1、電路設(shè)計(jì)原理 ：t./ ；:；21進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體原那么進(jìn)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體原那么o1準(zhǔn)確性：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，準(zhǔn)確性：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，應(yīng)盡能夠選擇誤差較小的方案應(yīng)盡能夠選擇誤差較小的方案o2平安性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要平安可靠，平安性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要平安可靠，不會(huì)對(duì)器材呵斥損害，且勝利率高不會(huì)對(duì)器材呵斥損害，且勝利率高o3可操作性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于操作和讀數(shù)，可操作性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于操作和讀數(shù)，便于進(jìn)展數(shù)據(jù)處置便于進(jìn)展數(shù)據(jù)處置 ：t./ ；:；22實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本思緒實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的根本思緒o實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)，它是進(jìn)展實(shí)驗(yàn)的根據(jù)和起點(diǎn)，它決議了應(yīng)選用或還需哪些實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)丈量哪些物

2、理量，如何編排實(shí)驗(yàn)步驟而實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)又往往依賴于所提供的實(shí)驗(yàn)器材條件和實(shí)驗(yàn)要求，它們相輔相成，互為條件實(shí)驗(yàn)器材明確目的確定原理待測(cè)物理量數(shù)據(jù)處理誤差分析實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)原理舉例o伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o1電流表、電壓表各一只，可以丈量它電流表、電壓表各一只，可以丈量它們的內(nèi)阻們的內(nèi)阻VAVA實(shí)驗(yàn)原理舉例o伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o2兩只同種電表，假設(shè)知道一只的內(nèi)阻，兩只同種電表，假設(shè)知道一只的內(nèi)阻，就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻A2A1V1V2實(shí)驗(yàn)原理舉例o伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表

3、的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o3兩只同種電表內(nèi)阻都未知，那么需求兩只同種電表內(nèi)阻都未知，那么需求一只電阻箱才干測(cè)定電表的內(nèi)阻一只電阻箱才干測(cè)定電表的內(nèi)阻RA1A2V2V1Ro伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o電流表、電壓表各一只，可以丈量它們的內(nèi)電流表、電壓表各一只，可以丈量它們的內(nèi)阻除伏安法外，還常用替代法、半偏法和閉阻除伏安法外，還常用替代法、半偏法和閉合電路歐姆定律計(jì)算法合電路歐姆定律計(jì)算法o 4 替代法替代法實(shí)驗(yàn)原理舉例G2R21V2R21SSG2V1實(shí)驗(yàn)原理舉例o伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o5半偏

4、法半偏法GR2S2R1S1R1SVR2實(shí)驗(yàn)原理舉例o伏安法及變式伏安法及變式:以丈量電表的內(nèi)阻為例：以丈量電表的內(nèi)阻為例：o6閉合電路歐姆定律計(jì)算法閉合電路歐姆定律計(jì)算法o電源電源(內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)),電壓表電壓表 ,變阻箱變阻箱 ,單刀雙擲開(kāi)關(guān)單刀雙擲開(kāi)關(guān)VS2REr1電源內(nèi)阻不計(jì)3電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)o1電路構(gòu)造完好的實(shí)驗(yàn)電路包括三個(gè)部分：電路構(gòu)造完好的實(shí)驗(yàn)電路包括三個(gè)部分：o丈量電路，丈量電路，o控制電路變阻器、開(kāi)關(guān)，控制電路變阻器、開(kāi)關(guān)，o電源電源o2思緒思緒丈量電路丈量電路器材選擇器材選擇配置配置控制電路控制電路電路選擇電路選擇控制控制調(diào)理調(diào)理3電

5、學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)o3 3方法方法( (控制電路設(shè)計(jì)方法控制電路設(shè)計(jì)方法) )o分壓、限流電路選擇分壓、限流電路選擇o在以下情況下應(yīng)選擇分壓電路在以下情況下應(yīng)選擇分壓電路o1 1實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端電壓從零實(shí)驗(yàn)要求待測(cè)電阻兩端電壓從零開(kāi)場(chǎng)延續(xù)變化。開(kāi)場(chǎng)延續(xù)變化。o2 2限流不能保證平安，即限流電路限流不能保證平安，即限流電路中的最小電流超越電表量程或用電器中的最小電流超越電表量程或用電器的額定電流常見(jiàn)于變阻器全電阻遠(yuǎn)的額定電流常見(jiàn)于變阻器全電阻遠(yuǎn)小于丈量部分電阻的情況小于丈量部分電阻的情況3電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)o3 3方法

6、方法( (控制電路設(shè)計(jì)方法控制電路設(shè)計(jì)方法) )o分壓、限流電路選擇分壓、限流電路選擇o3 3限流能保證平安，但變阻器調(diào)理限流能保證平安，但變阻器調(diào)理過(guò)程中，電表讀數(shù)變化不明顯，不滿過(guò)程中，電表讀數(shù)變化不明顯，不滿足實(shí)驗(yàn)丈量多組數(shù)據(jù)的要求常見(jiàn)于足實(shí)驗(yàn)丈量多組數(shù)據(jù)的要求常見(jiàn)于變阻器全電阻遠(yuǎn)小于丈量部分電阻的變阻器全電阻遠(yuǎn)小于丈量部分電阻的情況情況o在限流、分壓兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要在限流、分壓兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)求時(shí) ，由于限流電路構(gòu)造簡(jiǎn)單，損耗，由于限流電路構(gòu)造簡(jiǎn)單，損耗的電功率小，應(yīng)優(yōu)先選用的電功率小，應(yīng)優(yōu)先選用3電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)o3 3方法方法(

7、(控制電路設(shè)計(jì)方法控制電路設(shè)計(jì)方法) )o滑動(dòng)變阻器的粗調(diào)和微調(diào)滑動(dòng)變阻器的粗調(diào)和微調(diào)o在限流電路中，對(duì)丈量電路而言，在限流電路中，對(duì)丈量電路而言，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用；全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用；o在分壓電路中，變阻器的粗、微在分壓電路中，變阻器的粗、微調(diào)作用正好與限流電路相反調(diào)作用正好與限流電路相反o在選擇電阻時(shí)有還需留意電阻的在選擇電阻時(shí)有還需留意電阻的額定電壓、額定功率或額定電流額定電壓、額定功率或額定電流3電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的器材選擇和電路設(shè)計(jì)o3 3方法電表的選擇方法電表的選擇o電表選擇：為了減

8、小電表讀數(shù)引電表選擇：為了減小電表讀數(shù)引起的偶爾誤差，選擇電表時(shí)應(yīng)先起的偶爾誤差，選擇電表時(shí)應(yīng)先估算待測(cè)電流或電壓的最大值，估算待測(cè)電流或電壓的最大值，同時(shí)要思索電表間、電表與電源同時(shí)要思索電表間、電表與電源間的配置能否合理，丈量時(shí)各電間的配置能否合理，丈量時(shí)各電表的最大偏轉(zhuǎn)量都應(yīng)接近量程表的最大偏轉(zhuǎn)量都應(yīng)接近量程o例例: :電源電源E=6v RxE=6v Rx約約1515 變阻器變阻器R=150R=150oA1 3 A ; A2 0.6 A ; A3 A1 3 A ; A2 0.6 A ; A3 50 mA50 mA【例【例1】用伏安法丈量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如】用伏安法丈量一個(gè)定值

9、電阻的阻值，備用器材如下下 ：待測(cè)電阻待測(cè)電阻Rx 阻值約為阻值約為25k電流表電流表A1：量程：量程100A，內(nèi)阻，內(nèi)阻2k電流表電流表A2：量程：量程500A，內(nèi)阻，內(nèi)阻300電壓表電壓表V1：量程：量程10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻100k電流表電流表V2：量程：量程50V，內(nèi)阻，內(nèi)阻500k電源電源E：電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流，允許最大電流1A滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R：最大阻值：最大阻值1k電鍵電鍵S，導(dǎo)線假設(shè)干，導(dǎo)線假設(shè)干為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)1電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選_2畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖丈量電路與器材選

10、擇 o從減小電表讀數(shù)引起的偶爾誤差的角度思索，兩電從減小電表讀數(shù)引起的偶爾誤差的角度思索，兩電表及電表與電源間的配置要合理表及電表與電源間的配置要合理o留意到電源電動(dòng)勢(shì)遠(yuǎn)小于電壓表留意到電源電動(dòng)勢(shì)遠(yuǎn)小于電壓表V2的量程，而跟的量程，而跟電壓表電壓表V1的量程較接近，假設(shè)選用電壓表的量程較接近，假設(shè)選用電壓表V2來(lái)丈來(lái)丈量電壓，其最大偏轉(zhuǎn)量達(dá)不到量程的量電壓，其最大偏轉(zhuǎn)量達(dá)不到量程的1/3 ，讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)偶爾誤差太大，所以選用時(shí)偶爾誤差太大，所以選用V1較恰當(dāng)；較恰當(dāng)； o而此時(shí)經(jīng)過(guò)電流表的最大電流，而此時(shí)經(jīng)過(guò)電流表的最大電流，o因此，電流表因此，電流表A2與與V1配置較好配置較好控制電路選擇

11、o電路選擇主要從滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的控制和調(diào)理的角度思索o假設(shè)采用限流電路控制，留意到丈量部分的總電阻約為20k，遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻1k，要保證電表平安，變阻器分得的電壓至少為5V，阻值應(yīng)調(diào)到10k，顯然，限流不能起到保證電表平安的作用，更不能進(jìn)展有效調(diào)理，所以，只能采用分壓電路控制 【例【例1】用伏安法丈量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如】用伏安法丈量一個(gè)定值電阻的阻值，備用器材如下下 ：待測(cè)電阻待測(cè)電阻Rx 阻值約為阻值約為25k電流表電流表A1：量程：量程100A，內(nèi)阻，內(nèi)阻2k電流表電流表A2：量程：量程500A，內(nèi)阻，內(nèi)阻300電壓表電壓表V1：量程：量程10V，內(nèi)阻，內(nèi)阻100k

12、電流表電流表V2：量程：量程50V，內(nèi)阻，內(nèi)阻500k電源電源E：電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)15V，允許最大電流，允許最大電流1A滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R：最大阻值：最大阻值1k電鍵電鍵S，導(dǎo)線假設(shè)干，導(dǎo)線假設(shè)干為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測(cè)多組數(shù)據(jù)1電流表應(yīng)選電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選_2畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖A2V1【例2】 用以下器材丈量一待測(cè)電阻Rx的阻值9001000：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500；滑線變阻器R，最大阻值約為100；單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線假設(shè)干1丈量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫(huà)出丈量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中的相應(yīng)的英文字母標(biāo)注o此題主要調(diào)查電阻丈量的原理、電路設(shè)計(jì)、實(shí)物連線等知識(shí)，測(cè)試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的才干o