文档介绍：一、难点形成的原因
1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊,导致读数的有效数字错误
2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准,导致控制电路选用不当
3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准,导致电路、仪器选用错误
4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类,导致思路混乱
5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法(如模拟法,转换法,放***,比较法,替代法等)进行归纳,在全新的实验情景下,找不到实验设计的原理,无法设计合理可行的方案。受思维定势影响,缺乏对已掌握的实验原理,仪器的使用进行新情境下的迁移利用,缺乏创新意识。
二、难点突破
1、电流表、电压表的读数规则:
电流表量程一般有两种——~,0~3A;电压表量程一般有两种——0~3V,0~15V。如图10-1所示:
图10-1
因为同一个电流表、电压表有不同的量程,因此,对应不同的量程,每个小格所代表的电流、电压值不相同,所以电流表、电压表的读数比较复杂,测量值的有效数字位数比较容易出错。下面是不同表,不同量程下的读数规则:
电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精确度)、,为10分度仪表读数,读数规则较为简单,只需在精确度后加一估读数即可。
如图所示,,。若指针恰好指在2上,(或A)。
电压表若用0~15V量程,,为2分度仪表读数,所读数值小数点后只能有一位小数,也必须有一位小数。
如图所示,若指针指在整刻度线上,,指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上(即表盘上的第21条小刻度线),若指在这两条刻度线间的中间某个位置,则可根据指针靠近两刻度线的程度,,,,,即使是指在正中央,,若这样,则会出现两位不准确的数,即小数点后的2和5,不符合读数规则,如上图中所示,。
电流表若用0-,,为5分度仪表读数,其读数规则与0—15V电压表相似,所读数值小数点后只能有两位小数,也必须有两位小数。
如上图所示,,若指针指在第11条刻度线上,,指在第10条刻度线上,,指在第12条刻度线上,。
2、滑动变阻器应用分析
滑动变阻器是电学实验中常用的仪器,.
图12-3
滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点:如图10-2所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法.
图10-2
负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)
负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)
相同条件下电路消耗的总功率
限流接法
E≤UL≤E
≤IL≤
EIL
分压接法
0≤UL≤E
0≤IL≤
E(IL+Iap)
比较
分压电路调节范围较大
分压电路调节范围较大
限流电路能耗较小
①(a)所示,,当R0<<RL时,在移动滑动触头的过程中,电流的变化范围很小,总电流几乎不变,UL也几乎不变,无法读取数据;当R0>>RL时,滑动触头在从b向a滑动的过程中,先是电流表、电压表的示数变化不大,后来在很小的电阻变化范围内,电流表、电压表的读数变化很快,也不方便读数,只有当RL与R0差不多大小时,才能对电流、,限流法较为省电,电路连接也较为简单.
②(b)所示,待测电阻上电压调节范围为0~E,且R0相对于RL越小,>>RL时,尽管UL变化范围仍是0~E,但数据几乎没有可记录性,因为在这种情况下,滑片从左端滑起,要一直快到右端时,电压表上示数一直几乎为零,然后突然上升到E,,分压接法要用全阻值较小的滑动变阻器。
滑动变阻器的限流接法与分压接法:两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小,但在不同条件下,调节效果大不一样,滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活选取.
(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.