若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻,因滑动变阻器限流作用弱,如果采用限流电路,电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显,无法测得多组数据,故应采用分压电路. (2)如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大,分压、限流电路都可.(3)若要求负载上电压或电流从零开始连续变化,须用分压电路。(4)两种电路均可的情况下,若要求电源消耗功率小,须用限流电路.(证明从略) 2. 其它设计思想(5)若知道电压表的量程和阻值,则电压表兼有电流表的功能. (6)若知道电流表的量程和阻值,则电流表兼有电压表的功能. (7)根据电压表的构造可知,可以用电流表和电阻串联作电压表使用. 河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭涉及知识: : 一、定值电阻可以作为保护电阻二、定值电阻可以用来完善实验条件三、定值电阻用于改装电表,扩大电表量程四、定值电阻可以当电压表使用五、定值电阻可以当电流表使用河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭一、定值电阻可以作为保护电阻定值电阻作为保护电阻,是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理,根据提供的数据进行必要的估算, 确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,利用定值电阻的这种作用,可以用定值电阻来保护电表、待测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全,这种做法遵循的是电学实验中的“安全性原则”. 一、定值电阻可以作为保护电阻定值电阻作为保护电阻,是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理,根据提供的数据进行必要的估算, 确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,利用定值电阻的这种作用,可以用定值电阻来保护电表、待测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全,这种做法遵循的是电学实验中的“安全性原则”. 河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭【例1】测量电源的电动势及内阻( 约为,约为).实验器材: 量程的理想电压表; 量程的电流表(具有一定内阻); 定值电阻; 滑动变阻器; 电键;导线若干. (1) 画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出. (2) 实验中,当电流表读数为时,电压表读数为;当电流表读数为时,电压表读数为,则可以求出=,=. (用、、、及表示) BE rE 4 5 V. r 1 5 .? 3V 0 5 A. VA4R ? ? R' K 1U 1I 2U 2IE r 1I 2I 1U 2U R河南省睢县高级中学河南省睢县高级中学李仲旭李仲旭【解析】(1) ,(电流表的量程 ) 时,路端电压最小值为,大于电压表量程,,: - (- )V ? ??? U E Ir R r ?小于电压表量程,故可以保证测量