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08-09年度(九)电路及电学实验

08-09年度(九)电路及电学实验
08-09年度(九)电路及电学实验

1.有一电流表,量程为1mA,内阻r g约为100Ω。要求测量其内阻。可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9;滑动变阻器甲,最大最值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大最值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。

采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a、断开S1和S2,将R调到最大;b、合上S1,调节R使电流表满偏;c、合上S2,调节调节R1使电流表半偏,此时可以认为电流表的内阻r g= R1。试问:(ⅰ)上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择____________;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择__________,电源E应该选择___________________。

(ⅱ)认为内阻r g= R1,此结果与的真实值相比_______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)

2.现要测量某一电压表○v的内阻。给定的器材有:待测电压表○v(量程2V,内阻约为4kΩ);电流表○mA(量程1.2mA,内阻约500Ω);直流电源E(电动势约2.4V,

内阻不计);固定电阻3个:R1=4000Ω,R2=10000

Ω,R3=15000Ω;电键S及导线若干。要求测量时

两电表指针偏转均超过其量程的一半。i.试从3

个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)

ii.电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则电压表内阻R V =______________。

3.测量电源B的电动势E及内阻r(E约为

4.5V,r约为

1.5Ω)。器材:量程3V的理想电压表V,量程0.5A的

电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑动

变阻器R′,电键K,导线若干。①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E= ,r= 。

(用I1,I2,U1,U2及R表示)

4.为了测量一个阻值较大的未知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999Ω),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图4A所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I1=1.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I2=0.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为________Ω。

经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图4B所示的实验电路,实验过程如下:

断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流

表的示数为____,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R 0。由此可测出R x =_______。(答案为I ,R 0)

5. 用伏安法测量一定值电阻的实验,现有的器材规格如下:

(1)待测电阻R x (约100Ω);

(2)直流毫安表A 1(量程0-10mA ,内阻50Ω);

(3)直流毫安表A 2(量程0-30mA ,内阻40Ω);

(4)直流电压表V 1(量程0-4V ,内阻5kΩ);

(5)直流电压表V 2(量程0-10V ,内阻10kΩ);

(6)直流电源(输出电压4V ,内阻不计);

(7)滑动变阻器(阻值范围0-15Ω,允许最大电流 1A );

(8)开关一个和导线若干。

根据器材的规格和实验要求,为使实验结果准确,直流毫安表应选_____,直流电压表应选_____,应采用电流表的_____接法,滑动变阻器应采用_____接法。

6.实验室内有一电压表mV ,量程为150 mV ,内阻约为150Ω,现要将其改装成量程为10mA 的电流表,并进行校准。为此,实验室提供如下器材:干电池(电动势为1.5V ),电阻箱R ,滑动变阻器R ,电图4B

流表A (有1.5mA ,15mA 与150mA 三个量程)及开关K 。

(1)对电表改装时必须知道电压表的内阻,可用图所示的电路测量电压表mV 的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表A 应选用的量程是 。若合上K ,调节滑线变阻器后测得电压表A 的读数为150mV 电流表的读数为1.05mA ,则电压表的内阻R mV 为 。(取三位有效数字)

(2)在对改装成的电流表进行校准时,把A 作为标准电流表,画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用),图中各元件要用题中给出符号或字母标注,图中各元件要用题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 (取三位有效数字),电流表A 应选用的量程是 。

7.从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。

(1)在虚线方框中画出电路图,表明所用器材的代号;

(2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式为= ,式中各符号的意义是:

8.

电流表A1(量程300mA,内阻约为5Ω);

电流表A2(量程600 mA,内阻约为1Ω);

电压表V(量程15V,内阻约为3kΩ)

定值电阻R0(5Ω)

滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为1A)

滑动变阻器R2(0~250Ω,额定电流为0.3A)

电源E(电动势3V,内阻较小)

导线、开关若干。

(1)要求电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能

的减少误差。在如图所示线框内画出测量用的电路图,并在图中标出

所用仪器的代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流

表A 1的内阻r 1表达式为r 1= ;式中各符号的意义是 。

9. 某电压表的内阻在20~50Ω之间,现要测量其内

阻,实验室提供下列可选用的器材:

待测电压表V(量程3V),电流表A 1(量程200μA),

电流表A 2(量程5mA),电流表A 3(量程0.6A),滑动变阻器R(最大阻值1kΩ),电源E(电源电压为4V),开关S.

(1)所提供的电流表中应选用 (填字母代号).

(2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在方框中(图)画出符合要求的实验电路(其中电源和开关及连线已画出).

10.测量某未知阻值电阻R x 的值.已知R x 约为5Ω左右,下表给出可供选择的器材.请画出你所设计的实验原理图,并表明所选器材的规格或代号.

备注:另有导线若干,各器材数目均只一个.

1.参考答案: 电阻箱R 0; 滑动变阻器甲;电源E 2;偏小。

2.参考答案: U IR UR R U

I U

R V -=-=111

3.参考答案:211221I I U I U I E

--= R I I U U r ---=2112

4.参考答案:解题思维顺序如下:

1、先研究所给的电路,明了实验

原理。可分别画出图11A 、11B

两图的电路图,如图12A 、12B

所示。先分析图12A ,设电流表、电源、电阻箱总阻值为r ,当断开K 2,闭合K 1时,可列出方程E=I 1r,当断开K 1,闭合K 2时,可列出方程E=I 2(r+R x ),解这两个方程就可求出R x 。

2、根据实验原理确定要读取的物理量就是I 1、I 2,而题目已给出这两个数据,把数据代入方程组可得R x =375Ω。这是第一问,其实就是借鉴测电源电动势和内阻的思路(与图5B 相同)

2X 图12A 2X 图12B

第二问经过分析图12B 其实就是等效法(与图6C 相同),更简单。所以关键是分析原理。

5.参考答案:伏安法测电阻原理是R x =U/I 。

先选毫安表,估算电路最大电流约为I= U/R x =4V/100Ω=40m A ,所以选用A 2。

再选电压表,因电路电压U

然后选择电路,因毫安表内阻(40Ω)与待测电阻(100Ω)接近,而电压表内阻 (10kΩ)与待测电阻相差很大,故采用毫安表外接电路。 最后选择滑动变阻器接法,本题若用限流式接法,则电路电流约为I =E/(R x +R)=4/(100+15) =35mA>30mA ,且待测电阻上电压的变化范围仅为2.7V(4×100/150)至4V 之间,用分压式接法待测电阻上可获得0-4V 之间的连续电压,电流可调到30mA 以下。 答案: A 2;V 1;外;分压式

9.解析 电压表的示数等于通过电压表的电流与本身内阻的乘积,估算电路中的最大电流为

A A R U I V m μ150102033=?==

所以应选电流表A 1,与电压表串联在电路中.

滑动变阻器的电阻远小于电压表内阻.如果用滑动变阻器连成限流电路,一则它对电路的调控作用很不明显,二则是待测电压表分得的最小电压约为

V V U R R R U V V

8.341020101020'333=??+?=+=

大于电压表的量程,变阻器明显不能组成限

流电路,这样变阻器应作为分压器接在电路中,

就不会出现上述问题,电路如图所示.

(2)滑动变阻器的选择.要由电路中所要求或可能出现的电流、电

压的范围来选定变阻器,实际流过变阻器的电流不得超过其额定值;如要通过变阻器的电阻改变来读取不同的电流、电压值时,要注意避免变阻器滑片稍有移动电流或电压就会有很大变化的出现,也要避免出现滑片从一头滑到另一头,电流或电压几乎没有变化的情况.

10.解析 此处我们给出三种设计方案.

设计方案一 原理:用伏安法测R x .

为此,需要改装出一个电压表,最好是用G 和R 2,这样可以改

装出与电源相配的量程3V 左右的电压表.(用与只能改装出0.3V 量程的电压表,明显不合要求,不能用)

由于改装后的电压表内阻远大于R x ,宜采用电流表外接法,这

对提高实验精度很有好处.

注意到滑动变阻器与待测电阻的阻值相近,出于线路简单和节能

的目的,可采用限流供电方式.

由此设计出电路图如图所示.

设计方案二 原理:应用全电路欧姆定律测R x .

为测出电源内阻,可先短接R x ,有E =

I1(r+R1+R A),这里采用R1是因为R1可调至0.1Ω,精度高,电流表用A1,读数也可比A2准确.

再接人R x,有E=I2(r+R1+R x+R A),可求出R x.

由此设计出的电路图如图所示.

设计方案三原理:设计成欧姆表测R x.

表头采用A1而不用G或A2,是出于测量精

确度的考虑.若用G,中值电阻将达到10kΩ,用A2中值电阻为1Ω,用A1测出中值电阻为5Ω,测R x时指针基本上指中,所以选A1合适.

设计出的电路图如图所示.

注意:还有其他方案,就不一一列举了.由此

也大致可看出设计题的灵活多样件了.

【】5.从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.

电流表A1,量程1mA,内阻r A1≈50Ω

电流表A2,量程300μA,内阻r A2≈300Ω

电流表A3,量程100μA,内阻r A3≈500Ω

电压表V1,量程10V,内阻r V1=15kΩ

电压表V2,量程3V,内阻r V2=10kΩ

滑动变阻器R1,全阻值50Ω,额定电流为1A

滑动变阻器R2,全阻值500Ω,额定电流为1A

电池组,电动势3V,内阻很小但不能忽略

开关及导线若干

①测量电路中电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(填代号)

②在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.

③在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx= ,表达式中各符号表示的意义. 6.某同学准备测定一只电阻的阻值,采

用的方法是:

(1)用多用电表进行粗测:多用电

表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10

Ω、×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太小(指会在200到500刻度线之间的某个位置)。为了准确地进行测量,请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤:

①---------②---------③-----------

若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是______________Ω。

(2)为了更准确地测量

这只电阻的阻值,该同学继续用伏安法

进行测定。除被测电阻R 外,还有如

图所示的

实验仪器:

A .直流电源,电压12V ,内阻不计;

B .电压表,量程0-3-15V ,内阻10k Ω;

C .电流表,量程0-0.6-3A ,内阻20Ω;

D .毫安表,量程5mA ,内阻200Ω;

E .滑动变阻器,阻值0-50Ω;

F .电键一只、导线若干。 在上述仪器中,电压表的量程应选择___________V ,电流表应选用(用字母表示)______________,请在方框内画出电路原理图,并用笔画线作为导线,在实物图中将你选用的仪器连接起来。

7.某待测电阻RX 的阻值在 80Ω~100Ω之间,

现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:

A. 电流表A 1(量程0.9mA 、内阻r 1=10Ω)

B. 电流表A2(量程300μA、内阻r2为30Ω)

C. 电流表A3(量程0.6A、内阻r1约为0.2Ω)

D. 电压表(量程15V、内阻约为20 kΩ)

E. 定值电阻R0=20Ω

F. 滑动变阻器R ,最大阻值约为10Ω

G. 电源E(电动势4V)H. 开关S、导线若干

①在上述提供的器材中,要完成此试验,应选用_________(填字母代号)

②测量要求电压表读数不得小于其量程的1/3 ,请你在虚线框内画出测量电阻RX 的一种实验电路原理图(图中元件用题干中相应的英文字母标注)

③用已知量和测量的量表示RX的表达式RX=___________ .说明式中各字母所表示的物理量:__________________________________________

8.为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有:

电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω

电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω

变阻箱R1阻值范围为0—9999Ω

变阻箱R 2阻值范围为0—99.9Ω

滑动变阻器R 3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A

电源E ,电动势6V ,内阻约0.5Ω

单刀单掷开关K ,导线若干。

(a )请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路, 在虚线方框中画出电路原理图 ( 电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注), 要求测量尽量准确。

(b )说明实验所要测量的量: 写出计算电压表V 的内阻RV 的计算公式为RV= 。

5.①A 2 V 2 R 1或R 2均可以 ②

③ U 2表示电压表V 2的示数,I 2表示电流A 2的示数.r V2表示电压表V 2的内阻.(2分)

6.①换挡,由×10Ω倍率改为×100Ω倍率 ②将两表笔短接,重新调零

S 1

③将待测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数 测量结果3000Ω

(2)15V D

电路图 实物连接

7.①(2分)ABEFGH.解析:根据测电阻实验原理、给定器材,实验要求。确定测电阻的方法-----“安安法”,从而选择实验器材。 ②解析:考查:测定未知电阻的阻值。滑动变阻器的阻值R<10R x ,电表量程较小,控制电路采用分压电路;“安安法”测电阻,测量中要求电压表读数不得小于其量程的31

,A 1表测大电流,A 2表测小电流,

如果A 2、R 0串联后与Rx 并联,I 1=31I 2m +

x m R )

r R (I 10231

+=137.5μA<31I 2m , 如果A 2、R x 串联后与R 0并联,I 1=31I 2m +

012)

(31

R r R I x m +=550μA>31I 2 测

量电路Rx 与A 2串联后与R 0并联。

③(4分)221)(I I I - R 0- r 1 ,r 1为A 1表的内阻,R 0为定值电阻,I 1为

A 1表示数,I 2为A 2表示数,(I1-I2) R 0= I 2(R x +r 1) R x =221)

(I I I -

R 0―r 2

8.(a )如图(4分) (b )连线图略

(c )电压表V 的示数U ,电压表V 2的示数U 2,电U U Ur R V -=21 阻箱R 1的读数r 1。

电学实验选择器材和测量电阻实验电路的设计

电学实验中实验器材的选取和测电阻实验设计(含答案) 一、电学实验器材的选取 1、为了测阻值约为5Ω的电阻,取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 kΩ B.电压表0~15 V,内阻50 kΩ C.电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω D.电流表0~3 A,内阻0.01 Ω E.滑动变阻器,0~10 Ω F.滑动变阻器,0~100 Ω 要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填序号)并画出电路图。 答案:A C E 2、某同学想用伏安法更精确地测量阻值约为120欧姆的电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R 电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω) 电流表A2(量程0~30 mA,内阻约30 Ω) 电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ) 电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ) 直流电源E(电动势4 V,内阻不计) 滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A) 滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A) 开关S、导线若干 要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(填序号)并画出电路图 答案:V1 A2 R1

3、某同学用伏安法测定待测电阻R x的阻值(约为10 kΩ),除了R x、开关S、导线外,还有下列器材供选用: A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ) B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ) C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω) D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω) E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计) F.电源(电动势 12 V,额定电流2 A,内阻不计) G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A) (1)为使测量尽量准确,电压表选用________,电流表选用________,电源选用________.(均填器材的字母代号) (2)在虚线框内画出测量R x阻值的实验电路图. (3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是_______________________________. 答案(1)B C F (2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压(其他表述正确也可) 解析(1)若电源选用E,则通过R x的最大电流为0.15 mA,电流表选用C还达不到半偏,故电源应选用F.电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且接近电源电压,故电压表选用B.由此可知电路中的电流约为1 mA,故电流表选用C. (2)因为待测电阻阻值较大,所以电流表应采用内接法.因为滑动变阻器的阻值很小,若采用限流接法接入电路起不到多大的限流作用,所以滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示.

高中物理电学实验

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。 2、误差分析 (1)、电流表外接法

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) ( 2)、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即" 大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。 3、电路的选择 (一)比值比较法

浅析高考电学设计性实验

浅析高考中的设计性实验题 山东省沂源县教研室郑继义(邮编256100)随着高考命题改革的不断深入,试题在考查学生的实验能力方面,提出了更高的要求。理科综合能力测试目标,明确提出“理解实验原理、实验目的及要求,了解材料用具,掌握实验方法步骤,会控制实验条件和使用仪器,会处理实验安全问题,会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据,并得出合理的实验结论”;“能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题”。 从近几年物理实验题来看,试题在电学实验的考查方面,已经涉及了设计性实验的考查。怎样应对设计性实验题呢,下面就结合近几年的试题作简要分析。 一、近几年出现的设计性实验题 1、设计实验电路:根据给出的器材和实验提出的目的要求, 选出器材、画出或补全实验电路。 例1. 某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V) (量程200μA ) 电流表A 1 (量程5mA) 电流表A 2 电流表A (量程0.6A) 3 滑动变阻器R(最大阻值1KΩ) 电源ε(电动势4V) 电键K。

(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号)。 (2)为了尽量减小误差,要求测多组数据。试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线已画出)。 该题就是利用课本上的实验器材、原理而非课本原实验的设计性实验新题。课本上有伏安法测电阻实验,但测量电压表的内阻对考生来说却是个新问题,要想解决测电压表内阻这一问题,就必须对电压表读数的本质有正确的理解(电压表测量的是本身两个接头间的电压,亦即加在其内阻两端的电压),对伏安法测电阻的实验原理非常熟悉,并结合题目所给的器材才能设计出合理的实验。 例2. 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表的内阻要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。 器材(代号)规格 电流表() 电流表() 电压表(V) 电阻() 滑动变阻器()电池(E) 电键(K) 导线若干量程10mA,内阻待测(约)量程500μA,内阻 量程10V,内阻 阻值约,作保护电阻用 总阻值约 电动势1.5V,内阻很小 (1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。 (2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式为=__________________,式中各符号的意义是: ________________________________________________________ ______。

电力电子电路分析与仿真实验报告模板剖析

电力电子电路分析与仿真 实验报告 学院:哈尔滨理工大学荣成学院 专业: 班级: 姓名: 学号: 年月日

实验1降压变换器 一、实验目的: 设计一个降压变换器,输入电压为220V,输出电压为50V,纹波电压为输出电压的0.2%,负载电阻为20欧,工作频率分别为220kHz。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 四、实验原理图: 五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

3.仿真模型如图所示。 六、参数设置 七、仿真结果分析

实验2升压变换器 一、实验目的: 将一个输入电压在3~6V的不稳定电源升压到稳定的15V,纹波电压低于0.2%,负载电阻10欧,开关管选择MOSFET,开关频率为40kHz,要求电感电流连续。 二、实验内容: 1、设计参数。 2、建立仿真模型。 3、仿真结果与分析。 三、实验用设备仪器及材料: MATLAB仿真软件 五、实验原理图: 五、实验方法及步骤: 1.建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File,选择New,再在弹出菜单中选择Model,这时出现一个空白的仿真平台,在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。 2.提取电路元器件模块。在仿真模型窗口的菜单上点击Simulink调出模型库浏览器,在模型库中提取所需的模块放到仿真窗口。

大学物理实验报告 制流电路、分压电路和电学实验基础知识

大学物理实验报告----------制流电路、分压电路和电学实验基础知识 姓名:_______柳天一__________ 学号:______2012011201 _______ 实验组号:____3______________ 班级:______计科1204_________ 日期:______2013.3.23__________

实验报告 【实验名称】 制流电路、分压电路和电学实验基础知识 【实验目的】 1、了解电学实验的要求、操作规程和安全知识。 2、学习电学实验中常用仪器的使用方法。 3、学习连接电路的一般方法,学习用变阻器连成制流电路和分压电 路的方法。 【实验原理】 制流电路的特性: 制流电路如图3所示,图中E 为直流(或交流)电源;R 1为滑线变阻器,A 为电流表;R 2为负载(本实验采用电阻);K 为电源开关。它是将滑线变阻器的滑动头C 和任一固定端(如A 端)串联在电路中,作为一个可变电阻,移动滑动头的位置可以连续改变AC 之间的电阻R AC ,从而改变整个电路的电流I 。 (a ) (b ) 1.分压电路的特性: 分压电路如图4所示,图中E 为直流(或交流)电源,滑线变阻器两个固定端A 、B 与电源E 相接,负载R 2接滑动端C 和固定端A (或B )上,当滑动头C 由A 端滑至B 端,负载上电压由0变至E ,调节的范围与变阻器的阻值无关。 (a ) (b ) 2.制流电路与分压电路的选择: 图3 制流电路 图4 分压电路

(1) 调节范围 分压电路的电压调节范围大,可从E →0;而制流电路电压调节范围小,只能从 E E R R R →?+1 22。 (2) 细调程度 当2/21R R ≤时,在整个调节范围内调节基本均匀,但制流电路可调范围小;负载上的电压值小,能调得较精细,而电压值大时调节变得很粗。 (3) 功率损耗 使用同一变阻器,分压电路消耗电能比制流电路要大。基于两电路的差别,当负载电阻较大,调节范围较宽时选分压电路;反之,当负载电阻较小,功耗较大,调节范围不太大的情况下则选用制流电路。若一级电路不能达到细调要求,则可采用二级制流(或二段分压)的方法以满足细调要求。 【实验器材】 万用电表(指针式、数字式各一块),低压电源(直流型、交流型各一台),滑线变阻器,电阻箱,导线。 3.滑线变阻器: 滑动变阻器是根据接入电路的金属丝长短来改 变阻值大小,来达到控制电流的。 滑动片左右滑动即是在改变接入电路的金属丝 长短。 因为已知金属材料的电阻丝,其阻值跟电阻丝的 长度,横截面积,还有材质有关系。长度越长,阻值 越大;截面积越大,阻值越小,阻值与该种材料的阻 值系数成正比。 滑动电阻器结构图[1] 注意事项: 注意:要选择合适的滑动变阻器,每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择,不能使通过滑动变阻器的电流超过它允许通过电流的最大值,否则会烧坏变阻器。使用前应该将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大。接法:不管是有几个接线柱的滑动变阻器,在连入电路时,可采用“一上一下”的连接方法。“一上” 指上面金属棒两端的任一接线柱连入电路,“一下”指把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。 滑动变阻器连入电路中的电阻值大小的判断,可采用“近小远大”的判断方法。即如果滑动变阻器的滑片在移动过程中逐渐接“近”连入电路的下接线柱,则变阻器连入电路的阻值将逐渐减“小”,灯泡就越亮,反之,若滑片移动过程中逐渐“远”离连入电路的下接线柱,则连入电路的阻值将逐渐增“大”,灯泡就越暗。 滑动变阻器在电路中的作用是:(1)保护电路,即连接好电路,电键闭合前,应调节滑动变阻器的滑片P ,使滑动变阻器接入电路部分的电阻最大。(2)通过改变接入电路部分的电阻来改变电路中的电流,从而改变与之串联的导体(用电器)两端的电压。在连接滑动变阻器时,要求:一上一下,各用一个接线柱;实际连接应根据要求选择下面的接线柱。 4.电阻箱:

(完整)九年级物理电学基础知识

九年级物理电学基础知识 解答电学计算题的基本步骤是: ①.明确电路中各用电器之间的连接方式是串联还是并联;②.电路中的各个电表所测量的对象是谁;③.电路发生变化后,用电器的连接方式、电表测量对象有无变化,或发生了什么变化。④滑动变阻器接入电路中的部分⑤熟练运用欧姆定律和电功率公式、串并联电路电流、电压、电阻规律进行计算。(列方程计算) ▲注意题目“桥梁”:一般情况,电源电压不变,定值电阻是个定值 应抓好三个环节: ①.题图对照,侧重识图。②.梳理条件,抓住关键,找出突破口。 ③.明确解题思路、综合运用公式进行计算。 第十五章电流和电路 1、电流的形成:形成电流。电流的方向:把移 动的方向规定为电流的方向。电源对外供电时,电流的方向是从电源的极流向极。在金属导体中,电流的方向跟自由电子的移动方向。2、电源:能够提供持续电流的装置,叫做电源。干电池、蓄电池供电时,能 转化为能;发电机发电时,能转化为能。 3、持续电流形成的条件:①②只有两个条件都满足时,才 能有持续电流。 4、电流的两种效应①电流的效应:如。②电流的效应: 如。 5、电流:电流是表示电流强弱的物理量,用符号表示。电流的单位为。 1A= mA=μA 6、测量电流的仪表叫电流表。电路中的符号为,其内阻很小,可看做零,电 流表相当于 7、正确使用电流表的规则: 电流表必须和被测的用电器。电流必须从“”接线柱流进去,从“”接线柱流出来。否则电流表的指针会。被测电流超过电流表量程。任何情况下都不能使电流表直接连到。无法估测待测电流的大小时,可先用大量程,若指针偏转超过最大值则应断开开关检查;如果指针偏转幅度太小,会影响读数的准确性,应选用小量程档。使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。 第十六章电压 1、电压用符号表示。电压是使电路中的原因, 是提供电压的装置。电压的国际单位是,用符号表示。一节干电池

高中物理电学实验图象问题归纳

电学实验图象问题归纳 物理图象是物理知识重要的组成部分,利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。对于图象获取信息主要有这样几方面:一看轴二看点三看斜率四看线五看截距六看面(积)。在电学实验中对图象的考查尤为突出。 一.I U 图象 此类图象主要看斜率和图线交点的物理意义 例1.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系.可用的器材如下:电源(电动势3V ,内阻1Ω)、电键、滑动变阻器(最大阻值20Ω)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干. (1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U -I 图象如图a 所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”). (2)根据图a ,在图b 中把缺少的导线补全,连接成实验的电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压)。 (3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是 W 。(电压表和电流表均为理想电表) 答案:(1)增大……2分 (2)如图……3分(3)0.32W (0.30~0.34都对)…… U 图a A B C - + 图b U 图a A B C - +

二.I I -图象 此类图象多为I U -图象的变式,需认清斜率和截距的含义 例2.某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现,里面除了一节1.5V 的干电池外,还有一个方形的电池(层叠电池)。为了测定该电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材: A .电流表G (滿偏电流10mA ,内阻10Ω) B .电流表A (0~0.6 A ~3A ,内阻未知) C .滑动变阻器R 0(0~100Ω,1A ) D .定值电阻R (阻值990Ω) E .开关与导线若干 (1)该同学根据 现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在乙图上完成实物连线. (2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I 1-I 2图线(I 1为电流表G 的示数,I 2为电流表A 的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E = V ,内阻r = Ω。 答案:图略,10.02 , 1.02 三. R U 1 1-图象 根据闭合电路欧姆定律导出斜率和截距的含义 例3.某同学利用DIS ,定值电阻0R 、电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R ,用电压传感器测得端电压U ,并在计算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a ,重复上述实验方法测量电池b 的电动势和内阻,得到图2中的图线b.

高考物理电学设计性实验

高中物理巧学妙解王 第二章 高频热点剖析 ---179--- 十九、定值电阻在电学设计性实验中的巧用 设计性物理实验是近几年高考试题中的一个新亮点,也是高三复习教学的重点之一;它要求学生对课本实验原理、方法有较为透彻的理解,能正确使用实验中用过的仪器,并能正确运用在这些实验中学过的方法综合分析解决新的实验问题。设计性实验主要以电路设计为主.电路设计经常要用到定值电阻,定值电阻如何使用往往是学生最感困惑的地方,也是教学的薄弱环节.鉴于此,本专题将对电学实验设计的基本原则和基本思想特别是定值电阻在其中的巧用进行系统的介绍,并对相应问题归类分析。 一. 基本原则 1. 安全性:保证不损坏实验器材。 2. 精确性:电表指针偏转要明显,尽可能减小实验误差,并测得多组数据。 3. 方便性:在保证实验正常进行的前提下,选用的电路和器材应便于操作,所得的实验数据便于处理。(又称可“操作性”) 以上原则是必须遵循的原则。另外有一个附加要求,即在同时满足以上原则的基础上,尽可能地节省器材,节约能源。(在平时练习中,若题目无特别说明,一般不予以考虑。) 二. 基本思想 1. 分压、限流电路的选择 根据分压、限流电路的特点和制约电路的几种因素,有以下选择: (1)若负载电阻的阻值远大于滑动变阻器的总电阻,因滑动变阻器限流作用弱,如果采用限流电路,电表指针在滑动变阻器阻值改变后偏转不明显,无法测得多组数据,故应采用分压电路。 (2)如果负载电阻的阻值与滑动变阻器的总电阻相差不大,分压、限流电路都可。 (3)若要求负载上电压或电流从零开始连续变化,须用分压电路。 (4)两种电路均可的情况下,若要求电源消耗功率小,须用限流电路。(证明从略) 2. 其它设计思想 (5)若知道电压表的量程和阻值,则电压表兼有电流表的功能。 (6)若知道电流表的量程和阻值,则电流表兼有电压表的功能。 (7)根据电压表的构造可知,可以用电流表和电阻串联作电压表使用 涉及知识: 1.伏安法测电阻 2. 半偏法测电阻 3.电流表电阻的测量 4.电压表电阻的测量 5.伏安法测电源的电动势和内电阻 6.电表的改装 一、定值电阻作为保护电阻 定值电阻作为保护电阻,是定值电阻最常见的应用,这类问题的关键是弄清题目的设计原理,根据提供的数据进行必要的估算,确定好保护电阻在电路中的位置. 串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,利用定值电阻的这种作用,可以用定值电阻来保护电表、待 测元件、电源、滑动变阻器等器材的使用安全,这种做 法遵循的是电学实验中的“安全性原则”. 【例1】测量电源B 的电动势E 及内阻r (E 约为4.5V ,r 约为1.5Ω). 实验器材:量程3V 的理想电压表V ;量程0.5A 的电流表A (具有一定内阻);定值电阻4R =Ω;滑动变阻器'R ;电键K ;导线若干. (1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出. (2)实验中,当电流表读数为1I 时,电压表读数为1U ;当电流表读数为2I 时,电压表读数为2U ,则可以求出E = ,r = .(用1212I I U U 、、、及R 表示) 〖解析〗(1)测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律.电压表用来测路端电压,电流表用来测干路中的总电流.当电路中电流达到最大值(电流表的量程) 0.5A 时,路端电压最小值为 (4.50.5 1.5)U E Ir =-=-?V 3.75=V ,大于电压表量程,故电压表不能直接用于测量路端电压.若将题中的定值电阻与电源串联,便组成一个等效电源.等效电源的内阻为R r +,最小路端电压为 '()[4.50.5(4 1.5)]U E I R r =-+=-+V 1.75=V , 小于电压表量程,故可以保证测量的安全.实验电路原理图如图1所示. (2)由闭合电路欧姆定律可得,11()E U I R r =++,22()E U I R r =++,两式联立解得: 211221I U I U E I I -= -,1221 U U r R I I -=-- 【例2】利用下面适当的实验器材,设计一电路来测量电流表1A 的内阻1r ,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据. A.电流表1()A 量程0~10mA 、内阻1r 待测(约40Ω); B.电流表2()A 量程0~500μA 、内阻2750Ωr =; C.电压表()V 量程0~10V 、内阻3=10k Ωr ; D.定值电阻1()R 阻值约100Ω、做保护电阻用; E.滑动变阻器2()R 总阻值约为50Ω; F.电源()E 电动势1.5V 、内阻很小; G.开关()S 、导线若干. (1)画出电路图,标明所用器材的代号. (2)若选测量数据中的一组来计算1r ,则所用的表达式为1r = ,说明式中各符号的意义. 〖解析〗 由1A 的量程和内阻值可知,其两端的最大电压大约为30101040V 0.4V U -=??=<10V .为便于测量的精确度尽可能高,10V 的电压表不能选用,要测量1A 的内阻值1r ,由伏安法测电阻原理必须知道它两端的电压1U 和其中的电流1I ,而电流1I 可由其读数读出,把电流表2A 和电流表1A 并联起来,电流表2A 的读数为2I ,则22I r 即为电流表1A 两端的电压,在这里电流表2A 当作 图 1

北航电子电路设计训练模拟分实验报告

北航电子电路设计训练模拟部分实验报告

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电子电路设计训练模拟部分实验 实验报告

实验一:共射放大器分析与设计 1.目的: (1)进一步了解Multisim的各项功能,熟练掌握其使用方法,为后续课程打好基础。 (2)通过使用Multisim来仿真电路,测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻,并观察 静态工作点的变化对输出波形的影响。 (3)加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。 (4)观察失真现象,了解其产生的原因。 图 1 实验一电路图 2.步骤: (1)请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。 (2)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。 (3)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。 (4)请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。 (5)请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。 (6)请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并仔细观察放大倍数和相位差。 (提示:在上述实验步骤中,建议使用普通的2N2222A三极管,并请注 意信号源幅度和频率的选取,否则将得不到正确的结果。) 3.实验结果及分析: (1)根据直流工作点分析的结果,说明该电路的工作状态。 由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为:

高二物理专题练习-电学实验器材及电路的选择

电学实验器材及电路的选择 电路实验,不仅涉及测量电路的合理设计或选取、涉及控制电路的合理选取、涉及实际电路的连接以及电路初态的设置问题,而且涉及各测量电表及可变电阻器等器材的合理选配问题。 一、实验器材的选择: 1.对实验器材和装置的选择,应遵循以下几条主要原则: ①安全性原则:即实验过程中,不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。在电学实验中,主要表现为电流表,电压表使用中,正、负接线柱不能接反;各电表的读数不能超过其量程,电阻类元件的电流不能超过其最大允许电流等;电源的最大输出电流不超过其额定电流等。 ②精确性原则:要求实验误差尽量小,精度尽量高。即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。在电学实验中,应选择适当的实验电路,选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。电压表、电流表的指针应指到满偏刻度的三分之一以上。欧姆表读数时应使指针指到中值电阻附近(可更换不同的倍率档调整),注意每次改变倍率档时要欧姆调零。 ③方便性原则:在保证实验能够顺利进行的条件下,使实验操作方便易行。在电学实验中,主要表现在滑动变阻器规格的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。在分压接法中,一般选择电阻较小而额定电流较大的;在限流接法中,变阻器的阻值应与电路中其他电阻的阻值比较接近。 ④可行性原则:注重实际,满足实验要求;并且是电路元件少,耗能少。 2、几种仪器的选择 ①电源的选择 (1)一般根据实验要求来选择。如“电磁打点计时器”选用交流4-6V电源,“电火花计时器”则用220V交流电源;“测量电源电动势和内电阻”则用一节旧一些的干电池等等。 (2)根据用电器的额定电压来选择。 ②、电流表和电压表的选择 (1)根据电源的参数来选择; (2)根据电路中的最大电流(或者电压)来选择; (3)根据用电器的额定电流(或者电压)来选择。 ③、滑动变阻器的选择 (1)用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;而额定电流大的。 (2)用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。 3、对器材的选择的一般步骤 ①选出唯一性器材;②草画电路图(暂不接入电流表、电压表);③估算电路中电流和电压可能达到的最大值,在考虑电表指针有较大偏转但不超量程的情况下,结合已知实验器材的规格,以此选择电流表和电压表及量程.④根据电路选择滑动变阻器. 4、实物连线 1、总的原则:先串后并,接线到柱,注意量程和正负。 2、对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、开关、滑动变阻器、伏安法四

经典-九年级物理电学综合习题-带答案

九年级电学综合 一、填空题(每空1分,共30分) 1.干电池和蓄电池,从能量转化角度看,它们工作时把 _____________能转化为____________能,电动机工作时把_______________能转化为_______________能。 2. 小明家的电能表上标出的额定电流是10A,那么允许接在这个电能表上的各种用电器额定功率的总和是 。 3.如图一所示的电路中,①、②、③是三个电表。闭合开关S 。灯L 1与L 2串联,电路中 是电流表。 4. 如图2所示,电阻R l 、R 2和R 3接到电压为12V 的电路中,电压表V l 的示数是6V ,电压表V 2的示数是8V ,电路消耗的总功率是2.4W 。则电阻R 2__________Ω;经过10s ,电阻R 3消耗的电功是__________J 。 5. 马路的路灯总是一齐亮,一齐灭。如果它们其中一盏灯的灯丝断了,其他灯仍能正常发光。根据这些现象判断路灯是______________。 6.在图4所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S ,电路正常工作.一段时间后,电阻R 处发生故障,使得电路中一个电压表的示数变大,此时电阻R 可能出现________。(填“短路”或“断路”) 7.在“陶瓷杯、铜线、盐水、橡胶棒”这些物品中,属于导体的是 ;属于绝缘体的是__________. 。 8.电视机的荧光屏上经常粘有灰尘,这是因为电视机工作时,屏幕上带有________ 而具有了____________的性质。 9.10s 内通过某导体横截面的电流为0.5A ,电流做功180J ,导体两端的电压为_____V 。当该导体两端的电压为零时,导体的电阻为____Ω。 10. 已知电阻R 1=3Ω,R 2=6Ω。当它们并联在电路中时,等效电阻R = ________Ω。 一个10Ω的电阻,通电10s 钟产生的热量是400J 。在这段时间内通过电阻横截面的电量是_____C 。灯L 1标有“6V 6W ”,灯L 2标有“6V 3W"。把它们串联在电压为9V 的电源上,灯L 1的功率是______W 。 11. 碘钨灯是一种新型电光源,一种照明用的碘钨灯工作电压是220V ,额定功率是100W 。该灯正常工作时,以通过灯为电流为____A ;每秒消耗的电能是__J 。 12. 某用电器的电阻为100Ω,接在电路中通过它的电流是1.2A,则该用电器在5min 内能产生 J 的热量,它的发热功率为 W. 13.家庭电路的电压是 V ,动力电路的电压是 V ,只有 V 的电压对人体才是安全的。 14.一种叫“满天星”的节日彩灯,一组有100只小灯泡串联,将它们接在220V 电压下,每只小灯泡两端的电压为_________V ,如果每一只小灯泡的功率是0.5W ,则通过每一只小灯泡的电流是___________A 。 15. 小红家里的电能表标有”3000revs/KW.H ”的字样,则该电能表的转盘转过1转,电路中用电器消耗的电能是___________J 。现小红利用该电能表测定家中电热取暖器的电功率,当取暖器单独工作时,电能表的转盘在90s 内转过60转,则该取暖器的电功率是___________W 。 二、选择题(每题2分,共30分) 16. 在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,原因是( ) A .梳头时,空气进入头发 B .头发和梳子摩擦后,头发带同种电荷相互排斥 C .梳子对头发有力的作用 D .梳头时,头发的毛囊会收缩 17. 下列说法中,错误的是( ) A .金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的 B .酸碱盐溶液导电时,阴阳离子的移动方向相反,故电流方向无法确定 C .绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子范围内不能自由移动,故不能导电 D .常温下玻璃是绝缘体,但如果给它加热到红炽状态就变成导体 18. 如图6所示,要使灯泡L 2发光,必须闭合的开关是( ) A .S 2 B .S 2、S 3 C .S 1、S 3 D .S 1、S 2、S 3 19.如图7所示,当开关S 闭合后,灯L 1、L 2、L 3均发光,下列说法中正确的是( ) A .灯L 1、L 2、L 3是串联在电路中的 B .灯L 1、L 2、L 3不是并联在电路中的 C .甲、乙、丙是三只电流表 D .乙表测的是灯L 2、L 3两端的电压之和 20.如图8所示, 电路中的电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片由图中位置向a 点移动时,电表V 1、V 2、A 的示数变化正确的是( ) A .V 1减小,V 2减小,A 增大 B .V 1增大,V 2减小,A 增大 C .V 1增大,V 2减小,A 减小 D .V 1减小,V 2增大,A 减小 图 2 图 4

高中物理-突破电学设计性实验的思路和方法

高中物理-突破电学设计性实验的思路和方法 电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力,在高考中的考查频率很高.不少学生面对这类题感到无从下手.实际上,只要做到“三个明确”“三个选择”,问题便可迎刃而解. 一、明确题目的要求 认真审清题意,看清题目的要求.即审题时要看清题目要求测定什么物理量,验证、探究什么物理规律,或者要求设计达到何种标准的电路等. 二、明确实验原理 解决设计型实验题的关键在于选择实验原理.如果实验需要测定某些电学量,应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得,与哪些物理量有直接联系,可用哪些物理量定量地表示,用何种方法测定相关量,进而得出待求量. 三、明确设计电路的原则 设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则,兼顾“运用仪器少,耗电少”等三条原则.1.安全性原则 选用仪器组成电路,首先要保证实验正常进行.例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程,滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等. 2.精确性、方便性原则 “精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差,提高精确度.例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转,一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上,以减小因读数引起的偶然误差.“方便”是指实验中便于调节控制,便于读数.例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器.对大阻值的滑动变阻器,如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化,则不宜采用.对于滑动变阻器,还要权衡用分压式电路还是限流式电路. 3.运用仪器少,耗电少原则 在达到实验目的,各项指标均符合要求的前提下,还应注意运用的仪器尽量少和节约电能.例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路,若这两种调节电路均能满足要求,从消耗功率小,节约电能的角度,则应选用限流式电路. 四、控制电路的选择 滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据: 1.负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连续可调,应选分压电路. 2.若负载电阻的阻值R x远大于滑动变阻器总阻值R,应选分压电路. 3.若负载电阻的阻值R x小于滑动变阻器总阻值R或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.4.两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路消耗的总功率小. 五、测量电路的选择 伏安法测电阻有两种电路,如图所示.可根据阻值比较法或试触法选择. 六、实验器材的选择 1.安全因素 通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素 选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的 1 3~ 2 3);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作 选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求. [“伏伏法”测电阻](2016·陕西西工大附中适应性训练)用以下器材可测量电阻R x的阻值. A.待测电阻R x,阻值约为600 Ω B.电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计 C.毫伏表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1 000 Ω D.电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为6 kΩ E.电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω F.定值电阻R0,R0=60 Ω

电子电路实验报告

.东南大学电工电子实验中心 实验报告 课程名称:电子电路实践 第三、四次实验 实验名称:单级低频电压放大器 院(系):专业: 姓名:学号: 实验室:105 实验组别:无 同组人员:无 实验时间:2012年4月15日2012年4月22日评定成绩:审阅老师:

实验目的: 1、掌握单级放大电路的工程估算、安装和调试 2、了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频 特性等的基本概念以及测量方法 3、掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法,深化示波器、稳压电源、交流电压表、 函数发生器的使用技能训练 三、预习思考 1、器件资料: 上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册,画出三极管封装示意图,标出每个管 将其扁平的一面正对自己,管脚朝下,则从左至右三个管脚依次为e,b,c;封装图如下:

2、 偏置电路: 教材图1-3中偏置电路的名称是什么,简单解释是如何自动调节BJT (半导体三极管)的电流I C 以实现稳定直流工作点的作用的,如果R 1 、R 2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用,为什么? 答: 共发射极偏置电路。 利用12,R R 构成的分压器给三极管基极b 提供电位B U ,又1 BQ I I ,基极电位B U 可近 似地由下式求得:2 12 B C C R U V R R ≈ ?+ 当环境温度升高时,)(CQ EQ I I 增加,电阻E R 上的压降增大,由于基极电位B U 固定,加到发射结上的电压减小,BQ I 减小,从而使CQ I 减小,通过这样的自动调节过程使CQ I 恒定,即实现了稳定直流工作点的作用。 如果12,R R 取得过大,则1I 减小,不能满足12,R R 支路中的电流1 BQ I I 的条件,此时, BQ V 在温度变化时无法保持不变,也就不能起到稳定直流工作点的作用。 3、 电压增益: (I) 对于一个低频放大器,一般希望电压增益足够大,根据您所学的理论知识,分析有 哪些方法可以提高电压增益,分析这些方法各自优缺点,总结出最佳实现方案。 答: 0()() 26(1) C L C L u i be b CQ u R R R R A mV u r r I βββ= =-=- ++ 所以提高电压增益的方法有: 1)增大集电极电阻R C 和负载R L 。缺点:R C 太大,受V CC 的限制,会使电路不能正常工作。 2)Q 点适当选高,即增大I CQ 。缺点:电路耗电大、噪声大 3)选用多级放大电路级联形式来获取足够大的电压增益。缺点:电路较复杂,输出信

电学实验—电路图与实物图连接

《电学实验——电路图与实物图的连接》导学案主备人:潘康、贾存满审核人:高一物理备课组【学习目标】 1.理解限流法和分压法的不同点,并能画出对应的电路图和实物图 2.知道内接和外接电路,并能掌握这两种电路所产生的误差 3.会正确设计电路图测绘小灯泡的伏安特性曲线及测量金属丝的电 阻率 【学法指导】 引导、小组合作、自主探究设计对应的电路图,连接实物图 课堂教学: <一>现有一只小灯泡,铭牌示数为“3V、1.8W”,首先请同学们回答下面几个问题: 1.要让这只灯泡发光,我们需要哪些元件?请画出电路图 2.如果想让这只小灯泡的亮度发生变化,还需要什么元件? 3.根据以上元件,请设计一个可以调节灯泡亮度的电路,画出电路图

4.请试着连接对应的实物图 5.开关闭合前,滑片应在哪一端?闭合开关,小灯泡亮了吗?移动滑片,小灯泡亮度如何变化?能用这个实验完整描绘小灯泡的伏安特性曲线吗? 6.利用以上元件,请重新设计一个可让灯泡电流从零开始变化的电 路,请画出电路图并连接实物图 7.开关闭合前,滑片应在哪一端?闭合开关,小灯泡亮了吗?移动滑片,灯泡亮度如何变化? 总结一: ①接电路时,流过灯泡的电流不能从零开始变化 ②接电路时,流过灯泡的电流可以从零开始变化 在描绘小灯泡伏安特性曲线实验中必须选 在测量金属丝电阻率实验中可以选

<二>在伏安法测电阻时,必须要用电流表和电压表分别测量流过灯泡的电流和灯泡两端的电压: 1.若只将这两个电表和灯泡连接,有几种接法?画出电路图及实物图 2.利用伏安法测电阻时,上述两种电路测量结果会有误差吗?测量值比真实值大还是小? 3.怎么选电路可以尽可能的减小误差? 总结二:本实验中的灯泡属于电阻,应选取接法,结果偏 <三>请画出描绘小灯泡伏安特性曲线的完整电路图并连接实物图

高中电学实验练习题

电学实验训练题 1. 图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流 R I=300μA,内阻R g=100 Ω,可变 电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω,图中与接线柱A相连 的表笔颜色应是色,接正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的 正中央,则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大, 但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较(填“变大”、“变小”或“不变”)。 2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用)一只电流表(量程R I=0.6A, 内阻0.1 g r=Ω)和若干导线 ①请根据测定电动势E内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来。 ②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6 R=Ω 时,其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数1 I ;再制作R- 1 I 坐 标图,如图6所示,图中已标注出了( 1 ,R I )的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐 标点也标注在图6中上。 ③在图6上把描绘出的坐标点练成图线 ④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r=Ω。) 3. 某同学利用多用电表做了以下实验: (1)使用多用电表测电阻,他的主要实验步骤如下 ①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上; ②把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上; ③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针偏转较小; ④换用“×10”的欧姆档,随即记下欧姆数值; ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕。

电子电路综合实验报告

电子电路综合实验报 课题名称:简易晶体管图示仪 专业:通信工程 班级: 学号: 姓名: 班内序号:

一、课题名称: 简易晶体管图示仪 二、摘要和关键词: 本报告主要介绍简易晶体管的设计实现方法,以及实验中会出现的问题及解决方法。给出了其中给出了各个分块电路的电路图和设计说明,功能说明,还有总电路的框图,电路图,给出实验中示波器上的波形和其他一些重要的数据。在最后提到了在实际操作过程中遇到的困难和解决方法,还有本次实验的结论与总结。 方波、锯齿波、阶梯波、特征曲线。 三、设计任务要求: 1. 基本要求:⑴设计一个阶梯波发生器,f≥500Hz,Uopp≥3V,阶数N=6; ⑵设计一个三角波发生器,三角波Vopp≥2V; ⑶设计保护电路,实现对三极管输出特性的测试。 2. 提高要求:⑴可以识别NPN,PNP管,并正确测试不同性质三极管; ⑵设计阶数可调的阶梯波发生器。 四、设计思路: 本试验要求用示波器稳定显示晶体管输入输出特性曲线。我的设计思路是先用NE555时基振荡器产生的方波和带直流的锯齿波。然后将产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿的个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051提供地址。CD4051是一个数据选择器,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,来输出阶梯波,接入基极。由双运放LF353对NE555产生的锯齿波进行处理,产生符合要求的锯齿波作为集电极输入到三极管集电极。最后扫描得到NPN的输出特性曲线。总体结构框图:

五、分块电路和总体电路的设计: ⑴用NE555产生方波及锯齿波,电路连接如下。 图2.方波产生电路 NE555的3口产生方波,2口产生锯齿波,方波振荡器周期T=3 R1+R2 C1,占空比D= R1+R2 /(R1+2R2),为使阶梯波频率足够大,选C1=0.01uF,同时要产生锯齿波,方波的占空比应尽量大,当R1远大于R2时,占空比接近1,选R1为20kΩ,R2为100Ω。 ⑵阶梯波电路: 用NE555时基振荡器产生的方波作为16进制计数器74LS169的时钟信号,74LS169是模16的同步二进制计数器,可以通过四位二进制输出来计时钟沿得个数,实验中利用它的三位输出为多路开关CD4051的输入Qa、Qb、Qc提供地址。直流通路是由5个100Ω的电阻组成的电阻分压网络以产生6个不同的电压值,根据16进制计数器74LS169给出的地址进行选择性的输出,而它的管脚按照一定的顺序接入5个等值电阻然后在第一个电阻接入5V 的电压,原本是管脚接7个电阻可以产生8阶阶梯波,将三个管脚短接,即可产生6阶,这里选择了4,2,5接地,使输出为6阶阶梯波,以满足基本要求中的阶梯波幅度大于3V的要求。另一路信号通道的输入则接被显示的信号;通过地址信号Qa、Qb、Qc对两回路信号同步进行选通。这样,用示波器观察便可得到有6阶的阶梯波。 仿真时在Multisim上没有现成元件CD4051,这里选择了与它功能相近的8通道模拟多路复用器ADG528F代替。它是根据A1、A2、A3口的输入来选择输出S1-S8中各路电压值。

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