中学生物理实验设计应用6-9.ppt
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1、2019/6/20,1,物理实验设计与应用,六、研究制流和分压电路的原理及应用 七、磁电式直流电表的改装与实践 八、电桥电路的设计与应用 九、示波器的使用与测量,2013年10月,2019/6/20,2,实验六 研究制流和分压电路的 原理及应用,实验目的: 1了解各类电阻的应用功能,学会用变阻 器组成制流及分压电路。 2分析与研究不同负载电阻对分压电路分 压比的影响。 3学会和设计用分压法来测量各类非电量。 4学会和设计用分压电路的形式来达到控制 电路的目的。,2019/6/20,3,实验原理:,电路中电阻变化 电流变化 电阻端的 负载电阻端的 电压变化 电压变化,2019/6/20,4,电阻
2、符号和实物图,2019/6/20,5,各种固定电阻,2019/6/20,6,各种小型的可变电阻(电位器) ( 2 ) 可调电阻 微调电阻 滑线变阻器 胶木板型 瓷板型 有机实芯型 精密多圈型,可变电阻在电路中的表示图,实物照片,2019/6/20,7,各种体积较大的可变电阻(电位器),2019/6/20,8,* 电位器阻值变化特性 直线式 (X)、对数式(D)、指数式(Z),2019/6/20,9,1.分析制流电路,当C滑至A点,RAC=0时,则,负载上电压,电路中电流,2019/6/20,10,当C滑至B点, 时,,则:,负载端的电压,电路中的电流,2019/6/20,11,由以上关系可得到
3、电路内相应的,电路中电流变化范围为: 负载端电压变化范围为:,最小,最大,最低,最高,2019/6/20,12,2分析分压电路,滑线变阻器上的两个固定端A、B与电源E相接,而负载电阻RZ是接在滑线变阻器的滑动端C和固定端A或B上。,2019/6/20,13,当C点由A B端时, 负载电阻上URZ由0 E,,得到: 1.调节的范围与变阻器的阻值无关;,2.AC两端的分压值可由下式得到: 思考:如果R0取得较小或很大,会怎么样?,2019/6/20,14,3制流电路与分压电路的差别及选择,(1)分析调节范围 分压电路的电压调节范围较大,可从0E; 而制流电路的电压调节范围较小,只能从,2019/6
4、/20,15,(2)分析细调程度,当 时,在整个调节范围内的调节程度基本 上是均匀的,因制流电路可调的范围较小,故负 载电阻端的电压变化值也小,但能调节的程度较 精细。而分压电路对负载端的电压变化较明显, 但调节的程度却较粗糙。,2019/6/20,16,(3) 分析功率损耗,使用同一个变阻器,分压电路消耗的电能要比制流电路的大。 基于以上的差别 a.当负载电阻较大、需调节的电压范围较宽时可选分压 电路形式 b.当负载电阻较小、功耗较大、需调节的电压范围不太 大时可选用制流电路形式。 c.若一级制流或一级分压电路不能达到调节上的要求,可 考虑采用二级制流电路(或二段分压电路)的方法来满 足细调
5、的要求。 思考:二级制流电路或二段分压电路的线路图是怎样的?,2019/6/20,17,Rz,R2,R1,K,E,Rz,R2,R1,E,K,二级限流电路,二级分压电路,2019/6/20,18,设计与应用性实验内容:,1.分析与研究当 为不同时,得到电路的 制流特性曲线IX是怎样的, 。,I,X,?,作为回家作业思考并画一下,2019/6/20,19,设计与应用性实验内容:,2.分析与研究当 为不同时,得到电路的 分压特性曲线UX是怎样的, 。 U,?,X,作为回家作业思考并画一下,2019/6/20,20,设计与应用性实验内容:,3.设计一个分压电路,要求能同时控制二个 小灯泡进行交替亮暗的
6、变化。 思考: a.电路的形式; b.同时交替亮暗的变化。,2019/6/20,21,D1,D2,R,E,K,分压的方式,思考: 分压电阻在选择上 有什么要求?,1.阻值上的要求 2.类型上的要求 3.功率上的要求,2019/6/20,22,设计与应用性实验内容:,4.设计一个分压电路,要求通过测量电压的 方式来得到测量高值电阻的目的。 提示:通过分压的方式串接一个标准电阻R0。,2019/6/20,23,F,VX,V0,RX,R0,E,分压的方式,放大器,2019/6/20,24,设计与应用性实验内容:,5.设计一个分压电路,要求通过测量电压的方式来得到测量一些非电量的结果(譬如位移量、角度
7、量、温度量等)。 提示: a.可变电阻的左右移动即为位移量的变化; b.电位器的旋转即为角度量的变化; c.热敏电阻阻值的变化与其所处的温度有关。,2019/6/20,25,定标,测出旋转一圈或n圈变化的电阻值 然后定出旋转一度的阻值或电压值。,2019/6/20,26,实验七 磁电式直流电表的改装与实践,实验目的: 1.了解磁电式直流电表内部的结构和偏转原理。 2.学会将磁电式直流电表改装成多量程的电流表、 电压表及欧姆表。 3.学习和实践制作必要的实验装置。,2019/6/20,27,实验原理:,指针偏转的磁电式直流电表是物理实验中的基本仪器之一,其内、外部结构见下图。,2019/6/20
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