电学设计实验.docx

电学设计实验复习（一）课堂实录师：同学们好生：老师好师：首先请大家看两幅图，这就是2017年的春天，如雨后春笋般遍布我们天津大街小巷的共享单车，小黄，小绿，种类越来越多，它们给我们带来了方便的绿色出行，不得不感慨：科技改变生活。对于这些小单车，起初，老师对一件事情特别感兴趣：就是，它们的锁是如何被用户打开的呢？经使用发现：小黄，手机扫二维码，获得开锁密码，密码开锁；小绿，手机扫二维码，直接开锁。形式略有不同，但是思路都是一样的，都是用无线通讯传递信息，当自行车获取开锁信号，自动开锁。这个思路一旦形成，效仿者接踵而至，可见：思路很重要。我们在学习过程中，解题思路的分析、总结是学习有量变到质变的飞跃，是技高一筹的体现。这节课我们就通过复习电阻和电功率的特殊测量来一起分析、总结解题思路。 首先，我们一起回顾一下电阻和电功率测量的基本原理和基本电路图R=U/I P=UI 电路图：电压表测被测元件的电压，电流表测通过它的电流，然后根据原理分别计算出它的电阻或者电功率。今天，老师带着大家复习这个内容，实际上是老师有一个困难需要大家帮忙解决。还是小单车，现在老师会开锁了，但是有对自动开锁原理产生了浓厚的兴趣，于是，上网查阅，找到了一幅原理图。太难了，看不懂，但是对其中某些电学原件还算熟悉，电阻，发光二极管。老师想知道其中某些电阻的阻值，于是，找来如下实验器材根据实验原理和基本电路图老师设计了电路 电路设计到这，有困难了，发现：没有电压表。到这这个电路还能继续往下设计吗？生：可以，可以把定值电阻R0与Rx并联师：在本来放电压表的地方，放了电阻，这样可以吗？生：当电流表测完Rx的电流再改测R0的电流。师：利用了并联电压相等的规律，若想得知R0的电流，除了用电流表直接测外，还可以把电流表放在哪里呢？生：电流表还可以测干路电流。师：非常好，请同学说一下实验步骤生：1)根据电路连接实物，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，用电流表测出Rx的电流为IX3）保持滑动变阻器滑变位置不变，电流表改测R0的电流为I0师：这道题我们就彻底解出来了，下面来总结一下解题思路。本题利用了并联电压相等解决了无电压表问题，从电路的组成上利用R0和电流表的串联来替代了电压表。这里应用了一个非常重要的物理思想，是什么思想呢？生：等量替代思想师：在刚才的测量过程中，我们既要测电流又要找电压，是什么指导我们要这样做的呢？是实验原理，根据实验原理，若要测得电阻，就得知道其电流和电压，实验原理给我们指明了方向，再结合实验器材，题目中给了电流表，可以直接测电流，但是没有给电压表，不能直接测电压，明确了实验的难点。接下来，就集中力量解决实验难点。师：根据实验原理，电路具体如何设计，还要结合实验器材的特点。本道题给了已知阻值的定值电阻R0和电流表，就可分别测出R0的电流I0，和Rx的电流为IX，还能计算出R0的电压U0,到这，同学们就很容易想到，可以采用并联的方式，使Ux=U0。从而根据实验器材的特点突破了难点。师：在刚才的测量过程中，电流表要换位置，老师闲麻烦，现在在原实验器材的基础上，在增加两个开关，同学们能否设计一个不需要重组的电路来测量未知电阻吗？RxR0S1S2学生设计电路老师展示学生的电路，其中就学生的电路进行分析师：此电路能否准确测出Rx的阻值？生：不能，当s2和s闭合时，和s1和s闭合时，并联部分电路的电压不相同，此电路只能测出Rx的电流，不能测出此电流下的电压。师：很好。那什么样的电路能准确测出Rx的阻值呢？生：首先闭合s和s1,读出此时电流表的示数为I1.保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开s1，再闭合s2，读出此时电流表的示数为I.师：同学的电路设计的非常好， 这个电路比较复杂，同学们是如何一步一步设计出来的呢？生：从基础电路图出发，电流表测出Rx的电流的位置就不能再换，也就是，电流表不能独立测出Rx和R0的电流，所以电流表接下里只能测两个电阻的总电流，也能得知R0的电流。于是在A、B之间加一根导线，但此时A、C之间就不能