導語：如何才能寫好一篇電路原理答案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：電力線路；線路改造；校園供電

作者簡介：羅繼東（1981-），男，甘肅慶陽人，塔里木大學機電學院，助教。（新疆阿拉爾843300）

中圖分類號：G483     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）08-0141-03

近年來，在我國教育事業(yè)飛速發(fā)展的大背景下，塔里木大學（以下簡稱“我校”）在教育客觀需要的前提下，抓住機遇積極發(fā)展校園基礎設施建設。因為塔里木大學供電網(wǎng)絡中配電設備普遍陳舊、技術(shù)落后，小截面老舊線路、老式油斷路器、老式柱上斷路器等仍大量被使用；存在著用戶線、專用變直接搭接主干線，導致發(fā)生事故或需檢修線路停電范圍大、線路自動分斷控制能力差等等。隨著新老校區(qū)建設的不斷擴大和發(fā)展，居民、學生公寓樓密集，架空線間安全距離遠達不到要求，況且老舊電纜在道路、小區(qū)穿過，其絕緣性能及各項技術(shù)指標不符合安全距離的要求。這些設備“帶病”運行，不但存在著安全事故隱患，而且不符合塔里木大學長遠規(guī)劃的發(fā)展需要。為了學校更好地發(fā)展，需要對電力線路進行調(diào)整改造。

一、塔里木大學線路現(xiàn)狀分析

1.塔里木大學現(xiàn)有電網(wǎng)特點

（1）負荷密度高。學校人口稠密，居民小區(qū)、學生公寓集中，必然構(gòu)成了高密度的用電負荷。這要求在配電線路導線選取時要考慮較大的線徑。

（2）線路走廊緊張。道路、綠化帶一般是線路的主要通道，但因?qū)挾扔邢?，勢必要求同桿多回路架線，同時拉線也是一個不容忽視的問題。

（3）供電可靠性不高。停電將造成較大的社會影響和經(jīng)濟損失，故要求較高的供電可靠性。

（4）導線橫截面積小，供電負荷大，導致導線不能滿足負荷需要。

（5）絕緣化率要求不高。根據(jù)大學未來發(fā)展趨勢，架空電力線路入地電纜化是大勢所趨，電纜化率將是表征一個大學品位檔次的主要指標之一。

（6）安全性要求不高。因塔里木大學空間利用率高，電力線路與建筑物、活動場所距離相對較近，誤碰誤觸可能性大，因此設計時要充分考慮安全裕度。

2.塔里木大學電源及供電系統(tǒng)

塔里木大學供電系統(tǒng)，除一級負荷別重要的負荷外，不應按一個電源系統(tǒng)檢修的情況進行設計，現(xiàn)在我校供電線路還是單回路供電線路。其特點是供電線路可靠性不高、經(jīng)常性停電，要兩回電源線路，應采用同級電壓供電；供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應多于兩級。高壓配電系統(tǒng)應采用放射式。根據(jù)負荷的容量和分布，配變電所應靠近負荷中心。

二、全校負荷調(diào)查

變電所現(xiàn)有分區(qū)：我?，F(xiàn)有變電所七處，每一處管轄范圍不等的一個供電區(qū)域。

這七大區(qū)域為：

（1）主教學區(qū)變：含綜合樓、行政樓、動科樓、工科樓、文科樓、一號樓、二號樓、圖書館、逸夫樓、生物樓；

（2）西學生區(qū)變：含（1―24棟）學生公寓，4個學生食堂；

（3）東學生區(qū)變：含（東1―8棟）學生公寓，1個食堂，風雨操場；

（4）生活區(qū)變1：含（1―20棟）教工住宅、農(nóng)貿(mào)市場、西域文化研究中心、南疆干部培訓中心、幼兒園；

（5）生活區(qū)變2：含（21―47棟）教工住宅；

（6）實習區(qū)變：實習基地；

（7）排水區(qū)變：排水系統(tǒng)。

三、總體規(guī)劃設計方案

東校區(qū)是我校的老校區(qū)，面積很大，現(xiàn)在建設有很多實習基地與實驗基地，東校區(qū)相對雜亂，迫切需要對基礎設施進行整合。根據(jù)研究，東校區(qū)大概需要用電容量為7000kVA。把東校區(qū)分為四大區(qū)域（不含現(xiàn)有西區(qū)變）分別是：

東區(qū)核心區(qū)變：1000kVA；東區(qū)一變：2X630kVA；東區(qū)二變：2X630kVA；老師及成人教育學生宿舍區(qū)變：2X630kVA。東西兩校區(qū)容量總共約1.6MVA。

我校整體輸電線路規(guī)劃如圖1所示。

1.規(guī)劃設計方案

（1）規(guī)劃方案1。現(xiàn)狀中，東區(qū)高壓配電房可以容納13面配電柜，剛好能滿足設計中的塔里木大學各變電區(qū)域的需求。那么，方案1的設計理念就是充分尊重現(xiàn)實，利用現(xiàn)狀，完美地處理好現(xiàn)有資源；東西校區(qū)整合供配電設施，實現(xiàn)集中的管理，統(tǒng)一調(diào)度。

我?，F(xiàn)有的兩路高壓進線前已介紹。我們把這兩回架空線都引進東區(qū)高壓配電房。但在此方案中不用常規(guī)的一回線路運行，另一回線路完全備用的形式，而是采用雙回線路同時運行的方式：主要的考慮是兩回線路的供電質(zhì)量都很高，都能分別滿足用戶用電的需求。整個校區(qū)容量較大，假如只是單回線路運行的話，勢必會在線路上造成很大的損失，浪費能源。

在中間設立一個聯(lián)絡柜。

具體的管轄范圍可以是一號線路管東西校區(qū)，二號線路同樣管東西校區(qū)；

配電方式全采用高壓放射式。配電柜中設計如圖2所示。

（2）規(guī)劃方案2。前面在地理位置考慮的時候有這樣一個概念：東校區(qū)面積相當，在以后的發(fā)展中將和西校區(qū)處于同一重要的位置。在這一概念的基礎上，規(guī)劃方案2擬考慮東西分治，即在現(xiàn)有配電設施的基礎上，在西校區(qū)另外單建一個高壓配電房，東西相互獨立，互不牽制，毫無關聯(lián)。

其中，把現(xiàn)有的西校區(qū)變電房也移交給規(guī)劃中的東校區(qū)高壓配電房，如圖3所示。

如方案1中所講，為減少線路損失，采用兩回電源同時運行的方式，也在東區(qū)高壓總配設置母線斷路器聯(lián)絡，斷路器平時是斷開的，僅在雙回電源中，某一回受損后才開啟使用，即由另一條母線獨立向所有的負荷供電。

（3）規(guī)劃方案3。在方案2的基礎上做一些適當?shù)恼{(diào)整改進。總體的思維依然是南北分治，但是把東西兩區(qū)用一根高壓聯(lián)絡電纜連接起來，目的是使西區(qū)的供電可靠性得到增強。

就目前的現(xiàn)實情況來看，我校的重點仍然在東區(qū)，不管是教學還是人員等；但是幾年之后，隨著西區(qū)各項工程的相繼竣工，可以用一個不很恰當?shù)脑~來形容就是，東西校區(qū)將形成“分庭抗禮”的局面。

東西校區(qū)的聯(lián)絡線如果設置得合理的話，那么對東校區(qū)的供電來說將形成高壓環(huán)式接線，對西校區(qū)來講，供電的可靠性將大大增強。高壓配電房方案三如圖4所示。

（4）規(guī)劃方案4。只在東區(qū)建一個高壓總配，但從東區(qū)引出一根（能承擔西區(qū)全部負荷的）大容量的配電線路到西區(qū)，進入西區(qū)的配電子站。平面示意圖和系統(tǒng)示意圖如圖5所示。

2.各方案比較

（1）采用架空線、電纜線的不同之處。

方案1：只需要一個高壓通道引出至東區(qū)總配即可；需從一號線路上引一段架空線（或者是10kV高壓電纜線）到高壓總配電房，距離約在400米。

方案2：由于東西分治，需要從二號線路上引兩路分別到兩個配電所，相應的線路費用增加。

方案3：方案3基本同方案2，只是多了一條從東到西的電力電纜線，約450米。

方案4：綜合方案1和方案3，一段從二號線路上引300米，另一段從東到西約450米。

（2）供電可靠性及靈活性。

方案1、3運行比較靈活：可單回線路獨立供電，也可采用雙回線路同時供電；可靠性也較高，因為那樣的設置滿足了在塔里木大學內(nèi)都有兩回電源的供給，只有在極端情況下才可能產(chǎn)生停電的情況，那就是所有母線同時故障的時候。滿足了2級負荷的全部要求。

其余兩個方案中，由于都有瓶頸，在電力供給比較緊張或者在天氣等自然條件變化較大的時候，極易出現(xiàn)故障，很難越過瓶頸。

（3）供電電能質(zhì)量。四個方案相當。

（4）運行管理、維護檢修條件。

方案1中僅有一個高壓配電房，所需管理人員少，且實現(xiàn)了集中統(tǒng)一管理，較易實現(xiàn)全校的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一調(diào)度管理。在具體的配電柜中，都采用了電流互感器、接地刀開關、高壓斷路器、避雷器，能完全保證正常的運行。在例行的檢修或者是維護中只需把高壓斷路器斷開，然后把接地開關接地即可以安全地作業(yè)了。

（5）交通運輸及施工條件。

在交通運輸方面，塔里木大學內(nèi)部道路交通網(wǎng)絡比較發(fā)達，運輸較易。施工條件：方案1、3、4中，均需在東西兩區(qū)作業(yè)，并且配電電纜所走的線路比較長，相對施工比較麻煩些。而方案2就相對省工。

（6）分期建設的可能性及靈活性。

方案1：比較靈活，由于有13面柜子的空間，現(xiàn)已經(jīng)上了7面，等以后東校區(qū)、研究生學院區(qū)、新的住宅樓相繼建成后，可分期上配電柜，即是說建成一個區(qū)位，上一面柜子。分期投資，分期建設，同時也可把風險分散，是比較靈活的設計思想。

其他方案中，東校區(qū)配電房無論如何要一次性建設到位，但選址在何處，建成什么樣式的，以后是否能很好地融入主體建筑群是很難說清楚的（因為現(xiàn)在西區(qū)有很多地方還有待開發(fā)，有待整合）。

（7）確定方案。

綜合比較以上各個方案（見表1），決定采用方案1，但需做些適當?shù)难a充和改進說明。

3.配電母線設置

高壓配電母線排采用單母線分段，一段管東區(qū)，另一段管西區(qū)。中間用斷路器連接，平時使用的是雙回路同時運行，利于減少電能在線路上的損失；即使在線路發(fā)生故障的情況下，也能保證至少有一半的用電負荷不會停電，造成的負面社會影響較?。灰换鼐€路發(fā)生故障的時候，可以通過倒閘操作，閉合母連斷路器，實現(xiàn)繼續(xù)供電。當控制回路設計得合理時，還可以實現(xiàn)自動投切，停電后恢復期較短，大大提高了供電的可靠性和持續(xù)性。

（1）低壓聯(lián)絡線。在鄰近的變區(qū)設置低壓母線聯(lián)絡線，形成準網(wǎng)式供電。

（2）整個系統(tǒng)的運行方式。根據(jù)前面的設計，在正常情況（或用電需求不是很緊迫的情況）下，各變電所是相互獨立的，互相之間沒有影響，互相也不會受到牽制，這也是放射式配電的優(yōu)勢。通常由進線到各配線柜通過10kV電力電纜送到各區(qū)域變電所，降壓為380/220V后再通過低壓電力電纜送達各負荷點，完成整個的變配電過程。

（3）效益。幾個方案在經(jīng)濟效益方面相當，只是在方案2和方案3中需要三面進線柜、三面計量柜，設備較多，初期投資較高，相比較而言，產(chǎn)出投入比不是很劃算；并且在設備增多的情況下，相應的出現(xiàn)故障的幾率也增大了。

在社會效益方面，方案1更可觀些，因為采用的是高壓放射式配電方式，各配出線之間沒有聯(lián)系，當某條線路發(fā)生故障時，不會牽連到其他的線路，因而造成的停電范圍也會比較小。

方案2中，在西區(qū)僅有二號線路供電，假如一號線路發(fā)生故障，塔里木大學不會大面積停電，影響面較小。并且又能很好地滿足塔里木大學教學樓的用電和其他設備的供電要求。

4.塔里木大學節(jié)能措施

電容補償、無功補償。為基本滿足上述要求，我校設計時把無功補償裝置統(tǒng)一裝設在變壓器的低壓母線側(cè)。這樣的補償可以選擇相對較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對于容量較大并且功率因數(shù)很低的用電負荷采用單獨集中補償。

四、結(jié)語

本文主要介紹塔里木大學校園電力線路改造方案，首先對學校規(guī)劃中涉及的電力線路進行簡介，并對前期存在的問題進行簡要分析，在此基礎上分析了校園電力線路改造的必要性，在已經(jīng)進行的線路基礎上提出了適合校園實際規(guī)劃的電力線路改造方案，更好地滿足塔里木大學校園電力系統(tǒng)供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟性。

參考文獻：

[1]單士貴.校園電力管理系統(tǒng)的設計和實施[J].泰山學院學報,2003,(3).

篇2

關鍵詞：高考；電學；實驗設計；教學策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-61

48(2007)7(S)-0056-3

縱觀近幾年的高考試題可知，電學設計性實驗是最為常見的題型。其特點：均為課本實驗的拓展與變式，均需要對電路的基本原理和規(guī)律進行思考與設計，弱化了直接用公式或模型，強化實驗設計中的原理意識。如何讓學生能靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題，提高學生掌握知識的水平和實驗設計能力，是復習教學中有待解決的重要問題。本文以測定電源電動勢和內(nèi)阻為例，談談傳統(tǒng)高三實驗復習的一些誤區(qū)及突破電學實驗設計難點的教學策略。

1 對實驗復習教學誤區(qū)的審視

從目前的情況來講，對高考命題方向、內(nèi)容的把握其實并不難，難在如何高效地解決教學中的實際問題，如何切實提高學生的掌握水平和解決問題能力。對此，首先要反思實驗復習中一些實際做法。在新課程背景下，目前還有不少教師對實驗復習保持著陳舊的做法，存在不少誤區(qū)，具體表現(xiàn)如下：

1.1 教學過于簡單化傾向

實驗復習往往為了省時間趕進度，熱衷于多練題，簡單采取逐個復習課本實驗，教師講清實驗原理、器械選擇、操作步驟、注意事項等，學生進行記憶、理解，接著做習題的方式。缺乏整合、聯(lián)系、體驗，導致學生的理解簡單片面，只見樹木、不見森林，妨礙了在具體問題中的廣泛而靈活的遷移。

1.2 照本宣科，造成學生思維定勢

把課本知識當成定論，把課本提供的方案當成唯一正確的方案。如用伏特表、安培表測定電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，對課本實驗方案沒作解釋、質(zhì)疑，只讓學生被動接受。使學生知其然而不知其所以然，停留于教條式掌握、簡單套用。

1.3 重結(jié)論，輕設計過程、輕體驗

傳統(tǒng)教學認為熟能生巧，從而進行反復訓練。在實驗練習分析中往往想當然地認為，只要告訴學生答案就能一點即破，以自己的思維代替學生的思維，忽視讓學生經(jīng)歷實驗設計的判斷、評價過程。

2 突破電學實驗設計的策略

新課程重視過程與方法，在過程中感悟，從而構(gòu)建對事物的個人看法，鼓勵學生獨立思考，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。這些也應該是我們實驗復習教學的基本理念、基本辦法。復習中應引導學生自主建構(gòu)知識，積極參與實驗電路設計、系統(tǒng)誤差分析，在具體實驗設計中揭示思維過程，提高實驗設計的探究能力。

2.1 引導學生自主建構(gòu)知識，促進原理、方法遷移

電學實驗設計過程是綜合運用電路知識的過程，教學應重視對知識系統(tǒng)的構(gòu)建，充分注意知識的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。在實驗復習中，應讓學生獨立地對課本電學實驗所涉及到的概念、原理進行初步歸納總結(jié)，比較不同實驗之間在知識、方法上的聯(lián)系、區(qū)別，做到整體把握。在此基礎上，探究具體實驗中可用的原理、方法，促進原理、方法遷移。如測定電源電動勢和內(nèi)阻實驗，基本原理為閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路等，是這些知識的綜合應用。

2.2 引導學生積極參與實驗設計，培養(yǎng)學生實驗設計探究能力

誘導學生運用學過的物理知識，變換思維角度，進行多途徑、多方向、多側(cè)面思考，從而設計出盡可能多、盡可能新的實驗方案，這是提升學生實驗規(guī)劃、設計能力的一條重要途徑。如要求學生利用常用的儀器與儀表設計幾種“測定電源電動勢及內(nèi)阻”的實驗方案，說明實驗原理和方法，并畫出電路圖。學生在經(jīng)過思考、討論之后，能設計出如下幾種實驗方案：

方案一 如圖1所示，當R變化時，由電壓表和電流表可讀出電壓和電流的數(shù)值。由閉合電路歐姆定律列出方程組：

方案二 如圖2所示，其原理和結(jié)論同方案一。

方案三 如圖3所示，電路中R1、R2的阻值給定。實驗時分分別測量電鍵S連接R1和R2時的電流I1和I2則有：

解以上方程得：

方案四 如圖4，電路中R1、R2的阻值給定。實驗時分別測量電鍵S連接R1和R2時的電流V1和V2則有：

2.3 重視系統(tǒng)誤差分析，拓寬實驗設計思路，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實際測量中由于電表本身內(nèi)阻影響，不同測量方案帶來誤差原因、效果不同。學習中如缺乏對實驗的系統(tǒng)誤差分析，會導致對實驗方案優(yōu)劣不能判斷，只能束縛于課本知識，造成思維定勢。

在上述方案一中，由于電壓表的實際分流作用，引起實驗誤差。以I真=I+URV，代換閉合電路歐姆定律中的I，解得：

在方案二中，由于電流表的分壓作用，引起誤差。以U真=U+IRA代換閉合電路歐姆定律中的U，解得：

由上述誤差分析可知,為了減小誤差,如滿足RVr,采用方案一；如滿足rRA，則采用方案二較為合理。一般情況由于電源的內(nèi)阻滿足RVr，而RA≈r，應采用方案一（這就是課本中所采用的原因）。但筆者認為，如果安培表的內(nèi)阻已知，則采用方案二更為合理。方案三誤差分析同方案二，方案四誤差分析同方案一。通過誤差分析讓學生拓展思路，激發(fā)學生的學習興趣，發(fā)展學生的創(chuàng)新能力，改變過去按教科書上電路“依葫蘆畫瓢”的情況。

2.4 重視應用中評價、判斷，揭示設計的思維過程，提高實踐能力

在學生掌握基本概念、原理，形成基本技能基礎上，引導學生在各種變化的情景中應用知識，解決問題。組織學生展開充分討論，透視學生的理解，洞察學生的思考方式，揭示實驗設計的思維過程，形成深層次理解。

例 測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.8A的電流表A（具有一定內(nèi)阻）。固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R，電鍵K，導線若干。

①畫出實驗電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出。

②實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=______，r=______。（用I1、I2、U1、U2及R表示）

解本題時首先想到的是上述設計方案一（同課本），但電壓表的量程只有3V，而電源電動勢約為4.5V，故不能直接用電壓表測量電源的路端電壓，在此處學生碰到困難。這時，教師不能直接提供答案，而應該引導學生打破思維定勢，從多角度出發(fā)，設計出各種可能的方案。學生常見方案如圖5-圖8所示。接著讓學生從精確性、安全性、可操作性進行判斷、評價，充分暴露、展現(xiàn)學生的思維過程，最后在集體討論下確定最佳方案。答案如下：

①實驗電路原理圖8所示。

②根據(jù)U1=E-I1（r+R）,

總之，電學設計性實驗已成為高考實驗考核的主要內(nèi)容之一，高三物理實驗復習教學，應在新課程理念指導下，重視學生學習中的思維過程，提高學生的科學素養(yǎng)，才能做到事半功倍。

參考文獻：

［1］張健偉.孫燕青.建構(gòu)性學習.上海教育出版社.2005.6

［2］陳才興.對2005年高考實驗題的分析和思考.中學物理教學參考.2005.8

篇3

關鍵詞:意識;感知;電路;切換;技能;訓練

詩詞講究韻律，藝術(shù)考慮美感，學生學習外語要有語感，學數(shù)學則要有數(shù)感，學習電子技術(shù)(技能)就要對電有所感知，即要有“電感”。狹義地講“電感”是指學生對電的感覺，對電的敏感性，是將對電的感知升華成一種自覺的態(tài)度與意識，從而使對電的控制和處理達到能靈活運用的層次。

在電子技能實訓的教學過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生對電路原理圖和PCB(印制電路板)圖不盡理解，導致在操作中遇到問題時不能很好地解決，甚至遇到很簡單的問題，他們也不敢用理論來支持自己的操作。終歸到底，他們除了理論知識的欠缺外，更多的是“電感”不夠強，對電的感知還沒有升華到意識層面。所以，電子技能實訓，不僅僅是在實訓過程中提高學生的動手能力，更應該在此過程中提高學生的理論水平，培養(yǎng)學生良好的“電感”。

一、設“缺陷”電路板，培養(yǎng)學生對電路中同電位點的感性認識

本文所涉電子技能實訓的實訓電路板是老師設計的，在設計時，故意把原理圖中的某一個元件“漏”掉，不設計進PCB板中。那么，在實訓中，學生就要在PCB板上把這個漏掉的元件“補”回去。怎么補呢，那就要細看電路原理圖，明確這個元件的兩個腳是和哪些元件連接的，再在PCB板上找到相應的元件，確定要補的這個元件能在電路板上最近的兩個點上“補”回去。這個過程中，學生找到這個元件的其中一個腳和哪個元件的腳相接(假設這點為A點)，這個元件的另一個腳與另一個元件相接(假設這一點為B點)，如果AB兩點相隔太遠，元件補上去后就會影響電氣安全和美觀，這樣，同學們就要沿A、B兩點的同電位點去尋找兩者最近的點，在最近的兩點上補回這個元件。在尋找同電位點的過程中，學生明確了同一條導線上的點因為電位相同，所以可以互相代替，以后在操作中如果要測量某一點的電量，就可以找最方便測量的同電位點來測量了。

在電子技能實訓中，經(jīng)常會遇到尋找同電位點的操作。比如檢查電路板中某一個元件是否裝錯、檢查電路板覆銅是不是斷路、電路板中的覆銅脫落后怎樣補救等等，都要求學生對電路中的同電位點有較強的感性認識。設計這一項操作能在學生尋找最近的AB兩點的過程中提高對同電位點的感性認識，進而在“電感”方面也意識到“電”在同一條導線中以相同的形式存在，取用的時候可以在同電位點上任意取用，從而提高學生對電路的感性認識。

二、設信號追蹤練習，鍛煉學生看圖識圖能力，培養(yǎng)學生對電的感知

在學生把電路裝好之后，接下來就是進行調(diào)試了。調(diào)試的過程可以是檢查自己所裝的電路板能不能正常工作，也可以是對不能正常工作的電路進行檢修。設信號追蹤練習，不但可以同時達到以上兩個目的，而且能讓學生在腦海中不斷地進行原理圖-PCB圖的切換，同時可以使學生對信號通道進行了解和對信號進行跟蹤，達到熟悉電路和鍛煉學生看圖識圖能力的目的。

首先，學生把信號發(fā)生器的信號調(diào)好，輸入到自己做的電路中，再用示波器CH1監(jiān)示輸入端的信號狀態(tài)，用CH2從信號輸入端開始追蹤，一直到信號的輸出端。其中經(jīng)過的各測試點由老師從原理圖中畫出，各測試點的信號形狀可以由老師和學生一起討論得出(討論過程就是對原理的學習過程)，學生根據(jù)原理圖上的各測試點，在電路板上找到相應的點進行信號追蹤，追蹤到哪一個點上信號沒有或和討論的結(jié)論不同時，再分析原因(第三點著重論述)。學生在追蹤信號時，不斷從原理圖上去獲得測試點的信息，又不斷在電路板上尋找相應的點，還要判斷各點的波形是不是正常，動手又動腦，對電信號的走向和變化不斷被感知，對電的感覺不斷被強化，對電信號的控制和處理也不再覺得神秘，從而在意識層面熟悉了電。

三、設故障檢修思路追蹤，培養(yǎng)學生理論指導實踐的意識

如上所述，學生在追蹤電信號時，如果遇到故障點，就要進行故障分析。在實踐中，學生在遇到問題時，往往不經(jīng)思考就跑來問老師，希望老師給答案，而老師給答案的結(jié)果就是學生的分析能力永遠得不到提高。所以，在學生不能提供分析思路的情況下，老師一般不予以回答，“強迫”學生動腦，“強迫”學生去找理論知識來指導自己的操作。而其實學生已經(jīng)學過不少的理論知識，當問及學生相關理論知識的時候，他們也能答得出來，但是一到電路板上，一到實際操作中，學過的理論知識往往就不會用、不敢用了。為什么不會用、不敢用，究其原因，還是“電感”不強，導致理論的不通造成的。

流程圖培養(yǎng)學生大膽地應用理論知識指導操作，大膽地更換電子元件來驗證自己的判斷的意識，學生的“電感”由此得到升華，只要理論能得到及時的補充，電器方面的維修往往能觸類旁通，這就是“電感”!

以往的電子技能實訓，多是重技能、輕理論，學生裝了一個又一個的電子小制作作品，大都是一裝就能成功的小制作，對于成功后的作品，一般都不會再去深入了解電路結(jié)構(gòu)和電路原理，在高成本的支出后，學生煉就的只是選取元件、插件、焊接的技能，而對電路分析和解決問題的能力卻缺少鍛煉，更重要的是缺少理論的應用。而選擇復雜一點的電路(最好是不容易成功的分立元件電路)給學生制作，在經(jīng)過以上三步曲后，學生的技能水平和理論水平往往有不同程度的提高。最重要的是，學生“電感”能夠得到培養(yǎng)，就像學習音樂一樣，有了樂感，作曲和演唱都能捕捉到神韻;學習美術(shù)，有了美感，就能落筆有神，學習英語，有了語感，就能出口成章，這些意識層面的感知，有時只能意會而無法言傳。而要培養(yǎng)這些意識，是需要大量的練習和浸泡才能有所感知的，但在電子技術(shù)(技能)方面，大量的練習從時間上和成本上都很難滿足，那么從上述三個方面對學生進行訓練，對一塊涵蓋了電子技術(shù)多數(shù)理論知識的電路板做得滾瓜爛熟的話，既培養(yǎng)了技能、加深了理論，又培養(yǎng)了學生在電子方面的“電感”，能起到較好的教學效果!

參考文獻

[1]孫余凱，吳鳴山，項綺明.電子產(chǎn)品制作技術(shù)與技能實訓教程[M].電子工業(yè)出版社，2006:184-193.

[2]王峻峰.電子制作的經(jīng)驗與技巧[M].機械工業(yè)出版社，2007:229-231.

篇4

[關鍵詞] 電磁 繼電器 具體應用

電磁繼電器是電磁鐵的具體應用,是電磁鐵的繼續(xù)和延伸。電磁繼電器是電鈴、電話、自動控制系統(tǒng)的重要部件,其實質(zhì)是由電磁鐵控制的開關,在電路中起著類似開關的作用。從原理上分為控制電路和工作電路。控制電路由電磁鐵、低壓電源和開關組成。工作電路由電動機(或電燈等)、高壓電源和電磁繼電器的觸點部分(相當于活動開關)組成。繼電器是利用低電壓、弱電流的通斷來間接控制高電壓、強電流電路的裝置。它的原理是一定的,但在自動控制系統(tǒng)中,紛繁多變,它與我們生產(chǎn)、生活有緊密而廣泛的聯(lián)系,是屬于“物理走向社會”的內(nèi)容,是物理知識向生活的回歸。下面,簡要說明電磁繼電器在自動控制系統(tǒng)中具體應用。

一、水位自動報警器

圖1是一種水位自動報警器的原理圖。水位沒有達到金屬塊A時,綠燈亮:水位到達金屬塊A時,紅燈亮。說明它的工作原理。注意:純凈的水不導電,但一般水都能導電。

解析:水位沒有到達金屬塊A時,繼電器線圈沒有電流通過,它的上面兩個觸點接觸,工作電路中綠燈和電源構(gòu)成回路,綠燈亮;水位到達金屬塊A時,繼電器線圈有電流通過,產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵向下,下面兩個觸點接觸,工作電路中紅燈與電源構(gòu)成回路,紅燈亮。

二、自動空氣開關

如圖2是家庭用自動空氣開關的原理圖,以下說明它的工作原理:

當電路由于短路或者用電器總功率過大等原因?qū)е码娏鬟^大時,電磁鐵P磁性變強,吸引銜鐵Q的力變大,使銜鐵轉(zhuǎn)動,閘刀S在彈力作用下自動開啟,切斷電路,起到保險的作用。

三、鍋爐壓力報警器

如圖3所示,該裝置為一監(jiān)測鍋爐內(nèi)壓力大小的報警器。在壓力小于某個安全值時,綠燈亮;當壓力超過安全值時,紅燈亮、電鈴響而報警。以下說明其工作原理:當鍋爐內(nèi)壓力小于某個安全值時,活塞與1、2斷開,控制電路中沒有電流通過,觸點3與4接觸,綠燈與電源構(gòu)成回路,綠燈亮;當鍋爐內(nèi)壓力大于安全值時,活塞推動金屬片,使開關1、2接通,繼電器線圈有電流通過,產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵觸點3和5接觸,紅燈、電鈴與工作電源接通,故紅燈亮、電鈴響而報警。

四、自動增氧系統(tǒng)

當夏天大氣壓偏低時,魚塘需要增氧,以防魚缺氧而死亡。圖4為某同學設計的自動增氧系統(tǒng),他把實驗用的水銀氣壓計進行改裝,在氣壓計頂端密封一根銅導線,氣壓計左端水銀面上方為真空,當氣壓偏低時,左邊水銀面下降,右邊水銀面上升,水銀柱兩邊的銅導線接通,使得電磁繼電器的控制電路形成通路,電磁鐵將銜鐵吸下,工作電路接通,增氧泵自動工作。

此系統(tǒng)實際為電磁繼電器的具體應用,分為控制電路和工作電路兩部分,控制電路由蓄電池、電磁鐵、水銀氣壓計組成。工作電路由增氧泵、低壓供電線(電壓為220V)和電磁繼電器的動、靜觸點組成,因而控制電路的連接為“+”和2、1和3、4和“-”;工作電路中“火線”和6、5和7、8和“零線”依次連接。

五、恒溫箱

這是某養(yǎng)殖場需要一種溫度可調(diào)的恒溫箱,以下為工作原理:這種恒溫箱實際是電磁繼電器的又一應用。如圖5所示,為其設計制作的恒溫箱電路示意圖,電熱絲是恒溫箱的加熱元件,圖中的水銀溫度計為導電溫度計,上面的金屬片A的高度可以調(diào)整,下面的金屬片B與溫度計中水銀接觸,該溫度計的水銀泡放置到恒溫箱內(nèi)。

恒溫箱的工作原理為:通電后當恒溫箱內(nèi)溫度未達到規(guī)定溫度時,電熱絲被連接在電路中,使恒溫箱溫度升高;當溫度計中水銀柱上升到金屬片指示的溫度時,電磁繼電器線圈被接通,銜鐵被吸下,電熱絲斷電停止加熱。溫度降低后線圈電路斷開,銜鐵被釋放,電熱絲再次被接入電路,從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定。

六、應用型電磁繼電器在考題當中的典型模型

圖6是火警自動報警器原理圖,發(fā)生火警時,將會發(fā)生下列變化,其變化順序是( )

①溫度升高使雙金屬片向下彎曲,從而接通電磁鐵電路;②接通觸點使報警電路中有電流通過;③電磁鐵具有磁性;④銜鐵被吸下;⑤紅燈亮、電鈴響發(fā)出警報。

篇5

一、聲學中的對稱法

例1 如圖1，甲乙是兩種聲音的波形圖，從圖形可知：圖 是樂音的波形.請舉例說明一種控制噪聲的方法 .

思路分析 樂音是由有規(guī)律的振動產(chǎn)生的，正是因為物體的振動具有周期的對稱性，所以它在示波器的波形也是對稱的，這很容易辨別出樂音的波形圖.

答案 甲

二、熱學中的對稱法

物態(tài)變化的規(guī)律盡管比較繁雜，但是卻極具對稱性.如果學習中能把握這種對稱性，很多難點就會迎刃而解.

例2 請仿照固態(tài)和液態(tài)的轉(zhuǎn)化，在圖2中，填入其他物態(tài)變化的名稱及吸熱與放熱的情況.

思路分析 如果我們利用好如圖2所示的對稱結(jié)構(gòu)去理解各個物態(tài)變化之間的關系，從整體上把握熔化―凝固、汽化―液化、升華―凝華、吸熱―放熱之間的對稱關系，就可以大量減輕記憶和理解的負擔.

例3 如圖3所示，能正確描述冰的熔化過程的圖像是（ ）.

思路分析 晶體和非晶體的熔化和凝固的圖像同樣具有對稱性，因此我們也可以對稱起來記憶和理解.

答案 C

三、光學中的對稱法

（一）關于平面鏡的對稱

平面鏡中的像與物是軸對稱的，這種對稱廣泛應用于平面鏡的解題中，無論是作圖、填空還是實驗.平面鏡作圖的變式很多，平面鏡轉(zhuǎn)動、已知像畫物、已知物像畫平面鏡，但是不管考察角度如何變化，最終都回歸到物與像的對稱.

例4 如圖4是小紅同學從平面鏡中看到的鐘表的讀數(shù)：10h20min，請問鐘表實際讀數(shù)是多少？

思路分析 根據(jù)平面鏡成像特點：物與像左右對稱.以12h和6h的連線為對稱軸，畫出指針的對稱圖形，即為鐘表實際讀數(shù).

答案 1h40min（或13h40min）

例5 根據(jù)平面鏡成像特點，畫出圖中物體AB在平面鏡中所成的像.

思路分析 本題要求根據(jù)平面鏡成像特點畫出物體AB在平面鏡中所成的像，在這種情況下，我們根據(jù)平面鏡成像特點用對稱法作出物體在平面鏡中成的像.步驟如下：

1.在物體AB上確定兩個（或多個）能描述物體形狀的點AB（或多個點）.

2.分別由AB兩點（或多個點）向鏡面作垂線，并延長至鏡后A′B′（或多個點），使鏡后各對應點到鏡面的距離與鏡前各點到鏡面的距離相等.

3.用虛線連接鏡后各對稱點，即可得到物體在平面鏡中成的像，如圖6所示.

注意 物點和像點之間的連線必須用虛線，物體在平面鏡中成的像必須用虛線.若物體有方向，則物體在平面鏡中成的像也必須標出方向.

答案 如圖6所示.

例6 一發(fā)光點發(fā)出的光經(jīng)過平面鏡反射后如圖7所示，請作圖找出發(fā)光點的位置.

思路分析 1.將兩條反射光線向鏡后反向延長（注意：鏡后的反向延長線必須用虛線），使之交于S′點；

2.由S′點向鏡面作垂線，使之與鏡面交于O點，再由O點向鏡前延長到S點，使SO=S′O（注意：發(fā)光點與虛像點之間的連線必須用虛線），則S點即為發(fā)光點的位置.

答案 如圖8所示.

例7 如圖9所示，在探究“平面鏡成像的特點”實驗中，改變蠟燭A到鏡面的距離，移動鏡后的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)B總能與A的像完全重合，說明平面鏡成像的大小與物體到鏡面的距離 （選填“有關”或“無關”）.過了一段時間，蠟燭A變短，則A的像的大小將 .

思路分析 物與像的對稱性就是通過實驗得來的，所以做題時更不要忘了對稱的特點，像與物等大，物變短，則像變短.

答案 無關 變短

例8 人以0.5m／s的速度向豎直放置的平面鏡走近，人在平面鏡中像的大小

（選填“變大”“不變”或“變小”），經(jīng)過2s像向平面鏡走近 m.

思路分析 本題主要錯誤在于不用平面鏡成像特點的對稱性來解題，而是根據(jù)所謂的生活經(jīng)驗判斷，認為在平時照鏡子時，會感覺人在鏡子中的像會變大.人的感覺是不可靠的，變大只是錯覺，實際是因為視角的原因覺得像變大，所以我們解題時一定要抓住平面鏡成像對稱性的特點，不要被錯覺所擾.另外平面鏡成像時，對稱性不僅表現(xiàn)在像與物關于鏡面軸對稱，而且還體現(xiàn)在像和物的運動方向和速度都是對稱的.

答案 不變；1

（二）關于光的反射定律的對稱

例9 如圖10所示，一束光線射到平面鏡上，經(jīng)平面鏡反射后，反射光線經(jīng)過的點是（ ）.

A.a B.b C.c D.d

思路分析 光的反射路徑是對稱的，入射光線和反射光線關于法線對稱，反射角等于入射角.

答案 B

（三）關于光的直線傳播中的對稱

例10 2009年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀.小華借助小孔成像實驗裝置對“ ”形太陽進行觀察，紙盒上扎有圓形小孔，則她在半透明光屏上看到像的形狀是（ ）.

思路分析 小孔成像的原理是光的直線傳播，小孔成的像關于物體本身是中心對稱的，將像旋轉(zhuǎn)180°與物完全重合.像相對于物上下左右都是顛倒的，做題可以利用對稱將物旋轉(zhuǎn)180°即是答案.

（四）關于凸透鏡中的對稱

例11 小王同學用光具座做凸透鏡成像實驗時，蠟燭的像成在了光屏上側(cè)，為了使蠟燭的像能成在光屏中央，以下操作可達到目的的是（ ）.

A.將凸透鏡往上移

B.將光屏往下移

C.將蠟燭往上移

D.將蠟燭往下移

思路分析 凸透鏡所成像與小孔成像一樣都是關于物中心對稱的，物與像移動方向相反，對于此題還要記住透鏡的運動方向與像是同方向的.

四、力學中的對稱法

（一）平衡力與相互作用力中的對稱法

例12 如圖13所示為一對平衡力與一對相互作用力的維恩圖.它們的相同點已標明在兩圓相重疊的區(qū)域.請你將它們的獨有特性（不同點）寫在相應圓中重疊區(qū)域以外的部分內(nèi).

思路分析 平衡力和相互作用力都符合對稱的特點，它們的區(qū)別主要是平衡力關于同一個作用點對稱，即兩個力的起點重合且就在對稱軸上，是同一個受力物體，而相互作用力起點不在對稱軸上，受力物體不同.

答案 作用在同一物體上 作用在兩個物體上

例13 圖14中，哪對力屬于平衡力？

思路分析 根據(jù)上題的思路分析，B選項是相互作用力，C選項是平衡力，它們都具有對稱性，B選項的作用點是分開的，所以不是平衡力；C選項的作用點是重合的，所以是平衡力.

例14 質(zhì)量相等的甲、乙兩同學站在滑板上，在旱冰場上相對而立，如果甲用60N的力推乙，如圖15所示.以下分析正確的是（ ）.

A.甲對乙的推力為60N，乙對甲的推力小于60N

B.甲對乙的推力與乙對甲的推力是一對平衡力

C.乙向后退，且始終受到60N推力的作用

D.乙由靜止變?yōu)楹笸?，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)

答案 D

（二）等臂杠桿中的對稱法

例15 調(diào)節(jié)托盤天平時，應把天平放在 上，游碼放在橫梁標尺左端的

處；若發(fā)現(xiàn)指針向標尺中間紅線的左側(cè)偏，應將橫梁右端的平衡螺母向

（選填“左”或“右”）移動，使橫梁平衡.若用天平稱物體的質(zhì)量，將天平調(diào)節(jié)平衡后，估計這物體的質(zhì)量約為50g，就把物體和砝碼分別正確地放入盤中，發(fā)現(xiàn)指針明顯地偏向分度盤中線的右側(cè)，那么應該 .

思路分析 天平的實質(zhì)是等臂杠桿，有關天平平衡的調(diào)節(jié)，可以說也是對稱的.比如天平的平衡螺母，同時向外或同時向里調(diào)節(jié)相同的距離，天平仍然平衡.在天平的兩盤同時增加或減少相同的質(zhì)量，天平仍然平衡.

例16 在“探究杠桿的平衡條件”實驗中.

（1）先調(diào)節(jié)杠桿兩端平衡螺母使杠桿在水平位置平衡，你認為這樣做的好處是

；

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，進行實驗中，若杠桿左端偏高，則寫出一種可以在杠桿的右側(cè)采取的措施是： .

（3）如下表所示，是小明同學兩次實驗的數(shù)據(jù)記錄，其中表格“”的數(shù)據(jù)忘記了，請你幫他分析一下，“”所代表的實驗數(shù)據(jù)是 .

思路分析 杠桿的空載調(diào)節(jié)與天平一樣具有對稱性，平衡螺母同時向外或同時向里調(diào)節(jié)相同的距離，杠桿仍然平衡.另外當杠桿掛上物體后，動力與動力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積則是對稱的了.

例17 如圖17所示，分別用力F1、F2和F3通過定滑輪提起重物，那么（ ）.

A.F1最小

B.F2最小

C.F3最小

D.三個拉力大小相等

思路分析 定滑輪的實質(zhì)也是等臂杠桿，所以動力和阻力也具有對稱性

答案 D

（三）能量轉(zhuǎn)化的對稱與不對稱

例18 如圖18所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，對他們在上升和下落過程中，在下列哪一段是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能（ ）.

A.從高處下落，到剛接觸蹦床

B.從接觸蹦床，到蹦床形變最大

C.從蹦床形變最大，到小朋友離開蹦床

D.從離開蹦床，到上升到最高處

思路分析 從高處下落到剛接觸蹦床，然后再到蹦床形變最大，經(jīng)歷了重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能的能量轉(zhuǎn)化過程，反過來從蹦床形變最大到剛接觸蹦床再返回到最高處，能量轉(zhuǎn)化的過程剛好倒過來，與之對稱，是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能.

答案 D

五、電和磁中的對稱法

（一）電學中的對稱

例19 下圖是用帶電小球探究電荷間相互作用規(guī)律的實驗裝置，其中符合事實的是（ ）.

思路分析 正負電荷具有對稱性，并且同種電荷相斥，異種電荷相吸；磁極（N極和S極）也存在對稱，并且也是同名磁極相斥，異名磁極相吸.這些都在告訴我們電和磁之間存在著明顯的對稱性.

答案 B

例20 以下四個電路中，閉合開關后，三個電阻組成并聯(lián)電路的是（ ）.

思路分析 并聯(lián)電路要求每個用電器都能從電池的正極單獨回到負極，所以每個電路應該具有對稱性，D選項中的每個用電器如果關于電池折疊，是能重合的，具有對稱性，符合并聯(lián)電路的特點.

答案 D

例21 如圖21所示的電路，開關S閉合時，可能發(fā)生的現(xiàn)象是（ ）.

A.L1不發(fā)光，L2發(fā)光

B.L1被燒壞

C.L2被燒壞

D.電池被燒壞

思路分析 兩燈對于電池是對稱的，所以要有問題兩個一起有問題，因此可以排除ABC.有時巧妙利用對稱法，解題速度明顯加快.

答案 D

例22 如圖22是在擊劍比賽中所用的一種電路.當甲方運動員的劍（圖中用“S甲”表示）擊中乙方的導電服時，電路接通，乙方指示燈亮；當乙方運動員的劍（圖中用“S乙”表示）擊中甲方的導電服時，電路接通，甲方指示燈亮.圖中能反映這種原理的電路是（ ）.

思路分析 當甲方運動員的劍（圖中用“S甲”表示）擊中乙方的導電服時，電路接通，乙方指示燈亮；

當乙方運動員的劍（圖中用“S乙”表示）擊中甲方的導電服時，電路接通，甲方指示燈亮.

這兩句話具有對稱性，所以此電路也一定具有對稱性，答案一定不是A、B，這樣可以很快排除兩個.

答案 D

（二）磁學中的對稱

例23 磁鐵旁小磁針靜止時所指的方向如圖23所示，根據(jù)所示的各種情況，畫出它們的磁感線的方向，標出此磁鐵的北極和南極.

思路分析 形狀規(guī)則的磁體，其磁感線的分布也是對稱的，而且水平方向和垂直方向都是對稱的，據(jù)此很容易畫出磁感線的分布，而它們的南北極總是對應的，故用對稱法不難求解.

（三）電生磁，磁生電的過程的對稱

例24 科學家經(jīng)過長期研究，發(fā)現(xiàn)了電和磁有密切關系，其中最重要的兩項研究如圖25所示，下列判斷中不正確的是（ ）.

A.左圖是電動機的原理圖

B.右圖是發(fā)電機的原理圖

C.在左圖中，接通電源，導體ab上下運動

D.在右圖中，電路閉合，導體ab左右運動，電路中有感應電流

思路分析 人們先發(fā)現(xiàn)了電生磁，后來就是根據(jù)對稱性思考磁是否能生電，最后法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應.電生磁與磁生電的實驗裝置主要部分差不多，都有磁鐵、導體和導線，唯一不同的是電生磁中是電源，而磁生電中是一個靈敏電流計.

答案 C

六、其他對稱

例25 如圖26所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同.燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同.

（1）比較不同燃料的熱值，應選擇

兩圖進行實驗；比較不同物質(zhì)的比熱容，應選擇 兩圖進行實驗；

（2）水的比熱容為4.2×103J／（kg?℃），它的物理含義是 ；

（3）酒精的熱值為3.0×107J／kg，完全燃燒10g酒精放出的熱量為 J.

思路分析 兩個不同的實驗，但是在裝置上是幾乎相同的，也具有某種程度上的對稱，研究比較不同物質(zhì)的比熱容，燃料一樣，但液體不一樣；比較不同燃料的熱值時，燃料不一樣，但液體一樣.這中間對稱與不對稱的結(jié)合，有利于我們對兩個實驗的整體把握.讓我們體會對稱的魅力，將復雜問題簡單化.

答案 （1）甲、乙 甲、丙

篇6

原題 現(xiàn)要測量某一電壓表V的內(nèi)阻，給定的器材有：待測電壓表V(量程2V，內(nèi)阻約4KΩ)；電流表A(量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω)；直流電源E(電動勢約2．4V，電阻不計)；固定電阻3個：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；開關S及導線若干。

要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。

（1）試從3個固定電阻中選用1個，與其他器材一起組成測量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖，(要求電路中各器材用題中給定的符號標出)。

（2）電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電壓表內(nèi)阻RV=。

析與解 1 實驗原理 利用伏安法測電阻。而今測的是電壓表的內(nèi)阻，電壓表就相當于一個能讀出其兩端電壓的待測電阻Rx，伏安法供選擇的電路如圖1。

此時，RV=UI(U為電壓表的讀數(shù)，I為電流表的讀數(shù))

若題中無其他限制，則此電路就是正確答案。但題中設計了幾個限制(即題中要求)

①顯性要求：測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。

②隱性要求：電表的安全使用，即電壓表，電流表的最大測量值不能超過其量程。

2 電路的選擇

根據(jù)題中提供電源（2．4V），若選如圖2所示電路

U=89E=2.14>2V

I=ERA+RV=2.44.5mA=0.533mA

0.6mA

顯然不合題意

因此必須選擇一個定值電阻重新設計電路，滿足上述的兩個條件，可供選擇的電路有三種。

圖3電阻的接入對電壓表和電流表的測量與上述電路無區(qū)別。

圖4將電阻與A并聯(lián)，V的讀數(shù)會更大，而A的讀數(shù)會更小

故應選圖5電路圖。針對圖5選擇合理的電阻即可。

3 電阻的選擇

方法一：因RV約為4KΩ，則

1V4Rx4+Rx4Rx4+Rx+0.5×2.4V2V

解得0.4KΩRx6.67KΩ，故選R1=4KΩ

方法二：定值代入法，由于RV約4KΩ，優(yōu)先選R1=4KΩ，并聯(lián)值為2KΩ，可得1.2mA>IA=2.42000+500A=2.42.5mA>0.6mA

(或1V

RV=UVIA-UVR

反思：縱觀近幾年電學實驗考試內(nèi)容，盡管題型多變，角度新穎，設計靈活，但電學實驗部分的復習還應抓好以下幾點：

①重視基本實驗儀器的使用規(guī)范。如本題測電壓表的內(nèi)阻，學生熟悉利用電壓表去測量待測電阻的電壓，而電壓表測量值同時也表示內(nèi)阻兩端的電壓，不熟悉會引起解題的思維障礙。

②重視對實驗方法和實驗設計能力的培養(yǎng)，近幾年高考特別注重讓學生利用已學知識、原理和方法在題設的條件和情境下，按照題設的要求制定出實驗方案，選擇實驗器材，設計實驗電路等，復習時應注意這方面的訓練。

③注重實驗實際操作的培養(yǎng)與訓練

學生對實驗原理，實驗儀器的理解基于學生真實的實際操作的體會，實際操作過的實驗儀器才會有真正意義上的領悟，才會達到靈活選擇、應用。

④注意教材上的演示實驗和課后的小實驗

要重視教材上的演示實驗和課后的小實驗，讓學生勤于動手，勤于動腦，激發(fā)對物理學習的興趣。

總之，物理實驗是高考重點之一，實驗得分的高低直接影響考生的物理得分高低?，F(xiàn)在考查實驗主流是設計性實驗，所以要讓學生注重培養(yǎng)自己的知識遷移能力和發(fā)散性思維能力，靈活應用所學的知識解答遇到的各種問題。

篇7

例1（09年福建卷）某研究性學習小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件. 圖1為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出質(zhì)疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：

（1）為提高實驗結(jié)果的準確程度，電流表應選用________；電壓表應選用________；滑動變阻器應選用________. （以上均填器材代號）

（2）為達到上述目的，請在虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號.

（3）若發(fā)現(xiàn)實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請說明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點？

相同點：_____________________，

不同點：_____________________.

解析第（1）問涉及電學實驗儀器的選擇問題.

估算電流的最大值：由圖像可知，Im = 0.14 A，故電流表選A2；

估算電壓的最大值：由圖像可知，實際電壓的最大值Um = 3V，故電壓表選擇V1 ；

原理：電流表、電壓表首先要考慮其“安全”，因此要估算其最大值.

估算變阻器的最大值：選擇變阻器，首先要“安全第一”，在安全的條件下再考慮“誤差”，即要求實驗保證一定的“準確度”：通常各電表示數(shù)不少于量程的（保證誤差在7.5%內(nèi)）. 對本題，從安全角度，選擇R1，從“準確”角度考慮，估算變阻器的最大值Rm.

Rm + Rx == 64.3 ，因此仍選擇R1.

答案

（1）A2V1R1（2）如圖3所示

（3）相同點：通過該元件的電流與電壓的變化關系和通過小電珠的電流與電壓的變化關系都是非線性關系不同點：該元件的電阻隨電壓的增大而減小，而小電珠的電阻值隨電壓的升高而增大.

顯然，巧用“最大值”，可快速實現(xiàn)對電學實驗儀器的選擇. 估算“最大值”，其實質(zhì)是保證電表或變阻器的安全，達到實驗誤差小的目的. 特別是滑動變阻器的選擇，在“安全第一”的前提下，應首先尊重“用戶”的要求――調(diào)節(jié)方便，因為“用戶是上帝”??！

例2（廣東省重點中學2011屆調(diào)研題）一額定功率為0.01 W的電阻，其阻值不詳. 用歐姆表粗測其阻值結(jié)果如圖4所示（擋位上×1k）. 現(xiàn)有下列器材，試設計適當?shù)碾娐?，選擇合適的器材，較精確地測定其阻值（滑動變阻器的調(diào)節(jié)要方便）.

A．電流表，量程0~400 A，內(nèi)阻約150

B．電流表，量程0~10 mA，內(nèi)阻約45

C．電壓表，量程0~3 V，內(nèi)阻約6 k

D．電壓表，量程0~15 V，內(nèi)阻約30 k

E．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢為1.5 V

F．直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓6 V，額定電流3 A

G．直流穩(wěn)壓電源，輸出電壓24 V，額定電流0.5 A

H．滑動變阻器，0~50 ，1A

I．滑動變阻器，0~4 k，0.1A

J．開關一只，導線若干

（1）歐姆表測得的電阻值約為________；

（2）電流表應該選擇_____，電壓表應該選擇_____，電源應該選擇_____，滑動變阻器最好選擇_____（填字母代號）；

（3）在方框中畫出電路原理圖.

解析第（2）問中涉及電學實驗儀器的選擇問題. 由第（1）問可知，待測電阻約40 k.

估算電流的最大值：由P = Im2R可知，Im ==A = 5.0×104 A = 500 A，故電流表選A.（假設選擇B，電表指針偏轉(zhuǎn)太小，誤差太大；雖然選擇A可能不安全，但還有控制電路可調(diào)節(jié)）

估算電壓的最大值：由Um = ImR可知，實際電壓的最大值Um = ImR = 20 V，故電壓表選擇D.

估算變阻器的最大值：選擇變阻器，首先要“安全第一”，在安全的條件下再考慮“誤差”，即要求實驗保證一定的“準確度”：通常各電表示數(shù)不少于量程的（保證誤差在7.5%內(nèi)）. 對本題，從安全角度，選擇H、I均可，從“準確”角度考慮，估算變阻器的最大值Rm. Rm + Rx =k = 144 k，即Rm = 104 k，因此仍選擇H、I均可以，且H、I均小于待測電阻，控制電路采用分壓式.

哈哈！現(xiàn)在，求“最大值” 也不頂用了. 怎么辦？本題要求“調(diào)節(jié)方便”，即對分壓式，滑動變阻器的阻值應該是待測電阻的0.1~0.5倍（對限流式，滑動變阻器的阻值應該是待測電阻的0.5~5倍），顯然I正確. 原題的參考答案是H，看來要更正喲！

答案

（1） 40 k(或4.0×104)

（2） A，D，G，I（3） 如圖5所示.

鞏固練習

1. （2011年天津）某同學測量阻值約為25 k的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：

A．電流表（量程100 A，內(nèi)阻約為 2 k）；

B．電流表（量程500 A，內(nèi)阻約為300 ）；

C．電壓表（量程15 V，內(nèi)阻約為100 k）；

D．電流表（量程50 V，內(nèi)阻約為500 k）；

E．直流電源（20 V，允許最大電流1 A）；

F．滑動變阻器（最大阻值1 k，額定功率1 W）；

G．開關和導線若干.

電流表應選______，電壓表應選______. （填字母代號）該同學正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：________________________________.

2. 欲用伏安法測定一段阻值約為5 左右的電阻，要求測量結(jié)果盡量準確. 現(xiàn)備有以下器材：

A. 電池組（3 V，內(nèi)阻1 )

B. 電流表（0~3 A，內(nèi) 阻0.0125 ）

C. 電流表（0~0.6 A，內(nèi) 阻0.125 ）

D. 電壓表（0~3 V，內(nèi) 阻3 k）

E. 電壓表（0~15 V，內(nèi) 阻15 k）

F. 滑動變阻器（0~20 ，額定電流1 A）

G. 滑動變阻器（0~2000 ，額定電流0.3 A）

H. 開關、導線

（1）上述器材中應選用_________________（填各器材字母代號）.

（2）實驗電路應采用電流表__________接法.

（3）為使通過待測金屬導線的電流強度能在0~0.5 A范圍內(nèi)改變,請按要求畫出測量待測金屬導線電阻Rx的電路圖.

參考答案

篇8

汽車上的油量表一般為磁電式油量表，如圖1，當指針指在“F”位置時，表示油箱中的油已加滿；當指針指在“E”位置時，表示需要加油.

油量表一般采用磁電式交叉線圈結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙、丙中的虛線部分：1―鋅合金接合片；2、7調(diào)整固定螺釘(可以調(diào)整鐵心在鋅合金接合片上的位置)；3、4―鐵心；5―銜鐵.

傳感器：油量表的傳感器可以將油箱內(nèi)油量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娐分须娏鞯淖兓?，從而在油量表上顯示出來.根據(jù)其工作原理，傳感器可分為兩種：滑線電阻式傳感器和干簧管式傳感器.(如圖2和3中虛線框內(nèi)）

電路連接情況：R′為定值電阻，6為滑線電阻器，乙電路中，電磁鐵3和滑線電阻器串聯(lián)，然后和電磁鐵4并聯(lián)；丙圖中，電磁鐵3和壓敏電阻Rx(電阻隨壓力的變化而變化)串聯(lián)，然后和電磁鐵4并聯(lián).

工作原理：如圖2(3)，當被測油箱內(nèi)的油位變化時，圖2中傳感器的浮標隨之上下移動，滑線電阻的阻值發(fā)生改變，(圖3中壓敏電阻Rx的阻值隨著受到的壓強的變化而變化)從而使電磁鐵3線圈中的電流大小發(fā)生變化，電磁鐵3的磁場相應隨之變化，從而帶動了與磁鋼結(jié)合在一起的指針，使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而顯示油量變化.(上面過程中，電磁鐵4中的電流不變，磁場也不變)

我們知道，把社會、生活和物理知識緊密聯(lián)系起來，這是我們學習物理的一個方向.下面讓我們來研究有關油量測量的兩個問題.

例1 如圖4所示是某同學設計的一個能夠測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，油量表是由學生用電流表改裝而成的，滑動變阻器R的金屬滑片P是杠桿的一端，當P在a端時電路中的電流為0.6A，表示油箱已滿；當P在b端時電路中的電流為0.1A表示油箱內(nèi)無油.

(1)在改裝表盤時，當他選擇的滑動變阻器R的最大阻值為50Ω時，他應選擇的電源電壓值和R的阻值是多少?

(2)若油箱的容積為50L，請你按該同學的改裝，在電流表表盤上標出油量值為0L、40L、50L的位置(滑動變阻器接入的阻值隨浮標升降均勻變化).

解析這道題目涉及浮力、杠桿、歐姆定律等方面的知識，巧妙地把這些知識的考查與生活緊密聯(lián)系起來，體現(xiàn)了物理、生活密不可分的特點.

答案

(1)設電源的電壓為U則

當P在a端時，U=0.6A×R′①

當P在b端時,U=0.1A×（50Ω+R′）②

由①式和②式可得U=6V，R′=10Ω．

(2)因為R＝50Ω、I=0.1A時，油箱內(nèi)無油，則在電流表上0.1A處應標0L，R＝0Ω、I=0.6A時，油箱已滿，則在電流表上0.6A處應標50L，又由于滑動變阻器接入的阻值隨浮標升降均勻變化，所以當R=10Ω時，油量應為40L，此時電路中的電流應為I=U/(R+R′)=6V／(10Ω+10Ω)=0.3A.(如圖6所示)

例2如圖7所示，為某新型汽車自動測定油箱內(nèi)油面高度的電路原理圖，其中電源電壓恒為6V，R′為定值電阻，A為油量指示表(實質(zhì)是一只量程為0～0．6A的電流表)，Rx為壓敏電阻(其阻值隨表面受到壓強的增大而減小).關于壓敏電阻Rx的阻值與所受液體壓強的對應關系如下表所示.

(1)油箱是一個圓柱形容器，底面積為0.15m2，油箱內(nèi)汽油高度達到60cm時油箱即裝滿，問油箱裝滿時汽油的質(zhì)量為多少?此時汽油對油箱底部壓敏電阻的壓強為多大?(汽油密度為0.71×103kg／m3，取g=10N／kg)

(2)油箱裝滿時，油量指示表的示數(shù)如圖8所示，求定值電阻R′的阻值?

(3)當油箱內(nèi)汽油用空時，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對應的電流？

(4)假如某品牌汽車配用該油箱，它的發(fā)動機的效率為23％，當汽車以60km／h的速度做勻速直線運動時，受到地面的阻力約為500N，則理論上一滿箱油可供汽車行駛多少距離？(汽油的熱值為4.6×107J／kg)

解析

本題綜合了力學、熱學、電學知識，考察學生把學習到的物理概念、規(guī)律進行適當?shù)刂亟M與整合，變成解決現(xiàn)實中具體問題的工具.

篇9

關鍵詞：遙控 互動教學 課堂答題系統(tǒng)

中圖分類號：TP334 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0086-02

近年來，數(shù)字化互動工具作為一種課堂教學新理念，有生動性、立體化、效率高等，是深化教育改革的基礎平臺[1]。該模式的實施與傳統(tǒng)教學模式有不同的操作程序[2]，而目前國內(nèi)外有一批企業(yè)和公司已致力于數(shù)字化互動教學產(chǎn)品，而市面上還鮮有數(shù)字化、實用有效的互動教學工具。本研究進行了遠程無線互動課堂答題器設計與實現(xiàn)，可滿足互動教學的環(huán)境創(chuàng)設、互動活動組織、互動結(jié)果評價等要求，給課堂提供了一種合適的互動教學平臺。該系統(tǒng)應用紅外遙控 (IR)技術(shù)，學生可手持遙控器與教師互動，以計算機為中介，教師與學生、學生與學生可互動，提升課堂互動的量與質(zhì)，學生興趣與學習效果得以提高。該系統(tǒng)用網(wǎng)絡收集所有互動活動記錄，建立教學過程檔案，在集中式教學資源網(wǎng)站中分享所有教學資源。

1、課堂答題器的遙控原理

1.1 電磁學原理

目前，應用于遙控的通信方式主要有射頻和紅外兩種,是以電磁波來達到信息傳輸?shù)哪康?。電磁波在空間傳播時，若遇到導體，導體中產(chǎn)生感應電流，感應電流的頻率跟其激發(fā)電磁波的頻率相同。因此，利用放在電磁波傳播空間中的導體，就可接收到電磁波。

當接收電路的固有頻率與接收電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的感應電流最強[3],稱該現(xiàn)象為電諧振。使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程為調(diào)諧；能調(diào)諧的接收電路為調(diào)諧電路。

由調(diào)諧電路接收到的感應電流，經(jīng)調(diào)制的高頻振蕩電流，還不能直接得到所需信號。須從振蕩電流中“檢”出所需信號稱為檢波。檢波是調(diào)制的逆過程也稱解調(diào)(該過程均為數(shù)字調(diào)制)[4]。

脈沖編碼調(diào)制(PCM)：載波S(t)=Acos(ωt+φ),參量包括幅度A、頻率ω、初相位φ、時間t,調(diào)制是使A、ω或φ隨數(shù)字基帶信號的變化。ASK方式是用載波的兩個不同振幅表示0和1,用載波的兩個不同頻率表示0和1；而PSK方式是用載波的起始相位的變化表示0 和1。

ASK幅移鍵控（Amplitude shift keying）：“幅移鍵控”又稱為“振幅鍵控”，記為ASK。也稱“開關鍵控”的，又記作ASK信號。ASK是一種相對簡單的調(diào)制方式,該方式相當于模擬信號中的調(diào)幅，只不過與載頻信號相乘的是二進制數(shù)碼而已。幅移就是把頻率、相位作為常量，而把振幅作為變量，信息比特是通過載波的幅度來傳遞的，如(圖1)所示，解調(diào)時利用檢波器等解調(diào)為CPU所能識別的數(shù)字信號。

Fig.1.ASK modulation

1.2 接收原理

(1)射頻RF(Radio Frequency)接收表示空間的電磁頻率范圍為300KHz～30GHz,利用電路LC振蕩產(chǎn)生空間電磁波，改變L、C的參數(shù)就可達到想要的頻率(，其中角頻率ω=2πf），利用電磁感應諧振原理接收[5]。

(2)紅外接收：光譜位于紅色光之外，波長為0.76～1.5μm，比紅光的波長還長，這樣的光被稱為紅外線。常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為940nm左右，外形與普通Ф5mm發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。利用紅外波作為載波發(fā)射，一般40KHz左右。接收端利用紅外一體接收頭接收濾波放大，再進行解碼[5]。

1.3 編碼原理

圖2為一般的遙控控制模塊;(圖3)所示[5]發(fā)射電路發(fā)射信號，一般為一組引導碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼構(gòu)成的脈沖方波信號。引導碼的作用為開始作用，由等長的一組高低電平表示（比地址碼和數(shù)據(jù)碼中的脈沖寬度要長），當接收器接收到這組信號時，說明數(shù)據(jù)即將傳送；地址碼起識別作用，不同的遙控器地址碼都不同，可區(qū)分信息的來源，一般地址碼會有2組，保證傳輸可靠，如2組地址碼不同，則該組信號丟棄；數(shù)據(jù)碼是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，由“0”和“1”組成，“0”由一對寬度相同的高低電平表示，“1”由一個低電平和一個寬度更長的高電平表示，以“0”和“1”的不同組合表示不同數(shù)據(jù)信息，一般為8位；數(shù)據(jù)反碼的作用是將其數(shù)據(jù)碼取反，以驗證數(shù)據(jù)碼的正確性，只有數(shù)據(jù)碼和其反碼能對應時，數(shù)據(jù)才有效的。

Fig.2.The Infrared Remote Control Unit.

Fig.3.The Encoding Principle.

2、課堂答題器設計與實現(xiàn)

2.1 硬件電路

PPT報告器的原電路分為發(fā)射電路和接收電路。發(fā)射電路有二極管指示LED燈、脈沖發(fā)射、控制器(發(fā)射芯片及聲表諧振器) 。利用聲表諧振器代替LC諧振電路，主要原理是利用壓電材料的壓電特性，利用輸入與輸出換能器將電波的輸入信號轉(zhuǎn)換成機械能，經(jīng)過處理后，再把機械能轉(zhuǎn)換成電的信號，以達到過濾不必要的信號及雜訊，提高收訊品質(zhì)的目標[6]。接收電路有USB傳輸口、SYN400R單片無線接收芯片（完全的單片UHF接收器件）頻率范圍300～440 MHz，接收靈敏度-97dBm，在外接LNA放大的情況下，典型通訊距離超過200米（315MHz單極性天線）傳輸速率4.8kbps(SWP)，10kbps(FIXED)，自動調(diào)諧，無需手動調(diào)節(jié)，無需外接濾波器和電感、解碼轉(zhuǎn)換器、晶振、接收線圈。

2.2 軟件控制

接收信號經(jīng)接收器解碼后，由單片機將信號轉(zhuǎn)為串口ASC碼值輸入計算機,這里的輸入為VK_PRIOR 33 Page Up鍵和VK_NEXT 34 Page Down鍵,大寫字母為對應的常數(shù)符號,數(shù)字為ASC碼值。在計算機里,用一個改鍵軟件將鍵值改為A和B對應的鍵值,可方便識別。且利用VC++6.0平臺建立了一個窗口,可提供題目顯示及選擇后判斷,其流程圖如圖4所示。

2.3 實現(xiàn)結(jié)果的操作

老師將題目顯示給學生，學生可利用遙控答題器進行答題。有A、B、C、D四個選擇答案，答案在選擇后在窗口的題目下方自動打印輸出。這樣使課堂教學的互動性大大提高，學生也覺得非常生動有趣[7]。

2.4 實現(xiàn)結(jié)果的拓展

(1)多答題器同時答題：從硬件電路上可改變不同答題器發(fā)射的地址碼，達到識別作用；亦可在ASC碼輸入時改變映射輸入來達到識別[8]。

(2)對所選答案進行統(tǒng)計總結(jié)：利用Excel軟件進行統(tǒng)計，將所選數(shù)據(jù)輸入Excel中。

3、結(jié)語

本設計采用了紅外遙控技術(shù)及USB接口技術(shù)，使得課堂互動答題器得以實現(xiàn)。這種教學工具方便易用、抗干擾強、成本較低等優(yōu)點[8]，適合在學校課堂互動教學中推廣使用。該系統(tǒng)有助于進行實時的信息反饋，教師可隨時了解學生對各知識點的掌握情況，為教師提供量化指標，檢測教學效果，方便記錄每個學生長期的學習情況。對學生而言，變被動接受為主動探索，在具體操作中進行獨立思考，促進了創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

參考文獻

[1] 盧榮德,程福臻,陶小平.大學物理課堂研究性教學模式的探索與實踐[J].教育與現(xiàn)代化,2010(2):37-42.

[2]盧榮德,程福臻等.大學物理演示實驗動感創(chuàng)新教學平臺的探索與實踐[J].物理通報, 2011(1):42-45.

[3]杜洋.紅外遙控編碼全攻略[J].2005.省略.

[4]李曉風,周寧,周亮等.通信原理[M].清華大學出版社.

[5]宋東生.紅外遙控電路.無線電[J].2003.4.

[6]宋祖順,宋曉勤,宋平等.現(xiàn)代通信原理[M].電子工業(yè)出版社,2003.

[7]辛本柱等.新手學Visual Basic[M].北京希望電子出版社,2010.

[8]盧榮德.大學物理數(shù)字化演示實驗教學平臺[J].實驗室探索與研究,2006(4):56-57.

基金項目

安徽省高等學校省級教學研究項目(2010009, 20100026)和國家教委高等學校教學研究項目(WJZW2010hd)資助

作者簡介

篇10

一、實驗電路注意事項

1． 限流、分壓的選擇．

a． 選擇分壓的方法：（1）實驗電路要求電壓或電流從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時；（2）當待測電阻Rx >>R滑 時 ；（3）因為分壓調(diào)節(jié)電壓的范圍在（0—E）變化，而限流接法的電壓調(diào)節(jié)的范圍在[ERx /(Rx+ R滑)—E]之間，所以當限流接法的最小電壓（或最小電流）偏大，會造成待測電阻Rx（如燈泡等）、電流表、電壓表燒毀時.b． 選擇限流的方法：當待測電阻Rx接近R滑或者Rx略小于R滑時.c． 當兩種方法均可時，一般采用限流接法，因為這種接法功率損耗較小.

2． 電流表內(nèi)外接法的選擇（大內(nèi)小外）．

a． 當 Rx>■ 時，應采用內(nèi)接電路，此時電阻的測量值比真實值大，造成誤差的原因是電流表的分壓作用（簡稱大內(nèi)，意思是待測電阻大時則采用電流表內(nèi)接法）；b． 當Rx

3．實驗器材的選擇原則：

a． 安全性原則：通過電源、電表、滑動變阻器等器件電流不能超過其最大允許電流等。b． 準確性原則：選用電表量程應盡可能減少測量值的誤差，電壓表和電流表盡可能使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏的1/3-2/3左右），使用多用電表歐姆檔時要選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率檔位。c． 便于操作原則：實驗時需考慮調(diào)節(jié)方便，且便于操作.

二、測定金屬絲的電阻率的實驗(可以采用限流或分壓電路)

實驗原理：先用伏安法測出金屬的電阻R，再用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，然后用刻度尺測出金屬絲長度L，根據(jù)公式R=ρL/S，S為橫截面積，S=1/4лd2，所以電阻率ρ=SR/L即ρ=■.

【例1】（2012年天河區(qū)普通高中畢業(yè)班綜合測試三）（測量某合金電阻絲的電阻率ρ的實驗中，截取一段該電阻絲拉直后固定在絕緣的米尺上，米尺兩端各有一個固定的接線柱A和B，米尺上有一個可沿米尺滑動的接線柱C.實驗的主要步驟如下：

①連接電路前，該同學用螺旋測微器在電阻絲上幾個不同的部位測量它的直徑，某次測量其刻度位置如圖所示，讀數(shù)d = ____________mm；

②用筆畫線代替導線將圖2中提供的器材連成完整的實驗電路；

③移動接線柱C，記錄 ；

④閉合開關，讀出電壓表、電流表的示數(shù)，斷開開關；

⑤重復③④的操作；

⑥根據(jù)電表的示數(shù)，計算出與L值相對應的五組R值，如圖3所示.請根據(jù)該實驗表格數(shù)據(jù)在圖丙中的坐標紙上描出該合金電阻絲的R-L 圖線.該圖線的斜率表4示 (用R、ρ、d、π中的某些量表示).

解析：因為螺旋測微器的主尺應該讀0，整個讀數(shù)為0.400mm； 把電壓表最后連線，且因為這個電路沒有滑動變阻器，所以只能采用串聯(lián)電路； 由R=ρL/S 、S=1/4лd2 可知ρ=■ ，直徑d已經(jīng)測出，電阻R由伏安法測出，因此要測量接入電路中金屬絲的有效長度L；ρ= ■可知R=■L,所以該圖線的斜率表示■.

答案：0.400 接入電路中金屬絲的有效長度

L■

三、測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗

實驗原理：由閉合電路歐姆定律E＝U＋Ir可知：只要測出兩組U和I的值，通過解方程組E＝U1＋I1r①，E＝U2＋I2r②，可求出E和r的值.

【例2】（2012佛山二模）莉莉同學為了測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.

①她先用多用電表估測電動勢E.將選擇開關旋至直流2.5V檔，紅、黑表筆與干電池的正、負極相接，此時指針所指位置如圖丙所示，則此時多用表的讀數(shù)為_______V.

②莉莉再用伏安法更精確地測量該干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗電路如圖8所示.請你用實線代替導線在圖戊中連接好實物，要求變阻器的滑動頭向右滑動時，其電阻值變大.

③由實驗測得的7組數(shù)據(jù)已在圖己的U-I圖上標出，請你完成圖線.由圖像可得E＝_______V（保留三位有效數(shù)字），r＝_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）.若取圖己中的第2、3兩組數(shù)據(jù)來計算E和r，則比用上述圖像法測得電動勢_______，內(nèi)電阻_____（填“偏大”或“偏小”）.

解析：量程為2.5V，則一大格為0.5V，最小分度為0.05 V,最小分度逢5估讀到本位，所以讀數(shù)為1.45 V；連線請按電路圖連接；在U-I圖像中縱軸的截距表示電源的電動勢，而斜率的絕對值表示為電源的內(nèi)電阻.采用圖8的電路圖時測得電動勢偏小，內(nèi)電阻偏小.

答案：① 1.45±0.01（2分）（有效數(shù)字位數(shù)不對的，不給分）②連線如圖11（3分） （每條連線各1分，接錯位置或量程的不給分）③圖12（1分） （畫折線不給分） 1.49±0.01（2分） 1.0～1.1（2分） 偏小（1分） 偏?。?分）

四、描繪小燈泡的伏安特曲線的實驗（此實驗通常采用分壓接法）