电路的设计与连接问题

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1、电路的设计与连接问题李昌富1、电路的设计2、仪器的选用3、实验数据的图像处理4、实物图连接5、例题分析目录1、电路的设计：①伏安法测电阻时电流表接法选择：Rv／Rx＞Rx／RA时，电流表外接；Rv/Rx＜Rx／RA时，电流表内接;Rv/Rx=Rx／RA时，内外接法一样．②供电电路中滑动变阻器连接方式的选择：从减小电能损耗和接线简便的角度考虑，通常选用限流接法．但在下列情况下必须选择分压接法：a．用限流接法时，电路中最小电流超过用电器电电流；b．用电器电阻远大于滑动变阻器全值电阻；c．要求电压从零开始可连续变化。2.仪器的选用：应考虑三方面因素：①安全因素；②误差因素；③便于操作．选择仪器的步

2、骤一般是：①根据实验要求设计合理的实验电路；②根据电路选择滑动变阻器；③选定电源，估算电路中电流和电压可能达到的最大值，以此为依据，选择电压表和电流表以及所用的量程。原则是电路中待测量的最大值不超过但尽量接近相应电表的量程．如有不合要求的地方，应考虑接用其他电源或器材．有时需反复推敲，才能确定最佳选择方案。3.实验数据的图像处理：①坐标轴上的标度选取要合适、要使数据中的可靠数字在图中也是可靠的．②尽量使图线充满整个坐标纸，不宜太短太小，处在整个坐标纸的某一角落中。③要使图线通过尽可能多的点，不在图线上的点均匀分布在直线两侧，起到正、负误差相抵消的作用．4.实物图连接：一般先从电源正极开始，到

3、电键。再到滑动变阻器等．按顺序以单线连接方式将主电路中要串联元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去．连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连接的方法和顺序．【例1】有一个电阻Rx，其中阻值大约在40—50Ω之间，现在进一步要测量其电阻，手边现有器材如下：电源E（电动势12V，内阻为0.5Ω）；电压表（0—3—15V，内阻约10KΩ）；电流表（0—0.6—3A,内阻约1Ω）；滑动变阻器R1（阻值0—10Ω，额定电流2A）；滑动变阻器R2（阻值0—1700Ω，额定电流0.3A）；电键K和导线若干。①电压表的量程应选，电流表的量程应选，滑动变阻器应选用。②请画出实验电路图。③连接实物

4、图，并说明滑动变阻器触头在电键闭合前处的位置。【分析与解答】①滑动变阻器选用R1并采用分压电路较合适，若选用R2由于它的阻值太大，调节滑动变阻器控制电路的电流或电压不方便。电源电动势为12V，由于采用分压电路，RX两端电压最大可达12V，故伏特表量程应选0—15V，电路中最大电流Im==0.3A；电流表量程应选0—0.6A。②AV∵Rx＜＜Rv,∴采用电流表外接法，如下图。例1题的实物连接Rx要测定一个5左右的电阻，手头备有的器材有几种：A．电池组(E=3V，r＝1Ω)B．电流表（量程0—3A，内阻0．0125Ω）C．电流表(量程0—0.6A，内阻0.125Ω)D．电压表(量程0—3V，内阻

5、3Ω)E．电压表(量程0—15V；电阻15kΩ)F．滑动变阻器(最大值20Ω，限制电流1A)G．滑动变阻器(最大值2000Ω，限流0.3A)H．电键，导线若干．试选定一个较合宜的实验方案，把选用器材代号写在括号内（）并画出原理图，同时把所附实物图用线连成所确定的实验电路来．【例2】解析：1．估计电流：电流表宜选C项．2．根据电源电压为3V电压表选D项，3．经检验C、D应用外接法(或者由判定宜用外接法）4.滑动变阻器F为20Ω是Rx的4倍，用作限流已满足需要，故取F项。说明：本题变阻器用G理论上也可，但大约二三十欧即可使线路电流从0.1调到0.6A，G阻值过大，可用部分较短，可操作性较差，故而

6、不用。5.实验原理图如下：AVRXRx例2电路实物连接练习：把图示器材联成一个测定“6V,3W”小电珠在各种可能电压下工作的测电功率的实验电路，所供器材中电流表是理想的，滑动变阻器为0—10Ω之变阻器。