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一、定值电阻在电学设计性实验中的巧用
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设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点,也是高三复习教学的重点之一;设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻,定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方,也是教学的薄弱环节.鉴于此,下面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进行系统的介绍,并对相应问题归类分析。
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。(在平时练习中,若题目无特别说明,一般不予以考虑。)
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
涉及知识:
1.伏安法测电阻
2. 半偏法测电阻
3.电流表电阻的测量
4.电压表电阻的测量
5.伏安法测电源的电动势和内电阻
6.电表的改装
一、定值电阻作为保护电阻
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