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1、電學實驗一、難點形成的原因1、對電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則認識模糊,導致讀數(shù)的有效數(shù)字錯誤2、對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準,導致控制電路選用不當3、對實驗測量電路、電學儀器的選用原則把握不準,導致電路、儀器選用錯誤4、對電學實驗的重點內容“電阻的測量”方法無明確的歸類,導致思路混亂5、對于創(chuàng)新型實驗設計平時缺乏對實驗思想方法(如模擬法,轉換法,放大法,比較法,替代法等)進行歸納,在全新的實驗情景下,找不到實驗設計的原理,無法設計合理可行的方案。受思維定勢影響,缺乏對已掌握的實驗原理,儀器的使
2、用進行新情境下的遷移利用,缺乏創(chuàng)新意識。二、難點突破1、電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則:圖10-1電流表量程一般有兩種——0.1~0.6A,0~3A;電壓表量程一般有兩種——0~3V,0~15V。如圖10-1所示:因為同一個電流表、電壓表有不同的量程,因此,對應不同的量程,每個小格所代表的電流、電壓值不相同,所以電流表、電壓表的讀數(shù)比較復雜,測量值的有效數(shù)字位數(shù)比較容易出錯。下面是不同表,不同量程下的讀數(shù)規(guī)則:電壓表、電流表若用0~3V、0~3A量程,其最小刻度(精確度)分別為0.1V、0.1A,為10分度儀表讀數(shù),
3、讀數(shù)規(guī)則較為簡單,只需在精確度后加一估讀數(shù)即可。如圖所示,電壓表讀數(shù)為1.88V,電流表讀數(shù)為0.83A。若指針恰好指在2上,則讀數(shù)為2.00V(或A)。電壓表若用0~15V量程,則其最小刻度為0.5V,為2分度儀表讀數(shù),所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有一位小數(shù),也必須有一位小數(shù)。如圖所示,若指針指在整刻度線上,如指在10上應讀做10.0V,指在緊靠10刻度線右側的刻度線上(即表盤上的第21條小刻度線)讀數(shù)為10.5V,若指在這兩條刻度線間的中間某個位置,則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度,分別讀做10.1V,或10.2V,
4、或10.3V,或10.4V,即使是指在正中央,也不能讀做10.25V,若這樣,則會出現(xiàn)兩位不準確的數(shù),即小數(shù)點后的2和5,不符合讀數(shù)規(guī)則,如上圖中所示,讀數(shù)應為9.3V。電流表若用0-0.6A量程,則其最小刻度為0.02A,為5分度儀表讀數(shù),其讀數(shù)規(guī)則與0—15V電壓表相似,所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有兩位小數(shù),也必須有兩位小數(shù)。如上圖所示,電流表讀數(shù)為0.17A,若指針指在第11條刻度線上,則讀數(shù)為0.22A,指在第10條刻度線上,讀數(shù)為0.20A,指在第12條刻度線上,讀數(shù)為0.24A。2、滑動變阻器應用分析滑動
5、變阻器是電學實驗中常用的儀器,近幾年高考電學設計性實驗命題對其應用多次直接或滲透考查.如何選擇滑動變阻器的接法設計控制電路仍是歷屆考生應考的難點.圖12-3滑動變阻器的限流接法與分壓接法的特點:如圖10-2所示的兩種電路中,滑動變阻器(最大阻值為R0)對負載RL的電壓、電流強度都起控制調節(jié)作用,通常把圖(a)電路稱為限流接法,圖(b)電路稱為分壓接法.圖10-2負載RL上電壓調節(jié)范圍(忽略電源內阻)負載RL上電流調節(jié)范圍(忽略電源內阻)相同條件下電路消耗的總功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分壓接法0≤UL
6、≤E0≤IL≤E(IL+Iap)比較分壓電路調節(jié)范圍較大分壓電路調節(jié)范圍較大限流電路能耗較?、傧蘖鞣?如圖(a)所示,待測電阻上電壓調節(jié)范圍為.顯然,當R0<>RL時,滑動觸頭在從b向a滑動的過程中,先是電流表、電壓表的示數(shù)變化不大,后來在很小的電阻變化范圍內,電流表、電壓表的讀數(shù)變化很快,也不方便讀數(shù),只有當RL與R0差不多大小時,才能對電流、電壓有明顯的調控作用.在同樣能達到目的的前提下,限流法較為省
7、電,電路連接也較為簡單.②分壓法.如圖(b)所示,待測電阻上電壓調節(jié)范圍為0~E,且R0相對于RL越小,R上的電壓變化的線性就越好.當R0>>RL時,盡管UL變化范圍仍是0~E,但數(shù)據(jù)幾乎沒有可記錄性,因為在這種情況下,滑片從左端滑起,要一直快到右端時,電壓表上示數(shù)一直幾乎為零,然后突然上升到E,對測量幾乎沒有用處.因此,分壓接法要用全阻值較小的滑動變阻器?;瑒幼冏杵鞯南蘖鹘臃ㄅc分壓接法:兩種電路均可調節(jié)負載電阻電壓和電流的大小,但在不同條件下,調節(jié)效果大不一樣,滑動變阻器以何種接法接入電路,應遵循安全性、精確
8、性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮,靈活選取.1.下列三種情況必須選用分壓式接法(1)要求回路中某部分電路電流或電壓實現(xiàn)從零開始可連續(xù)調節(jié)時(如:測定導體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路),即大范圍內測量時,必須采用分壓接法.(2)當用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時,必須采用分壓接法.因為按圖(b)連接時,因RL>>R0>Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R并≈Rap,而整個