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[!--downpath--]伏安法測內阻和測小燈泡的電功率的實驗是小學數學中兩個重要實驗,涉及的內容十分豐富,既有間接檢測的實驗方式,又有實驗基本技能的要求,如電路的聯接,電壓表、電壓表、滑動變阻器的使用等,還有對實驗數據的剖析。
因而從學習數學知識和技巧的角度考慮,這兩個實驗都是十分重要的。在實驗過程中須要檢測的數學量都是電流和電壓的值,因而這兩個實驗有相同的地方,其實更多的是不同的地方。
表1
表2
小燈泡的額定電流:V
按照前面兩表思索一個問題:兩次實驗中都檢測了三次,目的一樣嗎?能夠按照三次檢測的數據估算小燈泡的平均電功率,為何?
伏安法測內阻中,三次檢測時為了求內阻的平均值,減少偏差已知電壓電功率求電阻,而在伏安法測小燈泡的電功率中,燈泡的實際功率隨其兩端電流的改變而改變,所以求電功率的平均值沒有意義。
注意:伏安法測內阻的實驗有兩種情況,一種是測定值內阻的大小,直接估算多次檢測后的平均值即為定值內阻的電阻;另一種是測小燈泡內阻的大小,這時須要考慮濕度對內阻的影響,如可以忽視氣溫的影響,依舊可以求平均值,如不能忽視氣溫的影響(實際實驗操作中常不能忽視),可以畫出U-I圖像,找到小燈泡內阻隨氣溫變化的規律。
在實際的實驗中,我們常會碰到電壓表或則電流表發生故障,滑動變阻器的標牌模糊不清等情況,那如何在有限的器材的條件下成功的進行實驗呢?針對測內阻這個實驗,馮馮老師提供一些思路,作拋磚引玉之用。
一、伏被擒
1、器材:已知電阻的阻值R0、電壓表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、電路圖:
3、步驟:分別用電流表測出R0和Rx兩端的電流值U0和Ux。
4、Rx的表達式:Rx=。
思索:前面兩個電路圖的異同點分別是哪些?
二、伏阻法
1、器材:已知電阻的阻值R0、電壓表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、如圖所示,分別用電流表測出R0兩端的電流U0和電源電流U已知電壓電功率求電阻,則Rx=。
3、如圖所示,斷掉開關,讀出電流表示數U0;閉合開關,讀出電流表示數U,則Rx=。
4、如圖所示,斷掉開關,讀出電流表示數Ux;閉合開關,讀出電流表示數U,則Rx=。
三、安安法
1、器材:已知電阻的阻值R0、電流表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、電路圖:
3、分別用電壓表測出流過R0和Rx的電壓值I0和Ix。
4、Rx的表達式:Rx=。
四、安阻法
1、器材:已知電阻的阻值R0、電流表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、如圖所示,分別用電壓表測出流過R0的電壓值I0和支路電壓I,則Rx=。
3、如圖所示,分別用電壓表測出流過Rx的電壓值Ix和支路電壓I,則Rx=。
4、如圖所示,斷掉開關,讀出電壓表的示數I0;閉合開關,讀出電壓表的示數I,則Rx=。
5、如圖所示,斷掉開關,讀出電壓表的示數Ix;閉合開關,讀出電壓表的示數I,則Rx=。
6、如圖所示,只閉合開關S,讀出電壓表的示數I,再同時閉合開關S、S1,讀出此時的電壓表的示數Ix,則Rx=。
五、等效取代法
1、器材:內阻箱、電流表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、如圖所示,將單刀雙擲開關接a,讀出電壓表的示數I,再將開關接b,調節阻值箱電阻使電壓表的示數仍為I,則Rx=。
六、轉換法
1、器材:已知最大電阻的滑動變阻器R0、電流表或電流表、電源、開關、導線、待測內阻Rx。
2、如圖所示,閉合開關,將滑片聯通到a端,讀出電壓表的示數Ix,再將滑片聯通到b端,讀出電壓表的示數I,則Rx=。
3、如圖所示,閉合開關,將滑片聯通到a端,讀出電流表的示數U,再將滑片聯通到b端,讀出電流表的示數Ux,則Rx=。
如此多測內阻的方式,是不是有點眼花繚亂了。沒關系,逐項學出來,發覺好多都是相通的。試一試,能不能把所有的Rx的公式都寫下來。同時想一想,這種方式能不能用到測電功率的實驗中呢?