電路的設(shè)計(jì)與連接問題

電路的設(shè)計(jì)與連接問題李昌富第一頁，共十四頁。1、電路的設(shè)計(jì)

2、儀器的選用3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像處理4、實(shí)物圖連接5、例題分析目錄第二頁，共十四頁。1、電路的設(shè)計(jì)：①伏安法測(cè)電阻時(shí)電流表接法選擇：Rv／Rx＞Rx／RA時(shí)，電流表外接；Rv/Rx＜Rx／RA時(shí)，電流表內(nèi)接;Rv/Rx=Rx／RA時(shí)，內(nèi)外接法一樣．②供電電路中滑動(dòng)變阻器連接方式的選擇：從減小電能損耗和接線簡(jiǎn)便的角度考慮，通常選用限流接法．但在下列情況下必須選擇分壓接法：a．用限流接法時(shí)，電路中最小電流超過用電器電電流；b．用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器全值電阻；c．要求電壓從零開始可連續(xù)變化。

第三頁，共十四頁。2.儀器的選用：應(yīng)考慮三方面因素：①安全因素；②誤差因素；③便于操作．選擇儀器的步驟一般是：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路；②根據(jù)電路選擇滑動(dòng)變阻器；③選定電源，估算電路中電流和電壓可能達(dá)到的最大值，以此為依據(jù)，選擇電壓表和電流表以及所用的量程。原則是電路中待測(cè)量的最大值不超過但盡量接近相應(yīng)電表的量程．如有不合要求的地方，應(yīng)考慮接用其他電源或器材．有時(shí)需反復(fù)推敲，才能確定最佳選擇方案。第四頁，共十四頁。

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像處理：①坐標(biāo)軸上的標(biāo)度選取要合適、要使數(shù)據(jù)中的可靠數(shù)字在圖中也是可靠的．②盡量使圖線充滿整個(gè)坐標(biāo)紙，不宜太短太小，處在整個(gè)坐標(biāo)紙的某一角落中。③要使圖線通過盡可能多的點(diǎn)，不在圖線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，起到正、負(fù)誤差相抵消的作用．第五頁，共十四頁。4.實(shí)物圖連接：一般先從電源正極開始，到電鍵。再到滑動(dòng)變阻器等．按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)元件依次串聯(lián)起來；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去．連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連接的方法和順序．

第六頁，共十四頁?！纠?】有一個(gè)電阻Rx，其中阻值大約在40—50Ω之間，現(xiàn)在進(jìn)一步要測(cè)量其電阻，手邊現(xiàn)有器材如下：電源E（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻為0.5Ω）；電壓表（0—3—15V，內(nèi)阻約10KΩ）；電流表（0—0.6—3A,內(nèi)阻約1Ω）；滑動(dòng)變阻器R1（阻值0—10Ω，額定電流2A）；滑動(dòng)變阻器R2（阻值0—1700Ω，額定電流0.3A）；電鍵K和導(dǎo)線若干。①電壓表的量程應(yīng)選

，電流表的量程應(yīng)選

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

。②請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。③連接實(shí)物圖，并說明滑動(dòng)變阻器觸頭在電鍵閉合前處的位置。第七頁，共十四頁。【分析與解答】①滑動(dòng)變阻器選用R1并采用分壓電路較合適，若選用R2由于它的阻值太大，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器控制電路的電流或電壓不方便。電源電動(dòng)勢(shì)為12V，由于采用分壓電路，RX兩端電壓最大可達(dá)12V，故伏特表量程應(yīng)選0—15V，電路中最大電流Im==0.3A；電流表量程應(yīng)選0—0.6A。②

AV∵Rx＜＜Rv,∴采用電流表外接法，如下圖。第八頁，共十四頁。例1題的實(shí)物連接Rx第九頁，共十四頁。要測(cè)定一個(gè)5左右的電阻，手頭備有的器材有幾種：A．電池組(E=3V，r＝1Ω)B．電流表（量程0—3A，內(nèi)阻0．0125Ω）C．電流表(量程0—0.6A，內(nèi)阻0.125Ω)D．電壓表(量程0—3V，內(nèi)阻3Ω)E．電壓表(量程0—15V；電阻15kΩ)F．滑動(dòng)變阻器(最大值20Ω，限制電流1A)G．滑動(dòng)變阻器(最大值2000Ω，限流0.3A)H．電鍵，導(dǎo)線若干．試選定一個(gè)較合宜的實(shí)驗(yàn)方案，把選用器材代號(hào)寫在括號(hào)內(nèi)（）并畫出原理圖，同時(shí)把所附實(shí)物圖用線連成所確定的實(shí)驗(yàn)電路來．【例2】第十頁，共十四頁。解析：

1．估計(jì)電流：電流表宜選C項(xiàng)．2．根據(jù)電源電壓為3V電壓表選D項(xiàng)，3．經(jīng)檢驗(yàn)C、D應(yīng)用外接法(或者由判定宜用外接法）4.滑動(dòng)變阻器F為20Ω是Rx的4倍，用作限流已滿足需要，故取F項(xiàng)。說明：本題變阻器用G理論上也可，但大約二三十歐即可使線路電流從0.1調(diào)到0.6A，G阻值過大，可用部分較短，可操作性較差，故而不用。5.實(shí)驗(yàn)原理圖如下：AVRX第十一頁，共十四頁。Rx例2電路實(shí)物連接第十二頁，共十四頁。練習(xí)：把圖示器材聯(lián)成一個(gè)測(cè)定“6V,3W”小電珠在各種可能電壓下工作的測(cè)電功率的實(shí)驗(yàn)電路，所供器材中電流表是理想的，滑動(dòng)變阻器為0—10Ω之變阻器。第十三頁，共十四頁。內(nèi)容總結(jié)電路的設(shè)計(jì)與連接問題。Rv/Rx＜Rx／RA時(shí)，電流表內(nèi)接。Rv/Rx=Rx／RA時(shí)，內(nèi)外接法一樣．。b．用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器全值電阻。2.儀器的選用：應(yīng)考慮三方面因素：①安全因素。電壓表（0—3—15V，內(nèi)阻約10KΩ）。電流表（0—0.6—3A,內(nèi)阻約1Ω）?！逺x＜＜Rv,∴