论文部分内容阅读
一、滑动变阻器的结构与原理分析
在开展此项实验前,需要对其实验所必须的一些相关设备进行了解。在此项实验中,滑动变阻器作为此项实验的一个重要设备,我们应该先从其结构以及原理进行分析。
由公式R=lLS这个公式可以清楚知道,在电阻丝均匀的前提下,电阻值与长度L成正比。通过改变其滑动变阻器上滑片(P)的位置,其接入滑动变阻器中的电路电阻值会随着滑片位置的变化而产生变化。通过观察可以发现,其接入电路电阻值是根据每匝电阻丝值Ro的整数倍而进行变化。因此,我们在进行设计此项实验时应该整理一些常用的滑动变阻器参数,以便在进行实验过程中进行查询。
二、限流式电路和分压式电路
1.电路图。
限流式电路及分压式电路进行了解(所图2所示)。限流电阻R与定值电阻R0串联,E所代表的是电源电动势,内阻不计。通过对于连接方法的分析后可以得到其连接方法的特点:当采用电器R0与滑动变阻器R的部分电阻串联。R0上的电压调节范围为:R0E[]R0+R~E。因此,我们在选择这种连接方法时应该注意,R>R0或者R与R0的电阻值都在一个差不多的范围以内。同时R0的电压不需要调整至零,用电器的额定电流需要大于滑动变阻器的额定电流。
然后,我们来针对分压式电路进行分析。对其电路连接图进行观察与研究(如图2所示),定值电阻为R0,采用分压式连接电路时,其滑动变阻器的电阻为R,E所代表的同样的电源电动势,其内阻不计。在对其连接方法进行分析后,同样可以总结出其连接法所具有的特点。当用电器R0与滑动变阻器R部分电阻进行并联之后,再通过与另外一个部分进行串联,可以发现其滑动变阴器的整个电阻起作用。这时的R0上的电压调节范围为0~E。通过分析后,我们在选择这种连接方法时,应该明白R 2.限流式电路和分压式电路对比。
通过以上的分析,可以对两种控制电路进行对比。
三、限流式电路实现以大控小
在这个环节中,可以根据老师在课堂中所讲解的相关知识了解到U0=E1+Rr[]R0。再通过整理可以将Rr的不同范围取值对应R0上的电压值通过表3中所显示的数据可以绘制出U0\|Rr的图像。而且通过图像中的不同变化,可以得知当R0≤R≤10R0,如果我们选择限流式电路连接法,其整个变化呈现出一定的均匀性与稳定性,可以非常方便地进行调节,从而限流式电路连接法能够完全满足实验要求。
四、分压式电路实现以小控大
同样在此环节中我们可以结合课堂中所学习到的知识了解到U0=ERR0+RRr+RrR0。再通过整合可以将Rr的不同范围取值对应R0上的电压,
再结合其数据可以绘制出U0\|Rr的图像。通过对其图像的观察后可以发现,当110R0≤R≤R0时,当我们选择分压式连接法时,电压变化相对较为平稳,其U0\|Rr的图像呈现出来直线。U0≈ERRr,从这个公式可以得出U0∝Rr,可以满足实验要求。
五、相关实验设备与电路选择
在这个环节中,我们在进行相关实验设备与电路选择时可以将其划分为两种情况。一种情况为当滑动变阻器唯一时。在这个情况下,可以通过对比R与R0控制电路得出限流式电路R0≤R≤10R0,分压式电路110R0≤R≤R0。这两种电路连接法R≈R0,因此可以得出结论,两种方法都可以采用,但是从节能的视角来进行考虑的话应该更偏向于选择限流式电路。在进行实验设计时,如果没有任何的特殊要求,则可以选择限流式电路。
六、应用与拓展
比如:需要测定标有“3.6V,0.32A”灯泡正常发光时灯丝的功率。我们可以选择一个开关、诸多导线、6V的电源及适合的电流表,这个电流表的量程应该在0.6A、3A。此外还需要选择一个电压表,其量程为3V、15V。再准备两种分别为“5Ω,2A”及“10Ω,1A”的滑动变阻器,测量时电表示数必须超過所用量程的一半。滑动变阻器的规格应选取择10Ω。在准备好相应的实验器材之后,要设计相应的电路。
通过测量之后,可以得到相应的电阻为11.25Ω。再通过测量后可以得知灯泡的额定电流为0.32A,因此,必须要保证电路不可超出0.2A。
通过知识拓展之后,结合欧姆定律可以得出,当电压一定时,电阻最小值R,R=U[]I=6V[]0.32A=18.75Ω,R=R灯+R滑,则有18.75Ω=11.25Ω+R滑,R滑=7.5Ω。从以上公式就可以得出滑动变阻器的最小电阻为7.5Ω。因此,我们在进行电路设计与选择时,必须要选择“10Ω,1A”的滑动变阻器。
作者单位:重庆一中
在开展此项实验前,需要对其实验所必须的一些相关设备进行了解。在此项实验中,滑动变阻器作为此项实验的一个重要设备,我们应该先从其结构以及原理进行分析。
由公式R=lLS这个公式可以清楚知道,在电阻丝均匀的前提下,电阻值与长度L成正比。通过改变其滑动变阻器上滑片(P)的位置,其接入滑动变阻器中的电路电阻值会随着滑片位置的变化而产生变化。通过观察可以发现,其接入电路电阻值是根据每匝电阻丝值Ro的整数倍而进行变化。因此,我们在进行设计此项实验时应该整理一些常用的滑动变阻器参数,以便在进行实验过程中进行查询。
二、限流式电路和分压式电路
1.电路图。
限流式电路及分压式电路进行了解(所图2所示)。限流电阻R与定值电阻R0串联,E所代表的是电源电动势,内阻不计。通过对于连接方法的分析后可以得到其连接方法的特点:当采用电器R0与滑动变阻器R的部分电阻串联。R0上的电压调节范围为:R0E[]R0+R~E。因此,我们在选择这种连接方法时应该注意,R>R0或者R与R0的电阻值都在一个差不多的范围以内。同时R0的电压不需要调整至零,用电器的额定电流需要大于滑动变阻器的额定电流。
然后,我们来针对分压式电路进行分析。对其电路连接图进行观察与研究(如图2所示),定值电阻为R0,采用分压式连接电路时,其滑动变阻器的电阻为R,E所代表的同样的电源电动势,其内阻不计。在对其连接方法进行分析后,同样可以总结出其连接法所具有的特点。当用电器R0与滑动变阻器R部分电阻进行并联之后,再通过与另外一个部分进行串联,可以发现其滑动变阴器的整个电阻起作用。这时的R0上的电压调节范围为0~E。通过分析后,我们在选择这种连接方法时,应该明白R
通过以上的分析,可以对两种控制电路进行对比。
三、限流式电路实现以大控小
在这个环节中,可以根据老师在课堂中所讲解的相关知识了解到U0=E1+Rr[]R0。再通过整理可以将Rr的不同范围取值对应R0上的电压值通过表3中所显示的数据可以绘制出U0\|Rr的图像。而且通过图像中的不同变化,可以得知当R0≤R≤10R0,如果我们选择限流式电路连接法,其整个变化呈现出一定的均匀性与稳定性,可以非常方便地进行调节,从而限流式电路连接法能够完全满足实验要求。
四、分压式电路实现以小控大
同样在此环节中我们可以结合课堂中所学习到的知识了解到U0=ERR0+RRr+RrR0。再通过整合可以将Rr的不同范围取值对应R0上的电压,
再结合其数据可以绘制出U0\|Rr的图像。通过对其图像的观察后可以发现,当110R0≤R≤R0时,当我们选择分压式连接法时,电压变化相对较为平稳,其U0\|Rr的图像呈现出来直线。U0≈ERRr,从这个公式可以得出U0∝Rr,可以满足实验要求。
五、相关实验设备与电路选择
在这个环节中,我们在进行相关实验设备与电路选择时可以将其划分为两种情况。一种情况为当滑动变阻器唯一时。在这个情况下,可以通过对比R与R0控制电路得出限流式电路R0≤R≤10R0,分压式电路110R0≤R≤R0。这两种电路连接法R≈R0,因此可以得出结论,两种方法都可以采用,但是从节能的视角来进行考虑的话应该更偏向于选择限流式电路。在进行实验设计时,如果没有任何的特殊要求,则可以选择限流式电路。
六、应用与拓展
比如:需要测定标有“3.6V,0.32A”灯泡正常发光时灯丝的功率。我们可以选择一个开关、诸多导线、6V的电源及适合的电流表,这个电流表的量程应该在0.6A、3A。此外还需要选择一个电压表,其量程为3V、15V。再准备两种分别为“5Ω,2A”及“10Ω,1A”的滑动变阻器,测量时电表示数必须超過所用量程的一半。滑动变阻器的规格应选取择10Ω。在准备好相应的实验器材之后,要设计相应的电路。
通过测量之后,可以得到相应的电阻为11.25Ω。再通过测量后可以得知灯泡的额定电流为0.32A,因此,必须要保证电路不可超出0.2A。
通过知识拓展之后,结合欧姆定律可以得出,当电压一定时,电阻最小值R,R=U[]I=6V[]0.32A=18.75Ω,R=R灯+R滑,则有18.75Ω=11.25Ω+R滑,R滑=7.5Ω。从以上公式就可以得出滑动变阻器的最小电阻为7.5Ω。因此,我们在进行电路设计与选择时,必须要选择“10Ω,1A”的滑动变阻器。
作者单位:重庆一中