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篇1

關(guān)鍵詞：電力線路；線路改造；校園供電

作者簡(jiǎn)介：羅繼東（1981-），男，甘肅慶陽(yáng)人，塔里木大學(xué)機(jī)電學(xué)院，助教。（新疆阿拉爾843300）

中圖分類號(hào)：G483     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）08-0141-03

近年來(lái)，在我國(guó)教育事業(yè)飛速發(fā)展的大背景下，塔里木大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）在教育客觀需要的前提下，抓住機(jī)遇積極發(fā)展校園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。因?yàn)樗锬敬髮W(xué)供電網(wǎng)絡(luò)中配電設(shè)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(dǎo)致發(fā)生事故或需檢修線路停電范圍大、線路自動(dòng)分?jǐn)嗫刂颇芰Σ畹鹊?。隨著新老校區(qū)建設(shè)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，居民、學(xué)生公寓樓密集，架空線間安全距離遠(yuǎn)達(dá)不到要求，況且老舊電纜在道路、小區(qū)穿過(guò)，其絕緣性能及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不符合安全距離的要求。這些設(shè)備“帶病”運(yùn)行，不但存在著安全事故隱患，而且不符合塔里木大學(xué)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的發(fā)展需要。為了學(xué)校更好地發(fā)展，需要對(duì)電力線路進(jìn)行調(diào)整改造。

一、塔里木大學(xué)線路現(xiàn)狀分析

1.塔里木大學(xué)現(xiàn)有電網(wǎng)特點(diǎn)

（1）負(fù)荷密度高。學(xué)校人口稠密，居民小區(qū)、學(xué)生公寓集中，必然構(gòu)成了高密度的用電負(fù)荷。這要求在配電線路導(dǎo)線選取時(shí)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)挾扔邢蓿瑒?shì)必要求同桿多回路架線，同時(shí)拉線也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。

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

（4）導(dǎo)線橫截面積小，供電負(fù)荷大，導(dǎo)致導(dǎo)線不能滿足負(fù)荷需要。

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

（6）安全性要求不高。因塔里木大學(xué)空間利用率高，電力線路與建筑物、活動(dòng)場(chǎng)所距離相對(duì)較近，誤碰誤觸可能性大，因此設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮安全裕度。

2.塔里木大學(xué)電源及供電系統(tǒng)

塔里木大學(xué)供電系統(tǒng)，除一級(jí)負(fù)荷別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)在我校供電線路還是單回路供電線路。其特點(diǎn)是供電線路可靠性不高、經(jīng)常性停電，要兩回電源線路，應(yīng)采用同級(jí)電壓供電；供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于兩級(jí)。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。

二、全校負(fù)荷調(diào)查

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

這七大區(qū)域?yàn)椋?/p>

（1）主教學(xué)區(qū)變：含綜合樓、行政樓、動(dòng)科樓、工科樓、文科樓、一號(hào)樓、二號(hào)樓、圖書館、逸夫樓、生物樓；

（2）西學(xué)生區(qū)變：含（1―24棟）學(xué)生公寓，4個(gè)學(xué)生食堂；

（3）東學(xué)生區(qū)變：含（東1―8棟）學(xué)生公寓，1個(gè)食堂，風(fēng)雨操場(chǎng)；

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

（5）生活區(qū)變2：含（21―47棟）教工住宅；

（6）實(shí)習(xí)區(qū)變：實(shí)習(xí)基地；

（7）排水區(qū)變：排水系統(tǒng)。

三、總體規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

東校區(qū)是我校的老校區(qū)，面積很大，現(xiàn)在建設(shè)有很多實(shí)習(xí)基地與實(shí)驗(yàn)基地，東校區(qū)相對(duì)雜亂，迫切需要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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(xué)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中的塔里木大學(xué)各變電區(qū)域的需求。那么，方案1的設(shè)計(jì)理念就是充分尊重現(xiàn)實(shí)，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(shè)施，實(shí)現(xiàn)集中的管理，統(tǒng)一調(diào)度。

我校現(xiàn)有的兩路高壓進(jìn)線前已介紹。我們把這兩回架空線都引進(jìn)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(yùn)行，另一回線路完全備用的形式，而是采用雙回線路同時(shí)運(yùn)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(gè)校區(qū)容量較大，假如只是單回線路運(yùn)行的話，勢(shì)必會(huì)在線路上造成很大的損失，浪費(fèi)能源。

在中間設(shè)立一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜。

具體的管轄范圍可以是一號(hào)線路管東西校區(qū)，二號(hào)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(shè)計(jì)如圖2所示。

（2）規(guī)劃方案2。前面在地理位置考慮的時(shí)候有這樣一個(gè)概念：東校區(qū)面積相當(dāng)，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(chǔ)上，規(guī)劃方案2擬考慮東西分治，即在現(xiàn)有配電設(shè)施的基礎(chǔ)上，在西校區(qū)另外單建一個(gè)高壓配電房，東西相互獨(dú)立，互不牽制，毫無(wú)關(guān)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(shí)運(yùn)行的方式，也在東區(qū)高壓總配設(shè)置母線斷路器聯(lián)絡(luò)，斷路器平時(shí)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(dú)立向所有的負(fù)荷供電。

（3）規(guī)劃方案3。在方案2的基礎(chǔ)上做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整改進(jìn)。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(luò)電纜連接起來(lái)，目的是使西區(qū)的供電可靠性得到增強(qiáng)。

就目前的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，我校的重點(diǎn)仍然在東區(qū)，不管是教學(xué)還是人員等；但是幾年之后，隨著西區(qū)各項(xiàng)工程的相繼竣工，可以用一個(gè)不很恰當(dāng)?shù)脑~來(lái)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(luò)線如果設(shè)置得合理的話，那么對(duì)東校區(qū)的供電來(lái)說(shuō)將形成高壓環(huán)式接線，對(duì)西校區(qū)來(lái)講，供電的可靠性將大大增強(qiáng)。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(gè)高壓總配，但從東區(qū)引出一根（能承擔(dān)西區(qū)全部負(fù)荷的）大容量的配電線路到西區(qū)，進(jìn)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(gè)高壓通道引出至東區(qū)總配即可；需從一號(hào)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(hào)線路上引兩路分別到兩個(gè)配電所，相應(yīng)的線路費(fèi)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(hào)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(yùn)行比較靈活：可單回線路獨(dú)立供電，也可采用雙回線路同時(shí)供電；可靠性也較高，因?yàn)槟菢拥脑O(shè)置滿足了在塔里木大學(xué)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(shí)故障的時(shí)候。滿足了2級(jí)負(fù)荷的全部要求。

其余兩個(gè)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(shí)候，極易出現(xiàn)故障，很難越過(guò)瓶頸。

（3）供電電能質(zhì)量。四個(gè)方案相當(dāng)。

（4）運(yùn)行管理、維護(hù)檢修條件。

方案1中僅有一個(gè)高壓配電房，所需管理人員少，且實(shí)現(xiàn)了集中統(tǒng)一管理，較易實(shí)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(guān)、高壓斷路器、避雷器，能完全保證正常的運(yùn)行。在例行的檢修或者是維護(hù)中只需把高壓斷路器斷開，然后把接地開關(guān)接地即可以安全地作業(yè)了。

（5）交通運(yùn)輸及施工條件。

在交通運(yùn)輸方面，塔里木大學(xué)內(nèi)部道路交通網(wǎng)絡(luò)比較發(fā)達(dá)，運(yùn)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(zhǎng)，相對(duì)施工比較麻煩些。而方案2就相對(duì)省工。

（6）分期建設(shè)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(xué)院區(qū)、新的住宅樓相繼建成后，可分期上配電柜，即是說(shuō)建成一個(gè)區(qū)位，上一面柜子。分期投資，分期建設(shè)，同時(shí)也可把風(fēng)險(xiǎn)分散，是比較靈活的設(shè)計(jì)思想。

其他方案中，東校區(qū)配電房無(wú)論如何要一次性建設(shè)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(shuō)清楚的（因?yàn)楝F(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(gè)方案（見表1），決定采用方案1，但需做些適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和改進(jìn)說(shuō)明。

3.配電母線設(shè)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(shí)使用的是雙回路同時(shí)運(yùn)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(fù)荷不會(huì)停電，造成的負(fù)面社會(huì)影響較??；一回線路發(fā)生故障的時(shí)候，可以通過(guò)倒閘操作，閉合母連斷路器，實(shí)現(xiàn)繼續(xù)供電。當(dāng)控制回路設(shè)計(jì)得合理時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投切，停電后恢復(fù)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(luò)線。在鄰近的變區(qū)設(shè)置低壓母線聯(lián)絡(luò)線，形成準(zhǔn)網(wǎng)式供電。

（2）整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方式。根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，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(dú)立的，互相之間沒有影響，互相也不會(huì)受到牽制，這也是放射式配電的優(yōu)勢(shì)。通常由進(jìn)線到各配線柜通過(guò)10kV電力電纜送到各區(qū)域變電所，降壓為380/220V后再通過(guò)低壓電力電纜送達(dá)各負(fù)荷點(diǎn)，完成整個(gè)的變配電過(guò)程。

（3）效益。幾個(gè)方案在經(jīng)濟(jì)效益方面相當(dāng)，只是在方案2和方案3中需要三面進(jìn)線柜、三面計(jì)量柜，設(shè)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(shè)備增多的情況下，相應(yīng)的出現(xiàn)故障的幾率也增大了。

在社會(huì)效益方面，方案1更可觀些，因?yàn)椴捎玫氖歉邏悍派涫脚潆姺绞?，各配出線之間沒有聯(lián)系，當(dāng)某條線路發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)牽連到其他的線路，因而造成的停電范圍也會(huì)比較小。

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

4.塔里木大學(xué)節(jié)能措施

電容補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償。為基本滿足上述要求，我校設(shè)計(jì)時(shí)把無(wú)功補(bǔ)償裝置統(tǒng)一裝設(shè)在變壓器的低壓母線側(cè)。這樣的補(bǔ)償可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對(duì)于容量較大并且功率因數(shù)很低的用電負(fù)荷采用單獨(dú)集中補(bǔ)償。

四、結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹塔里木大學(xué)校園電力線路改造方案，首先對(duì)學(xué)校規(guī)劃中涉及的電力線路進(jìn)行簡(jiǎn)介，并對(duì)前期存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上分析了校園電力線路改造的必要性，在已經(jīng)進(jìn)行的線路基礎(chǔ)上提出了適合校園實(shí)際規(guī)劃的電力線路改造方案，更好地滿足塔里木大學(xué)校園電力系統(tǒng)供電的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]單士貴.校園電力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施[J].泰山學(xué)院學(xué)報(bào),2003,(3).

篇2

關(guān)鍵詞：高考；電學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-61

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

縱觀近幾年的高考試題可知，電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是最為常見的題型。其特點(diǎn)：均為課本實(shí)驗(yàn)的拓展與變式，均需要對(duì)電路的基本原理和規(guī)律進(jìn)行思考與設(shè)計(jì)，弱化了直接用公式或模型，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的原理意識(shí)。如何讓學(xué)生能靈活地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題，提高學(xué)生掌握知識(shí)的水平和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，是復(fù)習(xí)教學(xué)中有待解決的重要問(wèn)題。本文以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為例，談?wù)剛鹘y(tǒng)高三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的一些誤區(qū)及突破電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難點(diǎn)的教學(xué)策略。

1 對(duì)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)誤區(qū)的審視

從目前的情況來(lái)講，對(duì)高考命題方向、內(nèi)容的把握其實(shí)并不難，難在如何高效地解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題，如何切實(shí)提高學(xué)生的掌握水平和解決問(wèn)題能力。對(duì)此，首先要反思實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中一些實(shí)際做法。在新課程背景下，目前還有不少教師對(duì)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)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(xué)過(guò)于簡(jiǎn)單化傾向

實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)往往為了省時(shí)間趕進(jìn)度，熱衷于多練題，簡(jiǎn)單采取逐個(gè)復(fù)習(xí)課本實(shí)驗(yàn)，教師講清實(shí)驗(yàn)原理、器械選擇、操作步驟、注意事項(xiàng)等，學(xué)生進(jìn)行記憶、理解，接著做習(xí)題的方式。缺乏整合、聯(lián)系、體驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生的理解簡(jiǎn)單片面，只見樹木、不見森林，妨礙了在具體問(wèn)題中的廣泛而靈活的遷移。

1.2 照本宣科，造成學(xué)生思維定勢(shì)

把課本知識(shí)當(dāng)成定論，把課本提供的方案當(dāng)成唯一正確的方案。如用伏特表、安培表測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，對(duì)課本實(shí)驗(yàn)方案沒作解釋、質(zhì)疑，只讓學(xué)生被動(dòng)接受。使學(xué)生知其然而不知其所以然，停留于教條式掌握、簡(jiǎn)單套用。

1.3 重結(jié)論，輕設(shè)計(jì)過(guò)程、輕體驗(yàn)

傳統(tǒng)教學(xué)認(rèn)為熟能生巧，從而進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練。在實(shí)驗(yàn)練習(xí)分析中往往想當(dāng)然地認(rèn)為，只要告訴學(xué)生答案就能一點(diǎn)即破，以自己的思維代替學(xué)生的思維，忽視讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的判斷、評(píng)價(jià)過(guò)程。

2 突破電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的策略

新課程重視過(guò)程與方法，在過(guò)程中感悟，從而構(gòu)建對(duì)事物的個(gè)人看法，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。這些也應(yīng)該是我們實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)的基本理念、基本辦法。復(fù)習(xí)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)，積極參與實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)誤差分析，在具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中揭示思維過(guò)程，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探究能力。

2.1 引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)，促進(jìn)原理、方法遷移

電學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程是綜合運(yùn)用電路知識(shí)的過(guò)程，教學(xué)應(yīng)重視對(duì)知識(shí)系統(tǒng)的構(gòu)建，充分注意知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性。在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立地對(duì)課本電學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及到的概念、原理進(jìn)行初步歸納總結(jié)，比較不同實(shí)驗(yàn)之間在知識(shí)、方法上的聯(lián)系、區(qū)別，做到整體把握。在此基礎(chǔ)上，探究具體實(shí)驗(yàn)中可用的原理、方法，促進(jìn)原理、方法遷移。如測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，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(shí)的綜合應(yīng)用。

2.2 引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究能力

誘導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，變換思維角度，進(jìn)行多途徑、多方向、多側(cè)面思考，從而設(shè)計(jì)出盡可能多、盡可能新的實(shí)驗(yàn)方案，這是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)劃、設(shè)計(jì)能力的一條重要途徑。如要求學(xué)生利用常用的儀器與儀表設(shè)計(jì)幾種“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)方案，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理和方法，并畫出電路圖。學(xué)生在經(jīng)過(guò)思考、討論之后，能設(shè)計(jì)出如下幾種實(shí)驗(yàn)方案：

方案一 如圖1所示，當(dāng)R變化時(shí)，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(shí)驗(yàn)時(shí)分分別測(cè)量電鍵S連接R1和R2時(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)分別測(cè)量電鍵S連接R1和R2時(shí)的電流V1和V2則有：

2.3 重視系統(tǒng)誤差分析，拓寬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實(shí)際測(cè)量中由于電表本身內(nèi)阻影響，不同測(cè)量方案帶來(lái)誤差原因、效果不同。學(xué)習(xí)中如缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差分析，會(huì)導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)劣不能判斷，只能束縛于課本知識(shí)，造成思維定勢(shì)。

在上述方案一中，由于電壓表的實(shí)際分流作用，引起實(shí)驗(yàn)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(yīng)采用方案一（這就是課本中所采用的原因）。但筆者認(rèn)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(guò)誤差分析讓學(xué)生拓展思路，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，改變過(guò)去按教科書上電路“依葫蘆畫瓢”的情況。

2.4 重視應(yīng)用中評(píng)價(jià)、判斷，揭示設(shè)計(jì)的思維過(guò)程，提高實(shí)踐能力

在學(xué)生掌握基本概念、原理，形成基本技能基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生在各種變化的情景中應(yīng)用知識(shí)，解決問(wèn)題。組織學(xué)生展開充分討論，透視學(xué)生的理解，洞察學(xué)生的思考方式，揭示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維過(guò)程，形成深層次理解。

例 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)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(dǎo)線若干。

①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。

②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，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(shí)首先想到的是上述設(shè)計(jì)方案一（同課本），但電壓表的量程只有3V，而電源電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，故不能直接用電壓表測(cè)量電源的路端電壓，在此處學(xué)生碰到困難。這時(shí)，教師不能直接提供答案，而應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生打破思維定勢(shì)，從多角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出各種可能的方案。學(xué)生常見方案如圖5-圖8所示。接著讓學(xué)生從精確性、安全性、可操作性進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)，充分暴露、展現(xiàn)學(xué)生的思維過(guò)程，最后在集體討論下確定最佳方案。答案如下：

①實(shí)驗(yàn)電路原理圖8所示。

②根據(jù)U1=E-I1（r+R）,

總之，電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已成為高考實(shí)驗(yàn)考核的主要內(nèi)容之一，高三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)，應(yīng)在新課程理念指導(dǎo)下，重視學(xué)生學(xué)習(xí)中的思維過(guò)程，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，才能做到事半功倍。

參考文獻(xiàn)：

［1］張健偉.孫燕青.建構(gòu)性學(xué)習(xí).上海教育出版社.2005.6

［2］陳才興.對(duì)2005年高考實(shí)驗(yàn)題的分析和思考.中學(xué)物理教學(xué)參考.2005.8

篇3

關(guān)鍵詞:意識(shí);感知;電路;切換;技能;訓(xùn)練

詩(shī)詞講究韻律，藝術(shù)考慮美感，學(xué)生學(xué)習(xí)外語(yǔ)要有語(yǔ)感，學(xué)數(shù)學(xué)則要有數(shù)感，學(xué)習(xí)電子技術(shù)(技能)就要對(duì)電有所感知，即要有“電感”。狹義地講“電感”是指學(xué)生對(duì)電的感覺，對(duì)電的敏感性，是將對(duì)電的感知升華成一種自覺的態(tài)度與意識(shí)，從而使對(duì)電的控制和處理達(dá)到能靈活運(yùn)用的層次。

在電子技能實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)電路原理圖和PCB(印制電路板)圖不盡理解，導(dǎo)致在操作中遇到問(wèn)題時(shí)不能很好地解決，甚至遇到很簡(jiǎn)單的問(wèn)題，他們也不敢用理論來(lái)支持自己的操作。終歸到底，他們除了理論知識(shí)的欠缺外，更多的是“電感”不夠強(qiáng)，對(duì)電的感知還沒有升華到意識(shí)層面。所以，電子技能實(shí)訓(xùn)，不僅僅是在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中提高學(xué)生的動(dòng)手能力，更應(yīng)該在此過(guò)程中提高學(xué)生的理論水平，培養(yǎng)學(xué)生良好的“電感”。

一、設(shè)“缺陷”電路板，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電路中同電位點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)

本文所涉電子技能實(shí)訓(xùn)的實(shí)訓(xùn)電路板是老師設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)時(shí)，故意把原理圖中的某一個(gè)元件“漏”掉，不設(shè)計(jì)進(jìn)PCB板中。那么，在實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生就要在PCB板上把這個(gè)漏掉的元件“補(bǔ)”回去。怎么補(bǔ)呢，那就要細(xì)看電路原理圖，明確這個(gè)元件的兩個(gè)腳是和哪些元件連接的，再在PCB板上找到相應(yīng)的元件，確定要補(bǔ)的這個(gè)元件能在電路板上最近的兩個(gè)點(diǎn)上“補(bǔ)”回去。這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生找到這個(gè)元件的其中一個(gè)腳和哪個(gè)元件的腳相接(假設(shè)這點(diǎn)為A點(diǎn))，這個(gè)元件的另一個(gè)腳與另一個(gè)元件相接(假設(shè)這一點(diǎn)為B點(diǎn))，如果AB兩點(diǎn)相隔太遠(yuǎn)，元件補(bǔ)上去后就會(huì)影響電氣安全和美觀，這樣，同學(xué)們就要沿A、B兩點(diǎn)的同電位點(diǎn)去尋找兩者最近的點(diǎn)，在最近的兩點(diǎn)上補(bǔ)回這個(gè)元件。在尋找同電位點(diǎn)的過(guò)程中，學(xué)生明確了同一條導(dǎo)線上的點(diǎn)因?yàn)殡娢幌嗤?，所以可以互相代替，以后在操作中如果要測(cè)量某一點(diǎn)的電量，就可以找最方便測(cè)量的同電位點(diǎn)來(lái)測(cè)量了。

在電子技能實(shí)訓(xùn)中，經(jīng)常會(huì)遇到尋找同電位點(diǎn)的操作。比如檢查電路板中某一個(gè)元件是否裝錯(cuò)、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(bǔ)救等等，都要求學(xué)生對(duì)電路中的同電位點(diǎn)有較強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)這一項(xiàng)操作能在學(xué)生尋找最近的AB兩點(diǎn)的過(guò)程中提高對(duì)同電位點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而在“電感”方面也意識(shí)到“電”在同一條導(dǎo)線中以相同的形式存在，取用的時(shí)候可以在同電位點(diǎn)上任意取用，從而提高學(xué)生對(duì)電路的感性認(rèn)識(shí)。

二、設(shè)信號(hào)追蹤練習(xí)，鍛煉學(xué)生看圖識(shí)圖能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電的感知

在學(xué)生把電路裝好之后，接下來(lái)就是進(jìn)行調(diào)試了。調(diào)試的過(guò)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(duì)不能正常工作的電路進(jìn)行檢修。設(shè)信號(hào)追蹤練習(xí)，不但可以同時(shí)達(dá)到以上兩個(gè)目的，而且能讓學(xué)生在腦海中不斷地進(jìn)行原理圖-PCB圖的切換，同時(shí)可以使學(xué)生對(duì)信號(hào)通道進(jìn)行了解和對(duì)信號(hào)進(jìn)行跟蹤，達(dá)到熟悉電路和鍛煉學(xué)生看圖識(shí)圖能力的目的。

首先，學(xué)生把信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)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(hào)狀態(tài)，用CH2從信號(hào)輸入端開始追蹤，一直到信號(hào)的輸出端。其中經(jīng)過(guò)的各測(cè)試點(diǎn)由老師從原理圖中畫出，各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)形狀可以由老師和學(xué)生一起討論得出(討論過(guò)程就是對(duì)原理的學(xué)習(xí)過(guò)程)，學(xué)生根據(jù)原理圖上的各測(cè)試點(diǎn)，在電路板上找到相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)追蹤，追蹤到哪一個(gè)點(diǎn)上信號(hào)沒有或和討論的結(jié)論不同時(shí)，再分析原因(第三點(diǎn)著重論述)。學(xué)生在追蹤信號(hào)時(shí)，不斷從原理圖上去獲得測(cè)試點(diǎn)的信息，又不斷在電路板上尋找相應(yīng)的點(diǎn)，還要判斷各點(diǎn)的波形是不是正常，動(dòng)手又動(dòng)腦，對(duì)電信號(hào)的走向和變化不斷被感知，對(duì)電的感覺不斷被強(qiáng)化，對(duì)電信號(hào)的控制和處理也不再覺得神秘，從而在意識(shí)層面熟悉了電。

三、設(shè)故障檢修思路追蹤，培養(yǎng)學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的意識(shí)

如上所述，學(xué)生在追蹤電信號(hào)時(shí)，如果遇到故障點(diǎn)，就要進(jìn)行故障分析。在實(shí)踐中，學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí)，往往不經(jīng)思考就跑來(lái)問(wèn)老師，希望老師給答案，而老師給答案的結(jié)果就是學(xué)生的分析能力永遠(yuǎn)得不到提高。所以，在學(xué)生不能提供分析思路的情況下，老師一般不予以回答，“強(qiáng)迫”學(xué)生動(dòng)腦，“強(qiáng)迫”學(xué)生去找理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)自己的操作。而其實(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)不少的理論知識(shí)，當(dāng)問(wèn)及學(xué)生相關(guān)理論知識(shí)的時(shí)候，他們也能答得出來(lái)，但是一到電路板上，一到實(shí)際操作中，學(xué)過(guò)的理論知識(shí)往往就不會(huì)用、不敢用了。為什么不會(huì)用、不敢用，究其原因，還是“電感”不強(qiáng)，導(dǎo)致理論的不通造成的。

流程圖培養(yǎng)學(xué)生大膽地應(yīng)用理論知識(shí)指導(dǎo)操作，大膽地更換電子元件來(lái)驗(yàn)證自己的判斷的意識(shí)，學(xué)生的“電感”由此得到升華，只要理論能得到及時(shí)的補(bǔ)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(shí)訓(xùn)，多是重技能、輕理論，學(xué)生裝了一個(gè)又一個(gè)的電子小制作作品，大都是一裝就能成功的小制作，對(duì)于成功后的作品，一般都不會(huì)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(xué)生煉就的只是選取元件、插件、焊接的技能，而對(duì)電路分析和解決問(wèn)題的能力卻缺少鍛煉，更重要的是缺少理論的應(yīng)用。而選擇復(fù)雜一點(diǎn)的電路(最好是不容易成功的分立元件電路)給學(xué)生制作，在經(jīng)過(guò)以上三步曲后，學(xué)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(xué)生“電感”能夠得到培養(yǎng)，就像學(xué)習(xí)音樂(lè)一樣，有了樂(lè)感，作曲和演唱都能捕捉到神韻;學(xué)習(xí)美術(shù)，有了美感，就能落筆有神，學(xué)習(xí)英語(yǔ)，有了語(yǔ)感，就能出口成章，這些意識(shí)層面的感知，有時(shí)只能意會(huì)而無(wú)法言傳。而要培養(yǎng)這些意識(shí)，是需要大量的練習(xí)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(xí)從時(shí)間上和成本上都很難滿足，那么從上述三個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)一塊涵蓋了電子技術(shù)多數(shù)理論知識(shí)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(xué)生在電子方面的“電感”，能起到較好的教學(xué)效果!

參考文獻(xiàn)

[1]孫余凱，吳鳴山，項(xiàng)綺明.電子產(chǎn)品制作技術(shù)與技能實(shí)訓(xùn)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(yàn)與技巧[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007:229-231.

篇4

[關(guān)鍵詞] 電磁 繼電器 具體應(yīng)用

電磁繼電器是電磁鐵的具體應(yīng)用,是電磁鐵的繼續(xù)和延伸。電磁繼電器是電鈴、電話、自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要部件,其實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制的開關(guān),在電路中起著類似開關(guān)的作用。從原理上分為控制電路和工作電路?？刂齐娐酚呻姶盆F、低壓電源和開關(guān)組成。工作電路由電動(dòng)機(jī)(或電燈等)、高壓電源和電磁繼電器的觸點(diǎn)部分(相當(dāng)于活動(dòng)開關(guān))組成。繼電器是利用低電壓、弱電流的通斷來(lái)間接控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置。它的原理是一定的,但在自動(dòng)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(huì)”的內(nèi)容,是物理知識(shí)向生活的回歸。下面,簡(jiǎn)要說(shuō)明電磁繼電器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中具體應(yīng)用。

一、水位自動(dòng)報(bào)警器

圖1是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖。水位沒有達(dá)到金屬塊A時(shí),綠燈亮:水位到達(dá)金屬塊A時(shí),紅燈亮。說(shuō)明它的工作原理。注意:純凈的水不導(dǎo)電,但一般水都能導(dǎo)電。

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

二、自動(dòng)空氣開關(guān)

如圖2是家庭用自動(dòng)空氣開關(guān)的原理圖,以下說(shuō)明它的工作原理:

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

三、鍋爐壓力報(bào)警器

如圖3所示,該裝置為一監(jiān)測(cè)鍋爐內(nèi)壓力大小的報(bào)警器。在壓力小于某個(gè)安全值時(shí),綠燈亮;當(dāng)壓力超過(guò)安全值時(shí),紅燈亮、電鈴響而報(bào)警。以下說(shuō)明其工作原理:當(dāng)鍋爐內(nèi)壓力小于某個(gè)安全值時(shí),活塞與1、2斷開,控制電路中沒有電流通過(guò),觸點(diǎn)3與4接觸,綠燈與電源構(gòu)成回路,綠燈亮;當(dāng)鍋爐內(nèi)壓力大于安全值時(shí),活塞推動(dòng)金屬片,使開關(guān)1、2接通,繼電器線圈有電流通過(guò),產(chǎn)生磁性,吸引銜鐵觸點(diǎn)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(bào)警。

四、自動(dòng)增氧系統(tǒng)

當(dāng)夏天大氣壓偏低時(shí),魚塘需要增氧,以防魚缺氧而死亡。圖4為某同學(xué)設(shè)計(jì)的自動(dòng)增氧系統(tǒng),他把實(shí)驗(yàn)用的水銀氣壓計(jì)進(jìn)行改裝,在氣壓計(jì)頂端密封一根銅導(dǎo)線,氣壓計(jì)左端水銀面上方為真空,當(dāng)氣壓偏低時(shí),左邊水銀面下降,右邊水銀面上升,水銀柱兩邊的銅導(dǎo)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(dòng)工作。

此系統(tǒng)實(shí)際為電磁繼電器的具體應(yīng)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(jì)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(dòng)、靜觸點(diǎn)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(chǎng)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(shí)際是電磁繼電器的又一應(yīng)用。如圖5所示,為其設(shè)計(jì)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(jì)為導(dǎo)電溫度計(jì),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(jì)中水銀接觸,該溫度計(jì)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(dāng)恒溫箱內(nèi)溫度未達(dá)到規(guī)定溫度時(shí),電熱絲被連接在電路中,使恒溫箱溫度升高;當(dāng)溫度計(jì)中水銀柱上升到金屬片指示的溫度時(shí),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(yīng)用型電磁繼電器在考題當(dāng)中的典型模型

圖6是火警自動(dòng)報(bào)警器原理圖,發(fā)生火警時(shí),將會(huì)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(diǎn)使報(bào)警電路中有電流通過(guò);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(bào)。

篇5

一、聲學(xué)中的對(duì)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(lè)音的波形.請(qǐng)舉例說(shuō)明一種控制噪聲的方法 .

思路分析 樂(lè)音是由有規(guī)律的振動(dòng)產(chǎn)生的，正是因?yàn)槲矬w的振動(dòng)具有周期的對(duì)稱性，所以它在示波器的波形也是對(duì)稱的，這很容易辨別出樂(lè)音的波形圖.

答案 甲

二、熱學(xué)中的對(duì)稱法

物態(tài)變化的規(guī)律盡管比較繁雜，但是卻極具對(duì)稱性.如果學(xué)習(xí)中能把握這種對(duì)稱性，很多難點(diǎn)就會(huì)迎刃而解.

例2 請(qǐng)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(duì)稱結(jié)構(gòu)去理解各個(gè)物態(tài)變化之間的關(guān)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(duì)稱關(guān)系，就可以大量減輕記憶和理解的負(fù)擔(dān).

例3 如圖3所示，能正確描述冰的熔化過(guò)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(duì)稱性，因此我們也可以對(duì)稱起來(lái)記憶和理解.

答案 C

三、光學(xué)中的對(duì)稱法

（一）關(guān)于平面鏡的對(duì)稱

平面鏡中的像與物是軸對(duì)稱的，這種對(duì)稱廣泛應(yīng)用于平面鏡的解題中，無(wú)論是作圖、填空還是實(shí)驗(yàn).平面鏡作圖的變式很多，平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)、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(duì)稱.

例4 如圖4是小紅同學(xué)從平面鏡中看到的鐘表的讀數(shù)：10h20min，請(qǐng)問(wèn)鐘表實(shí)際讀數(shù)是多少？

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

答案 1h40min（或13h40min）

例5 根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)用對(duì)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(gè)（或多個(gè)）能描述物體形狀的點(diǎn)AB（或多個(gè)點(diǎn)）.

2.分別由AB兩點(diǎn)（或多個(gè)點(diǎn)）向鏡面作垂線，并延長(zhǎng)至鏡后A′B′（或多個(gè)點(diǎn)），使鏡后各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到鏡面的距離與鏡前各點(diǎn)到鏡面的距離相等.

3.用虛線連接鏡后各對(duì)稱點(diǎn)，即可得到物體在平面鏡中成的像，如圖6所示.

注意 物點(diǎn)和像點(diǎn)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(biāo)出方向.

答案 如圖6所示.

例6 一發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)平面鏡反射后如圖7所示，請(qǐng)作圖找出發(fā)光點(diǎn)的位置.

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

2.由S′點(diǎn)向鏡面作垂線，使之與鏡面交于O點(diǎn)，再由O點(diǎn)向鏡前延長(zhǎng)到S點(diǎn)，使SO=S′O（注意：發(fā)光點(diǎn)與虛像點(diǎn)之間的連線必須用虛線），則S點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)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(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，改變蠟燭A到鏡面的距離，移動(dòng)鏡后的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)B總能與A的像完全重合，說(shuō)明平面鏡成像的大小與物體到鏡面的距離 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）.過(guò)了一段時(shí)間，蠟燭A變短，則A的像的大小將 .

思路分析 物與像的對(duì)稱性就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，所以做題時(shí)更不要忘了對(duì)稱的特點(diǎn)，像與物等大，物變短，則像變短.

答案 無(wú)關(guān) 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(guò)2s像向平面鏡走近 m.

思路分析 本題主要錯(cuò)誤在于不用平面鏡成像特點(diǎn)的對(duì)稱性來(lái)解題，而是根據(jù)所謂的生活經(jīng)驗(yàn)判斷，認(rèn)為在平時(shí)照鏡子時(shí)，會(huì)感覺人在鏡子中的像會(huì)變大.人的感覺是不可靠的，變大只是錯(cuò)覺，實(shí)際是因?yàn)橐暯堑脑蛴X得像變大，所以我們解題時(shí)一定要抓住平面鏡成像對(duì)稱性的特點(diǎn)，不要被錯(cuò)覺所擾.另外平面鏡成像時(shí)，對(duì)稱性不僅表現(xiàn)在像與物關(guān)于鏡面軸對(duì)稱，而且還體現(xiàn)在像和物的運(yùn)動(dòng)方向和速度都是對(duì)稱的.

答案 不變；1

（二）關(guān)于光的反射定律的對(duì)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(guò)的點(diǎn)是（ ）.

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

思路分析 光的反射路徑是對(duì)稱的，入射光線和反射光線關(guān)于法線對(duì)稱，反射角等于入射角.

答案 B

（三）關(guān)于光的直線傳播中的對(duì)稱

例10 2009年夏季，中國(guó)出現(xiàn)了日食奇觀.小華借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)“ ”形太陽(yáng)進(jìn)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(guān)于物體本身是中心對(duì)稱的，將像旋轉(zhuǎn)180°與物完全重合.像相對(duì)于物上下左右都是顛倒的，做題可以利用對(duì)稱將物旋轉(zhuǎn)180°即是答案.

（四）關(guān)于凸透鏡中的對(duì)稱

例11 小王同學(xué)用光具座做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(dá)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(guān)于物中心對(duì)稱的，物與像移動(dòng)方向相反，對(duì)于此題還要記住透鏡的運(yùn)動(dòng)方向與像是同方向的.

四、力學(xué)中的對(duì)稱法

（一）平衡力與相互作用力中的對(duì)稱法

例12 如圖13所示為一對(duì)平衡力與一對(duì)相互作用力的維恩圖.它們的相同點(diǎn)已標(biāo)明在兩圓相重疊的區(qū)域.請(qǐng)你將它們的獨(dú)有特性（不同點(diǎn)）寫在相應(yīng)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(duì)稱的特點(diǎn)，它們的區(qū)別主要是平衡力關(guān)于同一個(gè)作用點(diǎn)對(duì)稱，即兩個(gè)力的起點(diǎn)重合且就在對(duì)稱軸上，是同一個(gè)受力物體，而相互作用力起點(diǎn)不在對(duì)稱軸上，受力物體不同.

答案 作用在同一物體上 作用在兩個(gè)物體上

例13 圖14中，哪對(duì)力屬于平衡力？

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

例14 質(zhì)量相等的甲、乙兩同學(xué)站在滑板上，在旱冰場(chǎng)上相對(duì)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(duì)乙的推力為60N，乙對(duì)甲的推力小于60N

B.甲對(duì)乙的推力與乙對(duì)甲的推力是一對(duì)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)楹笸耍f(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

答案 D

（二）等臂杠桿中的對(duì)稱法

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

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

（選填“左”或“右”）移動(dòng)，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(jì)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(yīng)該 .

思路分析 天平的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，有關(guān)天平平衡的調(diào)節(jié)，可以說(shuō)也是對(duì)稱的.比如天平的平衡螺母，同時(shí)向外或同時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(rèn)為這樣做的好處是

；

（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(xué)兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄，其中表格“”的數(shù)據(jù)忘記了，請(qǐng)你幫他分析一下，“”所代表的實(shí)驗(yàn)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(duì)稱性，平衡螺母同時(shí)向外或同時(shí)向里調(diào)節(jié)相同的距離，杠桿仍然平衡.另外當(dāng)杠桿掛上物體后，動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積和阻力與阻力臂的乘積則是對(duì)稱的了.

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

A.F1最小

B.F2最小

C.F3最小

D.三個(gè)拉力大小相等

思路分析 定滑輪的實(shí)質(zhì)也是等臂杠桿，所以動(dòng)力和阻力也具有對(duì)稱性

答案 D

（三）能量轉(zhuǎn)化的對(duì)稱與不對(duì)稱

例18 如圖18所示是小朋友玩蹦蹦床的情景，對(duì)他們?cè)谏仙拖侣溥^(guò)程中，在下列哪一段是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)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(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，反過(guò)來(lái)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(guò)程剛好倒過(guò)來(lái)，與之對(duì)稱，是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能.

答案 D

五、電和磁中的對(duì)稱法

（一）電學(xué)中的對(duì)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(shí)驗(yàn)裝置，其中符合事實(shí)的是（ ）.

思路分析 正負(fù)電荷具有對(duì)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(duì)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(duì)稱性.

答案 B

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

思路分析 并聯(lián)電路要求每個(gè)用電器都能從電池的正極單獨(dú)回到負(fù)極，所以每個(gè)電路應(yīng)該具有對(duì)稱性，D選項(xiàng)中的每個(gè)用電器如果關(guān)于電池折疊，是能重合的，具有對(duì)稱性，符合并聯(lián)電路的特點(diǎn).

答案 D

例21 如圖21所示的電路，開關(guān)S閉合時(shí)，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(duì)于電池是對(duì)稱的，所以要有問(wèn)題兩個(gè)一起有問(wèn)題，因此可以排除ABC.有時(shí)巧妙利用對(duì)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(dāng)甲方運(yùn)動(dòng)員的劍（圖中用“S甲”表示）擊中乙方的導(dǎo)電服時(shí)，電路接通，乙方指示燈亮；當(dāng)乙方運(yùn)動(dòng)員的劍（圖中用“S乙”表示）擊中甲方的導(dǎo)電服時(shí)，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(dāng)甲方運(yùn)動(dòng)員的劍（圖中用“S甲”表示）擊中乙方的導(dǎo)電服時(shí)，電路接通，乙方指示燈亮；

當(dāng)乙方運(yùn)動(dòng)員的劍（圖中用“S乙”表示）擊中甲方的導(dǎo)電服時(shí)，電路接通，甲方指示燈亮.

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

答案 D

（二）磁學(xué)中的對(duì)稱

例23 磁鐵旁小磁針靜止時(shí)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(biāo)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(duì)稱的，而且水平方向和垂直方向都是對(duì)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(duì)應(yīng)的，故用對(duì)稱法不難求解.

（三）電生磁，磁生電的過(guò)程的對(duì)稱

例24 科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，發(fā)現(xiàn)了電和磁有密切關(guān)系，其中最重要的兩項(xiàng)研究如圖25所示，下列判斷中不正確的是（ ）.

A.左圖是電動(dòng)機(jī)的原理圖

B.右圖是發(fā)電機(jī)的原理圖

C.在左圖中，接通電源，導(dǎo)體ab上下運(yùn)動(dòng)

D.在右圖中，電路閉合，導(dǎo)體ab左右運(yùn)動(dòng)，電路中有感應(yīng)電流

思路分析 人們先發(fā)現(xiàn)了電生磁，后來(lái)就是根據(jù)對(duì)稱性思考磁是否能生電，最后法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng).電生磁與磁生電的實(shí)驗(yàn)裝置主要部分差不多，都有磁鐵、導(dǎo)體和導(dǎo)線，唯一不同的是電生磁中是電源，而磁生電中是一個(gè)靈敏電流計(jì).

答案 C

六、其他對(duì)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(yīng)選擇

兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；比較不同物質(zhì)的比熱容，應(yīng)選擇 兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（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(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，但是在裝置上是幾乎相同的，也具有某種程度上的對(duì)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(shí)，燃料不一樣，但液體一樣.這中間對(duì)稱與不對(duì)稱的結(jié)合，有利于我們對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的整體把握.讓我們體會(huì)對(duì)稱的魅力，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化.

答案 （1）甲、乙 甲、丙

篇6

原題 現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表V的內(nèi)阻，給定的器材有：待測(cè)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(dòng)勢(shì)約2．4V，電阻不計(jì))；固定電阻3個(gè)：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。

（1）試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其他器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖，(要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)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(shí)驗(yàn)原理 利用伏安法測(cè)電阻。而今測(cè)的是電壓表的內(nèi)阻，電壓表就相當(dāng)于一個(gè)能讀出其兩端電壓的待測(cè)電阻Rx，伏安法供選擇的電路如圖1。

此時(shí)，RV=UI(U為電壓表的讀數(shù)，I為電流表的讀數(shù))

若題中無(wú)其他限制，則此電路就是正確答案。但題中設(shè)計(jì)了幾個(gè)限制(即題中要求)

①顯性要求：測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)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(cè)量值不能超過(guò)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(gè)定值電阻重新設(shè)計(jì)電路，滿足上述的兩個(gè)條件，可供選擇的電路有三種。

圖3電阻的接入對(duì)電壓表和電流表的測(cè)量與上述電路無(wú)區(qū)別。

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

故應(yīng)選圖5電路圖。針對(duì)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(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容，盡管題型多變，角度新穎，設(shè)計(jì)靈活，但電學(xué)實(shí)驗(yàn)部分的復(fù)習(xí)還應(yīng)抓好以下幾點(diǎn)：

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

②重視對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，近幾年高考特別注重讓學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)、原理和方法在題設(shè)的條件和情境下，按照題設(shè)的要求制定出實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路等，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意這方面的訓(xùn)練。

③注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的培養(yǎng)與訓(xùn)練

學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)儀器的理解基于學(xué)生真實(shí)的實(shí)際操作的體會(huì)，實(shí)際操作過(guò)的實(shí)驗(yàn)儀器才會(huì)有真正意義上的領(lǐng)悟，才會(huì)達(dá)到靈活選擇、應(yīng)用。

④注意教材上的演示實(shí)驗(yàn)和課后的小實(shí)驗(yàn)

要重視教材上的演示實(shí)驗(yàn)和課后的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生勤于動(dòng)手，勤于動(dòng)腦，激發(fā)對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。

總之，物理實(shí)驗(yàn)是高考重點(diǎn)之一，實(shí)驗(yàn)得分的高低直接影響考生的物理得分高低。現(xiàn)在考查實(shí)驗(yàn)主流是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，所以要讓學(xué)生注重培養(yǎng)自己的知識(shí)遷移能力和發(fā)散性思維能力，靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解答遇到的各種問(wèn)題。

篇7

例1（09年福建卷）某研究性學(xué)習(xí)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(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

（1）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用________；電壓表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________. （以上均填器材代號(hào)）

（2）為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào).

（3）若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請(qǐng)說(shuō)明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？

相同點(diǎn)：_____________________，

不同點(diǎn)：_____________________.

解析第（1）問(wèn)涉及電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇問(wèn)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(shí)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(shí)驗(yàn)保證一定的“準(zhǔn)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(duì)本題，從安全角度，選擇R1，從“準(zhǔn)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(diǎn)：通過(guò)該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過(guò)小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系不同點(diǎn)：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(shí)現(xiàn)對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇. 估算“最大值”，其實(shí)質(zhì)是保證電表或變阻器的安全，達(dá)到實(shí)驗(yàn)誤差小的目的. 特別是滑動(dòng)變阻器的選擇，在“安全第一”的前提下，應(yīng)首先尊重“用戶”的要求――調(diào)節(jié)方便，因?yàn)椤坝脩羰巧系邸卑。?/p>

例2（廣東省重點(diǎn)中學(xué)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(cè)其阻值結(jié)果如圖4所示（擋位上×1k）. 現(xiàn)有下列器材，試設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娐?，選擇合適的器材，較精確地測(cè)定其阻值（滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器，0~50 ，1A

I．滑動(dòng)變阻器，0~4 k，0.1A

J．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干

（1）歐姆表測(cè)得的電阻值約為________；

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

（3）在方框中畫出電路原理圖.

解析第（2）問(wèn)中涉及電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇問(wèn)題. 由第（1）問(wèn)可知，待測(cè)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(shè)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(shí)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(shí)驗(yàn)保證一定的“準(zhǔn)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(duì)本題，從安全角度，選擇H、I均可，從“準(zhǔn)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(cè)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(duì)分壓式，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該是待測(cè)電阻的0.1~0.5倍（對(duì)限流式，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)該是待測(cè)電阻的0.5~5倍），顯然I正確. 原題的參考答案是H，看來(lái)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(xí)

1. （2011年天津）某同學(xué)測(cè)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(dòng)變阻器（最大阻值1 k，額定功率1 W）；

G．開關(guān)和導(dǎo)線若干.

電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選______. （填字母代號(hào)）該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問(wèn)題：________________________________.

2. 欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5 左右的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)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(dòng)變阻器（0~20 ，額定電流1 A）

G. 滑動(dòng)變阻器（0~2000 ，額定電流0.3 A）

H. 開關(guān)、導(dǎo)線

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

（2）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表__________接法.

（3）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度能在0~0.5 A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求畫出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)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(dāng)指針指在“F”位置時(shí)，表示油箱中的油已加滿；當(dāng)指針指在“E”位置時(shí)，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(lái).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(dāng)被測(cè)油箱內(nèi)的油位變化時(shí)，圖2中傳感器的浮標(biāo)隨之上下移動(dòng)，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(qiáng)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(chǎng)相應(yīng)隨之變化，從而帶動(dòng)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(guò)程中，電磁鐵4中的電流不變，磁場(chǎng)也不變)

我們知道，把社會(huì)、生活和物理知識(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，這是我們學(xué)習(xí)物理的一個(gè)方向.下面讓我們來(lái)研究有關(guān)油量測(cè)量的兩個(gè)問(wèn)題.

例1 如圖4所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)能夠測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置，油量表是由學(xué)生用電流表改裝而成的，滑動(dòng)變阻器R的金屬滑片P是杠桿的一端，當(dāng)P在a端時(shí)電路中的電流為0.6A，表示油箱已滿；當(dāng)P在b端時(shí)電路中的電流為0.1A表示油箱內(nèi)無(wú)油.

(1)在改裝表盤時(shí)，當(dāng)他選擇的滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為50Ω時(shí)，他應(yīng)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(qǐng)你按該同學(xué)的改裝，在電流表表盤上標(biāo)出油量值為0L、40L、50L的位置(滑動(dòng)變阻器接入的阻值隨浮標(biāo)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(shí)，巧妙地把這些知識(shí)的考查與生活緊密聯(lián)系起來(lái)，體現(xiàn)了物理、生活密不可分的特點(diǎn).

答案

(1)設(shè)電源的電壓為U則

當(dāng)P在a端時(shí)，U=0.6A×R′①

當(dāng)P在b端時(shí),U=0.1A×（50Ω+R′）②

由①式和②式可得U=6V，R′=10Ω．

(2)因?yàn)镽＝50Ω、I=0.1A時(shí)，油箱內(nèi)無(wú)油，則在電流表上0.1A處應(yīng)標(biāo)0L，R＝0Ω、I=0.6A時(shí)，油箱已滿，則在電流表上0.6A處應(yīng)標(biāo)50L，又由于滑動(dòng)變阻器接入的阻值隨浮標(biāo)升降均勻變化，所以當(dāng)R=10Ω時(shí)，油量應(yīng)為40L，此時(shí)電路中的電流應(yīng)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(dòng)測(cè)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(shí)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(qiáng)的增大而減小).關(guān)于壓敏電阻Rx的阻值與所受液體壓強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示.

(1)油箱是一個(gè)圓柱形容器，底面積為0.15m2，油箱內(nèi)汽油高度達(dá)到60cm時(shí)油箱即裝滿，問(wèn)油箱裝滿時(shí)汽油的質(zhì)量為多少?此時(shí)汽油對(duì)油箱底部壓敏電阻的壓強(qiáng)為多大?(汽油密度為0.71×103kg／m3，取g=10N／kg)

(2)油箱裝滿時(shí)，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(dāng)油箱內(nèi)汽油用空時(shí)，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對(duì)應(yīng)的電流？

(4)假如某品牌汽車配用該油箱，它的發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為23％，當(dāng)汽車以60km／h的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(xué)、熱學(xué)、電學(xué)知識(shí)，考察學(xué)生把學(xué)習(xí)到的物理概念、規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)?shù)刂亟M與整合，變成解決現(xiàn)實(shí)中具體問(wèn)題的工具.

篇9

關(guān)鍵詞：遙控 互動(dòng)教學(xué) 課堂答題系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP334 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)01-0086-02

近年來(lái)，數(shù)字化互動(dòng)工具作為一種課堂教學(xué)新理念，有生動(dòng)性、立體化、效率高等，是深化教育改革的基礎(chǔ)平臺(tái)[1]。該模式的實(shí)施與傳統(tǒng)教學(xué)模式有不同的操作程序[2]，而目前國(guó)內(nèi)外有一批企業(yè)和公司已致力于數(shù)字化互動(dòng)教學(xué)產(chǎn)品，而市面上還鮮有數(shù)字化、實(shí)用有效的互動(dòng)教學(xué)工具。本研究進(jìn)行了遠(yuǎn)程無(wú)線互動(dòng)課堂答題器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可滿足互動(dòng)教學(xué)的環(huán)境創(chuàng)設(shè)、互動(dòng)活動(dòng)組織、互動(dòng)結(jié)果評(píng)價(jià)等要求，給課堂提供了一種合適的互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)。該系統(tǒng)應(yīng)用紅外遙控 (IR)技術(shù)，學(xué)生可手持遙控器與教師互動(dòng)，以計(jì)算機(jī)為中介，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生可互動(dòng)，提升課堂互動(dòng)的量與質(zhì)，學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)效果得以提高。該系統(tǒng)用網(wǎng)絡(luò)收集所有互動(dòng)活動(dòng)記錄，建立教學(xué)過(guò)程檔案，在集中式教學(xué)資源網(wǎng)站中分享所有教學(xué)資源。

1、課堂答題器的遙控原理

1.1 電磁學(xué)原理

目前，應(yīng)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(lái)達(dá)到信息傳輸?shù)哪康摹ｋ姶挪ㄔ诳臻g傳播時(shí)，若遇到導(dǎo)體，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)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(dǎo)體，就可接收到電磁波。

當(dāng)接收電路的固有頻率與接收電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流最強(qiáng)[3],稱該現(xiàn)象為電諧振。使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)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(yīng)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(hào)。須從振蕩電流中“檢”出所需信號(hào)稱為檢波。檢波是調(diào)制的逆過(guò)程也稱解調(diào)(該過(guò)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(shí)間t,調(diào)制是使A、ω或φ隨數(shù)字基帶信號(hào)的變化。ASK方式是用載波的兩個(gè)不同振幅表示0和1,用載波的兩個(gè)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(guān)鍵控”的，又記作ASK信號(hào)。ASK是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的調(diào)制方式,該方式相當(dāng)于模擬信號(hào)中的調(diào)幅，只不過(guò)與載頻信號(hào)相乘的是二進(jìn)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(guò)載波的幅度來(lái)傳遞的，如(圖1)所示，解調(diào)時(shí)利用檢波器等解調(diào)為CPU所能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。

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(dá)到想要的頻率(，其中角頻率ω=2πf），利用電磁感應(yīng)諧振原理接收[5]。

(2)紅外接收：光譜位于紅色光之外，波長(zhǎng)為0.76～1.5μm，比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)，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(zhǎng)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(jìn)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(hào)，一般為一組引導(dǎo)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(hào)。引導(dǎo)碼的作用為開始作用，由等長(zhǎng)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(zhǎng)），當(dāng)接收器接收到這組信號(hào)時(shí)，說(shuō)明數(shù)據(jù)即將傳送；地址碼起識(shí)別作用，不同的遙控器地址碼都不同，可區(qū)分信息的來(lái)源，一般地址碼會(huì)有2組，保證傳輸可靠，如2組地址碼不同，則該組信號(hào)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(duì)寬度相同的高低電平表示，“1”由一個(gè)低電平和一個(gè)寬度更長(zhǎng)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(yàn)證數(shù)據(jù)碼的正確性，只有數(shù)據(jù)碼和其反碼能對(duì)應(yīng)時(shí)，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(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件電路

PPT報(bào)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(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，經(jīng)過(guò)處理后，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電的信號(hào)，以達(dá)到過(guò)濾不必要的信號(hào)及雜訊，提高收訊品質(zhì)的目標(biāo)[6]。接收電路有USB傳輸口、SYN400R單片無(wú)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(guò)200米（315MHz單極性天線）傳輸速率4.8kbps(SWP)，10kbps(FIXED)，自動(dòng)調(diào)諧，無(wú)需手動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)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(hào)經(jīng)接收器解碼后，由單片機(jī)將信號(hào)轉(zhuǎn)為串口ASC碼值輸入計(jì)算機(jī),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(duì)應(yīng)的常數(shù)符號(hào),數(shù)字為ASC碼值。在計(jì)算機(jī)里,用一個(gè)改鍵軟件將鍵值改為A和B對(duì)應(yīng)的鍵值,可方便識(shí)別。且利用VC++6.0平臺(tái)建立了一個(gè)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(shí)現(xiàn)結(jié)果的操作

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

2.4 實(shí)現(xiàn)結(jié)果的拓展

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

(2)對(duì)所選答案進(jìn)行統(tǒng)計(jì)總結(jié)：利用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將所選數(shù)據(jù)輸入Excel中。

3、結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)采用了紅外遙控技術(shù)及USB接口技術(shù)，使得課堂互動(dòng)答題器得以實(shí)現(xiàn)。這種教學(xué)工具方便易用、抗干擾強(qiáng)、成本較低等優(yōu)點(diǎn)[8]，適合在學(xué)校課堂互動(dòng)教學(xué)中推廣使用。該系統(tǒng)有助于進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息反饋，教師可隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，為教師提供量化指標(biāo)，檢測(cè)教學(xué)效果，方便記錄每個(gè)學(xué)生長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)情況。對(duì)學(xué)生而言，變被動(dòng)接受為主動(dòng)探索，在具體操作中進(jìn)行獨(dú)立思考，促進(jìn)了創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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

[2]盧榮德,程福臻等.大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)感創(chuàng)新教學(xué)平臺(tái)的探索與實(shí)踐[J].物理通報(bào), 2011(1):42-45.

[3]杜洋.紅外遙控編碼全攻略[J].2005.省略.

[4]李曉風(fēng),周寧,周亮等.通信原理[M].清華大學(xué)出版社.

[5]宋東生.紅外遙控電路.無(wú)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(xué)Visual Basic[M].北京希望電子出版社,2010.

[8]盧榮德.大學(xué)物理數(shù)字化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)[J].實(shí)驗(yàn)室探索與研究,2006(4):56-57.

基金項(xiàng)目

安徽省高等學(xué)校省級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目(2010009, 20100026)和國(guó)家教委高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目(WJZW2010hd)資助

作者簡(jiǎn)介

篇10

一、實(shí)驗(yàn)電路注意事項(xiàng)

1． 限流、分壓的選擇．

a． 選擇分壓的方法：（1）實(shí)驗(yàn)電路要求電壓或電流從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)；（2）當(dāng)待測(cè)電阻Rx >>R滑 時(shí) ；（3）因?yàn)榉謮赫{(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(dāng)限流接法的最小電壓（或最小電流）偏大，會(huì)造成待測(cè)電阻Rx（如燈泡等）、電流表、電壓表燒毀時(shí).b． 選擇限流的方法：當(dāng)待測(cè)電阻Rx接近R滑或者Rx略小于R滑時(shí).c． 當(dāng)兩種方法均可時(shí)，一般采用限流接法，因?yàn)檫@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(dāng) Rx>■ 時(shí)，應(yīng)采用內(nèi)接電路，此時(shí)電阻的測(cè)量值比真實(shí)值大，造成誤差的原因是電流表的分壓作用（簡(jiǎn)稱大內(nèi)，意思是待測(cè)電阻大時(shí)則采用電流表內(nèi)接法）；b． 當(dāng)Rx

3．實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則：

a． 安全性原則：通過(guò)電源、電表、滑動(dòng)變阻器等器件電流不能超過(guò)其最大允許電流等。b． 準(zhǔn)確性原則：選用電表量程應(yīng)盡可能減少測(cè)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(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮調(diào)節(jié)方便，且便于操作.

二、測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)(可以采用限流或分壓電路)

實(shí)驗(yàn)原理：先用伏安法測(cè)出金屬的電阻R，再用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，然后用刻度尺測(cè)出金屬絲長(zhǎng)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(cè)試三）（測(cè)量某合金電阻絲的電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)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(gè)固定的接線柱A和B，米尺上有一個(gè)可沿米尺滑動(dòng)的接線柱C.實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：

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

②用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2中提供的器材連成完整的實(shí)驗(yàn)電路；

③移動(dòng)接線柱C，記錄 ；

④閉合開關(guān)，讀出電壓表、電流表的示數(shù)，斷開開關(guān)；

⑤重復(fù)③④的操作；

⑥根據(jù)電表的示數(shù)，計(jì)算出與L值相對(duì)應(yīng)的五組R值，如圖3所示.請(qǐng)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)在圖丙中的坐標(biāo)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?yàn)槁菪郎y(cè)微器的主尺應(yīng)該讀0，整個(gè)讀數(shù)為0.400mm； 把電壓表最后連線，且因?yàn)檫@個(gè)電路沒有滑動(dòng)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(cè)出，電阻R由伏安法測(cè)出，因此要測(cè)量接入電路中金屬絲的有效長(zhǎng)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(zhǎng)度

L■

三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理：由閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r可知：只要測(cè)出兩組U和I的值，通過(guò)解方程組E＝U1＋I(xiàn)1r①，E＝U2＋I(xiàn)2r②，可求出E和r的值.

【例2】（2012佛山二模）莉莉同學(xué)為了測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r.

①她先用多用電表估測(cè)電動(dòng)勢(shì)E.將選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔，紅、黑表筆與干電池的正、負(fù)極相接，此時(shí)指針?biāo)肝恢萌鐖D丙所示，則此時(shí)多用表的讀數(shù)為_______V.

②莉莉再用伏安法更精確地測(cè)量該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖8所示.請(qǐng)你用實(shí)線代替導(dǎo)線在圖戊中連接好實(shí)物，要求變阻器的滑動(dòng)頭向右滑動(dòng)時(shí)，其電阻值變大.

③由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已在圖己的U-I圖上標(biāo)出，請(qǐng)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(lái)計(jì)算E和r，則比用上述圖像法測(cè)得電動(dòng)勢(shì)_______，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(qǐng)按電路圖連接；在U-I圖像中縱軸的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，而斜率的絕對(duì)值表示為電源的內(nèi)電阻.采用圖8的電路圖時(shí)測(cè)得電動(dòng)勢(shì)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(duì)的，不給分）②連線如圖11（3分） （每條連線各1分，接錯(cuò)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?。?分） 偏?。?分）

四、描繪小燈泡的伏安特曲線的實(shí)驗(yàn)（此實(shí)驗(yàn)通常采用分壓接法）