二轮能力专题电路设计与仪器选择.pptVIP

实验电路设计的原则 四.实验设计要求误差小.仪器少.耗电少. 解 专题训练 （2005广东物理卷）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω）、开关、导线若干。 ⑴在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。 ⑵根据电路图，在图（b）的实物图上连线。 ⑶简要写出完成接线后的主要实验步骤______________。 专题训练 A 3 0.6 V 3 15 ＜答案 （1）如答图 ①往保温杯中加入一些热水,待温度稳定时读出温度计值; 调节滑动变阻器，快速测出电流表和电压表的值； ③重复①～②，测量不同温度下的数据； ④绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线。 专题训练 （04北京）为了测定电流表A1的内阻，采用如图1所示的电路。其中：A1是待测电流表，量程为300μA内阻约为100Ω； A2是标准电流表，量程是200μA； R1是电阻箱，阻值范围0~999.9Ω； R2是滑动变阻器；R3是保护电阻 E是电池组，电动势为4V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。 （1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路. 专题训练 （2）连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示,电阻箱R1的阻值是 Ω,则待测电流表A1的内阻R3= Ω. 86.3 86.3 专题训练 （3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用： （填写阻值相应的字母）。 A．200KΩ B．20KΩ C．15KΩ D．20Ω （4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。即要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器 （填写阻值相应的字母）。 A．1kΩ B．5kΩ C．10kΩ D．25kΩ B C 专题训练 * 第二轮能力专题： 电路设计与仪器选择 1、安全性 2、精确性 3、方便性 4、误差小 5、仪器少 6、耗电少 专题解说 知识概要与方法 专题解说 一.仪器的选择 对实验仪器的选择，在进行正确测量的前提下，一般遵循以下原则： ⑴安全性原则： 要保证所用仪器的安全，注意考虑电源的电压、电表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流等。选择电表时，保证其电流和电压均不超过使用的量程。选择滑动变阻器时，流经滑动变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流。 ⑵精确性原则： 尽量减小实验误差。选择电表时，在保证电流和电压均不超过使用量程的前提下，合理选择量程。务必使指针有较大偏转（一般取满偏度的2/3），一般能用小时不用大。选择滑动变阻器时，注意其阻值的大小对实验操作和对实验的影响，一般能用小时不用大。对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。 专题解说 ⑶操作性原则： 实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它的阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。 选择的一般步骤是： ①找出唯一性的器材； ②草画电路图（暂不把电表接入）； ③估算最大值（在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值）； ④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。 专题解说 二.供电电路与滑动变阻器的选择 ① 限流电路 设路端电压为U，滑动变阻器的有效 电阻为接线柱a和P之间的电阻RaP， 灯泡的电阻为RL，则通过灯泡的电流强度为 RL ε P a b 灯泡两端的电压为 若滑动变阻器的总阻值为R，则灯泡两端电压的变化范围是 可见滑动变阻器的总阻值R越大，灯泡两端电压的变化范围越大。但若R比RL大得多，则滑动头稍有移动，电流电压便有很大变化,则不便于调节RL两端的电压,不宜采用。 专题解说 ② 分压电路 设路端电压恒为U，这个电压分布在 滑动变阻器的全部电阻丝上，而灯只 分得其中接线柱a和P之间的电压