制流电路与分压电路示波器等
可编辑实验一 制流电路与分压电路电路可以千变万化,但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分.电路中的负载可能是容性的、感性的或简单的电阻.根据测量的要求,负载的电流值 I 和电压值U 要在一定的范围内变化,这就要求有一个合适的电源.测量电路是根据实验要求确定好的,如电流表 与负载串联测负载中通过的电流,电压表与负载并联测负载两端的电压.制流电路和分压电路是用来控制负载的电流和电压,使其变化范围达到预定的要求,控 制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱.为了更好的控制负载的电流和电压,必须了解制流电 路和分压电路的特点.[实验目的]1.了解电磁学实验基本仪器的性能和使用方法. 2.掌握制流与分压两种电路的连结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法. 3.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识.[实验仪器]直流稳压电源,电压表,电流表,万用电表,滑线变阻器,电阻箱 2 个,开关,导线.[实验原理]1.制流电路制流电路如图 2-1-1 所示,图中 E 为直流电源; R0 为滑线变阻器; A 为电流表; RZ 为负载; 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 RAC ,从而改变整个电路的电流 I .(1)调节范围 由:Rz AC BR0AE图 2-1-1K制流电路图精品文档,欢迎下载可编辑(2-1-1)I E RZ RAC当 C 滑至 A 点 RAC0 , ImaxE RZ,负载处U maxE;当 C 滑至 B 点 RACR0 , I minRZE R0,U minRZE R0RZ电压调节范围: RZ E → E R0 RZ相应的电流变化为 : E→ER0 RZRZ(2)制流特性曲线一般情况下负载 RZ 中的电流为EIER0 ImaxKRZ RAC RZ RAC K XR0 R0(2-1-2)式中 K Rz , X RAC .R0R0图 2-1-2 表示不同 K 值的制流特性曲线,从曲线可以清I楚地看到制流电路有以下几个特点:① K 越大电流调节范围越小;I maxK=10 K=1② K ≥l 时调节的线性较好; ③ K 较小时(即 R0 RZ ), X 接近 0 时电流变化很K=0.5K=0.05K=0.2 K=0.1大,细调程度较差;④不论 R0 大小如何,负载 RZ 上通过的电流都不可能为零.00.51.0X图6 图5图 2-1-2 图 2-1-2(3)细调范围的确定图4精品文档,欢迎下载可编辑制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,最少位移是一圈,因此一圈电阻 R0 的大小就决定了电流的最小改变量.因为I E RAC RZ对 RAC 微分II RACRACERAC RZ2 RAC(2-1-3)Im inI2 E R0I2 ER0 N式中 N 为变阻器总圈数.从上式可见,当电路中的 E 、RZ 、R0 确定后, I 与 I 2 成正比,故电流越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流时也能满足要求,这就要使I变小,而maxR0不能太小,否则会影响电流的调节范围,所以只能使N变大,由于 N 大而使变阻器体积变得很大,故 N 又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制流,如图 2-1-3 所示,其中 R10 阻值大,作粗调用, R20 阻值小作细调用,一般 R20 取R10 /10 ,但 R10 、 R20 的额定电流必须大于电路中的最大电流 I max .RZAVCBERZAR0R 10R 20K图 2-1-3 二级制流电路图2. 分压电路 (1) 调节范围EK图 2-1-4 分压电路图分压电路如图 2-1-4 所示,滑线变阻器两个固定端 A 、B 与电源 E 相接,负载 RZ 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.精品文档,欢迎下载可编辑当滑动头 C 在任一位置时, AC 两端的分压值U 为UE RZ RAC RZ RAC RBC RZ RAC RZ RAC 1E RBC (RZ RAC )RZ RACRZ (RACERZ RAC RBC ) RAC RBC E RZ RAC RZ R0 RAC RBC(2-1-4)RZ R0 RACE K RAC ERZRAC R0 RBCRZ RBC X式中 R0 RAC RBC, K RZ R0, X RAC R0(2)分压特性曲线由实验可得不同 K 值的分压特性曲线,如图 2-1-5所示. 从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:①不论 R0 的大小,负载 RZ 的电压调节范围均U U maxK=10 K=2K=1K=0.1 K=0.05可从 0 → E ; ② K 越小电压调节越不均匀; ③ K 越大电压调节越均匀,因此要电压U 在 000.51.0X图 2-1-5 分压特性曲 线到U max 整个范围内均匀变化,则取 K 1比较合适,实际 K 2 那条线可近似作为直线,故取 R0 ≤RZ 2即可认为电压调节已达到一般均匀的要求了.(3)细调范围的确定当 K 1时(即 RZ R0 ),略去式(2-1-4)分母项中的 RZ ,近似有经微分可得U RZ E RBCU RZ E (RBC )2 RBCU RZ2ERBC最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量,所以精品文档,欢迎下载可编辑(2-1-5)U m inU2 RZ ER0U2 RZ ER0 N式中 N 为变阻器总圈数, RZ 越小调节越不均匀.当 K 1时(即 RZ R0 ),略去式(2-1-4)中的 RBC X 近似有U RAC E R0对上式微分得 UE R0R AC,细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值,所以(2-1-6)(U )minE R0R0E N从上式可知,当变阻器选定后 E 、 R0 、 N 均为定值,故当 K 1时 (U )min 为一个常数,它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样.从调节的均匀度考虑, R0 越小越好,但 R0 上的功耗也将变大.因此还要考虑到功耗不能太大,则 R0 不宜取得过小.取 R0RZ 2即可兼顾两者的要求.与此同时应注意流过变阻器的总电流不RZ能超过它的额定值.若一般分压不能达到细调要求,可以如图2-1-6 将两个电阻 R10 和 R20 串联进行分压,其中大电阻用作粗调,小电阻用于细调. 3.制流电路与分压电路的差别与选择 (1) 调节范围R 10R 20EK图 2-1-6 二段分压电路图分压电路的电压调节范围大,而制流电路电压调节范围较小.(2) 细调程度当 R0 ≤RZ 2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.精品文档,欢迎下载可编辑基于以上的差别,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.[实验内容]1.仔细观察各仪表,说明各符号的意义,记录各仪表的等级. 2.用万用电表测试电路是否正常? 3.制流电路特性的研究按图2-1-1电路进行实验,用电阻箱为负载 RZ,取 K (即RZ R0)为0.1,确定 RZ=?根据所用的安培表的量限和 RZ 的最大容许电流,确定实验时的最大电流 I max 及电源电压 E 值.注意, I max 值应小于 RZ 最大容许电流.联结电路(注意电源电压及 RZ 取值, RAC 取最大值),复查电路无误后,闭合电源开关 K , 移动 C 点观察电流值的变化是否符合设计要求.移动变阻器滑动头 C ,在电流从最小到最大过程中,测量 8~10 次电流值及相应 C 在标尺上的位置l,并记下变阻器绕线部分的长度l0,以l l0(即 RBC )为横坐标,电流 I 为纵坐标 R0作图.注意,电流最小时 C 的标尺读数为测量 l 的零点.其次,测一下在 I 最小和最大时, C 移动一小格时电流值的变化 I .ARZVI CACIZ I CB取 K 1,重复上述测量并绘图.4.分压电路特性的研究按图 2-1-4 电路进行实验,用电阻箱当负载 RZ ,EK图 2-1-7 分压电路图取 K 2 确定 RZ 值,参照变阻器的额定电流和 RZ 的容许电流,确定电源电压 E 之值.要注意如图 2-1-7 所示,变阻器 BC 段的电流是 I Z 和 ICA 之和,确定 E 值时,特别要注意 BC 段的电流是否大于额定电流.精品文档,欢迎下载可编辑移动变阻器滑动头 C ,使加到负载 RZ 上的电压从最小变到最大,在此过程中,测量 8~10 次电压值U 及 C 点在标尺上的位置 Z ,用 l 为横坐标,U 为纵坐标作图. l0其次,测一下当电压值最小和最大时, C 移动一小格时电压值的变化 U .取 K 0.1,重复上述测量并绘图.[数据记录]表 2-1-1 制流电路的测量表格测量次数 物理量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10K 0.1I AK 1l l0表 2-1-2 分压电路的测量表格测量次数 物理量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U V K 0.1 K 2l l0[思考题]1. ZX 21型电阻箱的准确度为 0.1 级,若示值为 9563.5 ,试计算它的允许基本误差, 它的额定电流值;若示值改为 0.8 ,试计算它的允许基本误差.2.“制流电路是用来控制电路的电流,分压电路是用来控制电路的电压”这种想法对吗?3.从制流电路和分压电路特性曲线求出电流值(或电压值)近似为线性变化时,滑线变阻器的阻值.精品文档,欢迎下载可编辑实验二 示波器的使用[实验目的] 1.了解示波器显示电信号波形的原理 2.学会用示波器观察正弦电信号的波形 3.学会用示波器测量交流电压峰-峰值及周期 4.学会用示波器观察李萨如图形[实验仪器] 示波器,函数信号发生器[实验原理] 示波器用途极广泛,它的最大特点是能把看不见的电信号变换成可见的图像,如电流、电压波形等,还能测量相位、频率,是工程技术上常用的电子仪器. 最简单的示波器应包括以下五个部分:示波管、扫描发生器、同步电路、水平X轴和垂图 2-7-1 示波器基本结构直Y轴放大器、电源供给. 由于示波管本身的X及Y轴偏转板的灵敏度不高,当加于偏转板的信号电压较小时,电子束不能发生足够的偏转,以致屏上光点位移过小,不便观测.这就需要预先把小的信号电压 加以放大再加到偏转板上.为此,设置X轴及Y轴电压放大器.用方框图表示于图2-7-1所示.精品文档,欢迎下载可编辑从“Y轴输入”与“地”两端接入的输入电压Uin,经“衰减器”衰减为(R+9R) Uin/(R+9R+90R)=Uin/10后,作用于“Y轴电压放大器”.经放大器放大G倍后,为GUin/10,作 用于Y1-Y2两偏转板,能使示波管屏上光点位移增大.调节“Y轴增幅”旋钮,即调整放大倍 数G,可连续地改变屏上光点位移的大小.“衰减器”的作用是使过大的输入电压变小,以适应“Y轴电压放大器”的要求,否则 放大器不能正常工作,甚至受损.衰减率通常分为三档:1、1/10、1/100.X轴有同样作用的衰减器与电压放大器. 若要在屏上观测一个从Y轴输入的周期性信号电压的波形,则必须使一个(或几个)周 期内的信号电压随时间变化的细节稳定地出现在荧光屏上,以利观测.例如,交流电压 Uy=Umsin t是时间的函数,它的正弦波形是熟知的.但把Uy=Umsin t电压(通过放大器) 加到两个Y轴偏转板时,荧光屏上的光点只是作上下方向的正弦振动,振动的频率较快时, 看起来是一条垂直线.如果屏上的光点同时沿X轴正方向作匀速运动,我们就能看到光点描 出了时间函数的一段正弦曲线.如果光点沿X轴正向匀速地移动了Uy的一个周期之后,迅速 反跳到原来开始的位置上,再重复X轴正向的匀速运动,则光点的正弦运动轨迹就和前一次 的运动轨迹重合起来了.每个周期都重复同样的运动,光点的轨迹就能保持固定位置.重复 的频率较大时,可在屏上看见连续不动的一个周期函数曲线(波形).光点沿X轴正向的匀 速运动及反跳的周期过程,称扫描. 扫描周期是Y轴讯号周期的n(整数)倍时,屏上将稳定地出现n个周期的Uy函数波形.但 是,两个独立发生的电振荡频率在技上难以调节成准确的整倍数,因而屏上波形发生横向移 动,不能稳定,造成观测困难.克服的办法是,用Y轴讯号频率去控制扫描发生器的频率, 使讯号频率准确地等于扫描频率或成整数倍.电路的这个控制作用,称“整步”(或同步), 是同放大后的Y轴电压作用于锯齿波发生器来完成的.[仪器介绍]示波器的种类繁多,但原理、结构大致相同.本实验重点介绍VP-5220D示波器.VP- 5220D示波器的操作部分主要由以下几部分组成:CRT部分、垂直部分、水平部分、后面板.如 图2-7-2所示.精品文档,欢迎下载可编辑[实验内容]图 2-7-2 示波器的前面板一、示波器的CRT部分调节 1.定标:将Y轴垂直偏转因数和时间扫描速度调节最小,找到亮点,调节垂直位置和水平 位置,让亮点位于屏的中央.调节时间扫描,直至出现扫描线. 2.图像的亮度调节:调节“INTENSITY”旋钮,调整扫描线的亮度.注:扫描线的亮度 过亮会烧伤荧光屏. 3.辉线的聚焦调节:用进行CRT辉线的聚焦调整,即调整扫描线的清晰度. 4.刻度的照明调节:用“SCALE ILLUM”调节管面的刻度照明.沿顺时针方向旋转变亮.在 光线不足的工作场所或照相时使用. 5.调整扫描线的倾斜:扫描线在受强磁场及地磁的影响对刻度将发生倾斜,需用“TRACE ROTATION”旋钮使其水平对准. 6.校准:用“CAL 0.3V”端子输出约1KHZ、0.3V的方波校准电压和“VOLT/DIV”(即套 轴的外测旋钮),分别用于X轴和Y轴输入端的灵敏度校正及探头的调整.注:此次调节好 “VOLT/DIV” (即套轴的外测旋钮),在进行其他操作时切勿接触此旋钮,否则需重新校准. 二、观察波形 1. 在Y轴(或X轴)的输入端输入一定频率的信号,相应地将内触发信号源开关选择至 “CH2”(或“CH1”). 2.调节垂直灵敏度“VARIABLE”(即套轴的内侧旋钮)和时间扫描速率“TIME/DIV”,使 波形完整地位于管面上.精品文档,欢迎下载3.改变信号发生器上输入信号的波形(正弦波、方波、三角波),观察波形,并记录.三、测量交流电压峰-峰值UP-P 及周期T (或频率f )1.在Y 轴(或X 轴)的输入端输入一定频率的正弦信号,相应地将内触发信号源开关选择至“CH2”(或“CH1”).2.调节垂直灵敏度“VARIABLE ”(即套轴的内侧旋钮)和时间扫描速率“TIME/DIV ”,使波形完整地位于管面上.3.记录垂直灵敏度“VARIABLE ”(即套轴的内侧旋钮)的数值和完整波形峰-峰之间所占的格数,即得交流电压峰-峰值.如垂直灵敏度的数值为0.5v/div ,电压峰-峰之间所占的格数为4.8div ,即得交流电压峰-峰值U P-P =0.5v/div ×4.8div =2.4v .4.记录时间扫描速率“TIME/DIV ”(即套轴的内侧旋钮)的数值和完整波形一个周期所占的格数,即得交流电压周期.如时间扫描速率的数值为20ms/div ,一个周期所占的格数为2.5div ,即得周期T =20ms/div ×2.5div =50ms ,频率Hz 20ms 501f ==. 四、观察李萨如图形1.将X 轴和Y 轴输入端分别输入一定频率的信号,相应地将时间扫描速率“TIME/DIV ”反时针旋至尽头“X -Y ”.2.分别调节X 轴和Y 轴输入端信号的频率,使示波器管面上呈现稳定地李萨如图形.李萨如图形与振动频率之间的关系如表1所示.3. 用李萨如图形测出某一正弦波的频率.若已知其中一个波形的频率和y x N N ,即可由x y f f y x x = N N y 数方向切线对图形的切点数方向切线对图形的切点计算出另一波形的频率.改变X 轴和Y 轴输入端信号的频率,待呈现不同的李萨如图形时,如图2-7-3.[注意事项]图2-7-3 李萨如图形举例表1.为了保护荧光屏不被灼伤,使用示波器时,光点亮度不能太强,而且也不能让光点长时间停在荧光屏的一点上.2.在实验过程中,如果短时间不使用示波器,可将“INTENSITY”旋钮反时针方向旋至尽头,截止电子束的发射,使光点消失.不要经常通断示波器的电源,以免缩短示波管的使用寿命.3.根据示波器面板上的各控制部件的作用和功能,有目的地进行操作,避免盲目性;调节要适度,不要用力过猛.调节角度到达极限位置后应反向调节,不能继续用力扳动,以免损坏.4.先正确连接线路,组成测试系统以后再开启电源;观测完毕,先关断电源,然后拆掉连接线路,尽量避免带电操作,以防短路.[思考题]1.开启示波器电源,在观察和测试之前,怎样调节光点或扫描线的亮度和清晰度?2.观测正弦波电压的周期时怎样调节波形使其清晰和稳定?3.用李萨如图形测量频率时,怎样调节波形的大小和稳定?4.简要写出示波器面板上各旋钮的作用.5.在用李萨如图形测频率实验中,当X与Y偏转板上的正弦电压频率相等时,屏上图形还在时刻转动.为什么?6.示波器的扫描频率远大于或远小于Y轴正弦信号的频率时,屏上图形将是什么情形?试先从扫描频率等于正弦波信号频率的2(或1/2)、3(或1/3)、……倍考察,然后推广到n (或1/n)倍的情形..。
制流电路与分压电路示波器等
如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!实验一 制流电路与分压电路电路可以千变万化,但一个电路一般可以分为电源、控制和测量三个部分.电路中的负载可能是容性的、感性的或简单的电阻.根据测量的要求,负载的电流值 I 和电压值U 要在一定的范围内变化,这就要求有一个合适的电源.测量电路是根据实验要求确定好的,如电流表 与负载串联测负载中通过的电流,电压表与负载并联测负载两端的电压.制流电路和分压电路是用来控制负载的电流和电压,使其变化范围达到预定的要求,控 制元件主要使用滑线变阻器或电阻箱.为了更好的控制负载的电流和电压,必须了解制流电 路和分压电路的特点.[实验目的]1.了解电磁学实验基本仪器的性能和使用方法. 2.掌握制流与分压两种电路的连结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法. 3.熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识.[实验仪器]直流稳压电源,电压表,电流表,万用电表,滑线变阻器,电阻箱 2 个,开关,导线.[实验原理]1.制流电路制流电路如图 2-1-1 所示,图中 E 为直流电源; R0 为滑线变阻器; A 为电流表; RZ 为负载; 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 RAC ,从而改变整个电路的电流 I .(1)调节范围 由:Rz AC BR0AE图 2-1-1K制流电路图授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!(2-1-1)I E RZ RAC当 C 滑至 A 点 RAC0 , ImaxE RZ,负载处U maxE;当 C 滑至 B 点 RACR0 , I minRZE R0,U minRZE R0RZ电压调节范围: RZ E → E R0 RZ相应的电流变化为 : E→ER0 RZRZ(2)制流特性曲线一般情况下负载 RZ 中的电流为EIER0 ImaxKRZ RAC RZ RAC K XR0 R0(2-1-2)式中 K Rz , X RAC .R0R0图 2-1-2 表示不同 K 值的制流特性曲线,从曲线可以清I楚地看到制流电路有以下几个特点:① K 越大电流调节范围越小;I maxK=10 K=1② K ≥l 时调节的线性较好; ③ K 较小时(即 R0 RZ ), X 接近 0 时电流变化很K=0.5K=0.05K=0.2 K=0.1大,细调程度较差;④不论 R0 大小如何,负载 RZ 上通过的电流都不可能为零.00.51.0X图6 图5图 2-1-2 图 2-1-2(3)细调范围的确定图4授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,最少位移是一圈,因此一圈电阻 R0 的大小就决定了电流的最小改变量.因为I E RAC RZ对 RAC 微分II RACRACERAC RZ2 RAC(2-1-3)Im inI2 E R0I2 ER0 N式中 N 为变阻器总圈数.从上式可见,当电路中的 E 、RZ 、R0 确定后, I 与 I 2 成正比,故电流越大,则细调越困难,假如负载的电流在最大时能满足细调要求,而小电流时也能满足要求,这就要使I变小,而maxR0不能太小,否则会影响电流的调节范围,所以只能使N变大,由于 N 大而使变阻器体积变得很大,故 N 又不能增得太多,因此经常再串一变阻器,采用二级制流,如图 2-1-3 所示,其中 R10 阻值大,作粗调用, R20 阻值小作细调用,一般 R20 取R10 /10 ,但 R10 、 R20 的额定电流必须大于电路中的最大电流 I max .RZAVCBERZAR0R 10R 20K图 2-1-3 二级制流电路图2. 分压电路 (1) 调节范围EK图 2-1-4 分压电路图分压电路如图 2-1-4 所示,滑线变阻器两个固定端 A 、B 与电源 E 相接,负载 RZ 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.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!当滑动头 C 在任一位置时, AC 两端的分压值U 为UE RZ RAC RZ RAC RBC RZ RAC RZ RAC 1E RBC (RZ RAC )RZ RACRZ (RACERZ RAC RBC ) RAC RBC E RZ RAC RZ R0 RAC RBC(2-1-4)RZ R0 RACE K RAC ERZRAC R0 RBCRZ RBC X式中 R0 RAC RBC, K RZ R0, X RAC R0(2)分压特性曲线由实验可得不同 K 值的分压特性曲线,如图 2-1-5所示. 从曲线可以清楚看出分压电路有如下几个特点:①不论 R0 的大小,负载 RZ 的电压调节范围均U U maxK=10 K=2K=1K=0.1 K=0.05可从 0 → E ; ② K 越小电压调节越不均匀; ③ K 越大电压调节越均匀,因此要电压U 在 000.51.0X图 2-1-5 分压特性曲 线到U max 整个范围内均匀变化,则取 K 1比较合适,实际 K 2 那条线可近似作为直线,故取 R0 ≤RZ 2即可认为电压调节已达到一般均匀的要求了.(3)细调范围的确定当 K 1时(即 RZ R0 ),略去式(2-1-4)分母项中的 RZ ,近似有经微分可得U RZ E RBCU RZ E (RBC )2 RBCU RZ2ERBC最小的分压量即滑动头改变一圈位置所改变的电压量,所以授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!(2-1-5)U m inU2 RZ ER0U2 RZ ER0 N式中 N 为变阻器总圈数, RZ 越小调节越不均匀. 当 K 1时(即 RZ R0 ),略去式(2-1-4)中的 RBC X 近似有U RAC E R0对上式微分得 UE R0R AC,细调最小的分压值莫过于一圈对应的分压值,所以(2-1-6)(U )minE R0R0E N从上式可知,当变阻器选定后 E 、 R0 、 N 均为定值,故当 K 1时 (U )min 为一个常数,它表示在整个调节范围内调节的精细程度处处一样.从调节的均匀度考虑, R0 越小越好,但 R0 上的功耗也将变大.因此还要考虑到功耗不能太大,则 R0 不宜取得过小.取 R0RZ 2即可兼顾两者的要求.与此同时应注意流过变阻器的总电流不RZ能超过它的额定值.若一般分压不能达到细调要求,可以如图2-1-6 将两个电阻 R10 和 R20 串联进行分压,其中大电阻用作粗调,小电阻用于细调. 3.制流电路与分压电路的差别与选择 (1) 调节范围R 10R 20EK图 2-1-6 二段分压电路图分压电路的电压调节范围大,而制流电路电压调节范围较小.(2) 细调程度当 R0 ≤RZ 2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.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!基于以上的差别,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.[实验内容]1.仔细观察各仪表,说明各符号的意义,记录各仪表的等级. 2.用万用电表测试电路是否正常? 3.制流电路特性的研究按图2-1-1电路进行实验,用电阻箱为负载 RZ,取 K (即RZ R0)为0.1,确定 RZ=?根据所用的安培表的量限和 RZ 的最大容许电流,确定实验时的最大电流 I max 及电源电压 E 值.注意, I max 值应小于 RZ 最大容许电流.联结电路(注意电源电压及 RZ 取值, RAC 取最大值),复查电路无误后,闭合电源开关 K , 移动 C 点观察电流值的变化是否符合设计要求.移动变阻器滑动头 C ,在电流从最小到最大过程中,测量 8~10 次电流值及相应 C 在标尺上的位置l,并记下变阻器绕线部分的长度l0,以l l0(即 RBC )为横坐标,电流 I 为纵坐标 R0作图.注意,电流最小时 C 的标尺读数为测量 l 的零点.其次,测一下在 I 最小和最大时, C 移动一小格时电流值的变化 I .ARZVI CACIZ I CB取 K 1,重复上述测量并绘图.4.分压电路特性的研究按图 2-1-4 电路进行实验,用电阻箱当负载 RZ ,EK图 2-1-7 分压电路图取 K 2 确定 RZ 值,参照变阻器的额定电流和 RZ 的容许电流,确定电源电压 E 之值.要注意如图 2-1-7 所示,变阻器 BC 段的电流是 I Z 和 ICA 之和,确定 E 值时,特别要注意 BC 段的电流是否大于额定电流.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!移动变阻器滑动头 C ,使加到负载 RZ 上的电压从最小变到最大,在此过程中,测量 8~10 次电压值U 及 C 点在标尺上的位置 Z ,用 l 为横坐标,U 为纵坐标作图. l0其次,测一下当电压值最小和最大时, C 移动一小格时电压值的变化 U .取 K 0.1,重复上述测量并绘图.[数据记录]表 2-1-1 制流电路的测量表格测量次数 物理量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10K 0.1I AK 1l l0表 2-1-2 分压电路的测量表格测量次数 物理量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10U V K 0.1 K 2l l0[思考题]1. ZX 21型电阻箱的准确度为 0.1 级,若示值为 9563.5 ,试计算它的允许基本误差, 它的额定电流值;若示值改为 0.8 ,试计算它的允许基本误差.2.“制流电路是用来控制电路的电流,分压电路是用来控制电路的电压”这种想法对吗?3.从制流电路和分压电路特性曲线求出电流值(或电压值)近似为线性变化时,滑线变阻器的阻值.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!实验二 示波器的使用[实验目的] 1.了解示波器显示电信号波形的原理 2.学会用示波器观察正弦电信号的波形 3.学会用示波器测量交流电压峰-峰值及周期 4.学会用示波器观察李萨如图形[实验仪器] 示波器,函数信号发生器[实验原理] 示波器用途极广泛,它的最大特点是能把看不见的电信号变换成可见的图像,如电流、电压波形等,还能测量相位、频率,是工程技术上常用的电子仪器. 最简单的示波器应包括以下五个部分:示波管、扫描发生器、同步电路、水平X轴和垂图 2-7-1 示波器基本结构直Y轴放大器、电源供给. 由于示波管本身的X及Y轴偏转板的灵敏度不高,当加于偏转板的信号电压较小时,电子束不能发生足够的偏转,以致屏上光点位移过小,不便观测.这就需要预先把小的信号电压 加以放大再加到偏转板上.为此,设置X轴及Y轴电压放大器.用方框图表示于图2-7-1所示.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载!从“Y轴输入”与“地”两端接入的输入电压Uin,经“衰减器”衰减为(R+9R) Uin/(R+9R+90R)=Uin/10后,作用于“Y轴电压放大器”.经放大器放大G倍后,为GUin/10,作 用于Y1-Y2两偏转板,能使示波管屏上光点位移增大.调节“Y轴增幅”旋钮,即调整放大倍 数G,可连续地改变屏上光点位移的大小.“衰减器”的作用是使过大的输入电压变小,以适应“Y轴电压放大器”的要求,否则 放大器不能正常工作,甚至受损.衰减率通常分为三档:1、1/10、1/100.X轴有同样作用的衰减器与电压放大器. 若要在屏上观测一个从Y轴输入的周期性信号电压的波形,则必须使一个(或几个)周 期内的信号电压随时间变化的细节稳定地出现在荧光屏上,以利观测.例如,交流电压 Uy=Umsin t是时间的函数,它的正弦波形是熟知的.但把Uy=Umsin t电压(通过放大器) 加到两个Y轴偏转板时,荧光屏上的光点只是作上下方向的正弦振动,振动的频率较快时, 看起来是一条垂直线.如果屏上的光点同时沿X轴正方向作匀速运动,我们就能看到光点描 出了时间函数的一段正弦曲线.如果光点沿X轴正向匀速地移动了Uy的一个周期之后,迅速 反跳到原来开始的位置上,再重复X轴正向的匀速运动,则光点的正弦运动轨迹就和前一次 的运动轨迹重合起来了.每个周期都重复同样的运动,光点的轨迹就能保持固定位置.重复 的频率较大时,可在屏上看见连续不动的一个周期函数曲线(波形).光点沿X轴正向的匀 速运动及反跳的周期过程,称扫描. 扫描周期是Y轴讯号周期的n(整数)倍时,屏上将稳定地出现n个周期的Uy函数波形.但 是,两个独立发生的电振荡频率在技上难以调节成准确的整倍数,因而屏上波形发生横向移 动,不能稳定,造成观测困难.克服的办法是,用Y轴讯号频率去控制扫描发生器的频率, 使讯号频率准确地等于扫描频率或成整数倍.电路的这个控制作用,称“整步”(或同步), 是同放大后的Y轴电压作用于锯齿波发生器来完成的.[仪器介绍]示波器的种类繁多,但原理、结构大致相同.本实验重点介绍VP-5220D示波器.VP- 5220D示波器的操作部分主要由以下几部分组成:CRT部分、垂直部分、水平部分、后面板.如 图2-7-2所示.授课:XXX如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载![实验内容]图 2-7-2 示波器的前面板一、示波器的CRT部分调节 1.定标:将Y轴垂直偏转因数和时间扫描速度调节最小,找到亮点,调节垂直位置和水平 位置,让亮点位于屏的中央.调节时间扫描,直至出现扫描线. 2.图像的亮度调节:调节“INTENSITY”旋钮,调整扫描线的亮度.注:扫描线的亮度 过亮会烧伤荧光屏. 3.辉线的聚焦调节:用进行CRT辉线的聚焦调整,即调整扫描线的清晰度. 4.刻度的照明调节:用“SCALE ILLUM”调节管面的刻度照明.沿顺时针方向旋转变亮.在 光线不足的工作场所或照相时使用. 5.调整扫描线的倾斜:扫描线在受强磁场及地磁的影响对刻度将发生倾斜,需用“TRACE ROTATION”旋钮使其水平对准. 6.校准:用“CAL 0.3V”端子输出约1KHZ、0.3V的方波校准电压和“VOLT/DIV”(即套 轴的外测旋钮),分别用于X轴和Y轴输入端的灵敏度校正及探头的调整.注:此次调节好 “VOLT/DIV” (即套轴的外测旋钮),在进行其他操作时切勿接触此旋钮,否则需重新校准. 二、观察波形 1. 在Y轴(或X轴)的输入端输入一定频率的信号,相应地将内触发信号源开关选择至 “CH2”(或“CH1”). 2.调节垂直灵敏度“VARIABLE”(即套轴的内侧旋钮)和时间扫描速率“TIME/DIV”,使 波形完整地位于管面上.授课:XXX3.改变信号发生器上输入信号的波形(正弦波、方波、三角波),观察波形,并记录.三、测量交流电压峰-峰值UP-P 及周期T (或频率f )1.在Y 轴(或X 轴)的输入端输入一定频率的正弦信号,相应地将内触发信号源开关选择至“CH2”(或“CH1”).2.调节垂直灵敏度“VARIABLE ”(即套轴的内侧旋钮)和时间扫描速率“TIME/DIV ”,使波形完整地位于管面上.3.记录垂直灵敏度“VARIABLE ”(即套轴的内侧旋钮)的数值和完整波形峰-峰之间所占的格数,即得交流电压峰-峰值.如垂直灵敏度的数值为0.5v/div ,电压峰-峰之间所占的格数为4.8div ,即得交流电压峰-峰值U P-P =0.5v/div ×4.8div =2.4v .4.记录时间扫描速率“TIME/DIV ”(即套轴的内侧旋钮)的数值和完整波形一个周期所占的格数,即得交流电压周期.如时间扫描速率的数值为20ms/div ,一个周期所占的格数为2.5div ,即得周期T =20ms/div ×2.5div =50ms ,频率Hz 20ms 501f ==. 四、观察李萨如图形1.将X 轴和Y 轴输入端分别输入一定频率的信号,相应地将时间扫描速率“TIME/DIV ”反时针旋至尽头“X -Y ”.2.分别调节X 轴和Y 轴输入端信号的频率,使示波器管面上呈现稳定地李萨如图形.李萨如图形与振动频率之间的关系如表1所示.3. 用李萨如图形测出某一正弦波的频率.若已知其中一个波形的频率和y x N N ,即可由x y f f y x x = N N y 数方向切线对图形的切点数方向切线对图形的切点计算出另一波形的频率.改变X 轴和Y 轴输入端信号的频率,待呈现不同的李萨如图形时,如图2-7-3.[注意事项]图2-7-3 李萨如图形举例表1.为了保护荧光屏不被灼伤,使用示波器时,光点亮度不能太强,而且也不能让光点长时间停在荧光屏的一点上.2.在实验过程中,如果短时间不使用示波器,可将“INTENSITY”旋钮反时针方向旋至尽头,截止电子束的发射,使光点消失.不要经常通断示波器的电源,以免缩短示波管的使用寿命.3.根据示波器面板上的各控制部件的作用和功能,有目的地进行操作,避免盲目性;调节要适度,不要用力过猛.调节角度到达极限位置后应反向调节,不能继续用力扳动,以免损坏.4.先正确连接线路,组成测试系统以后再开启电源;观测完毕,先关断电源,然后拆掉连接线路,尽量避免带电操作,以防短路.[思考题]1.开启示波器电源,在观察和测试之前,怎样调节光点或扫描线的亮度和清晰度?2.观测正弦波电压的周期时怎样调节波形使其清晰和稳定?3.用李萨如图形测量频率时,怎样调节波形的大小和稳定?4.简要写出示波器面板上各旋钮的作用.5.在用李萨如图形测频率实验中,当X与Y偏转板上的正弦电压频率相等时,屏上图形还在时刻转动.为什么?6.示波器的扫描频率远大于或远小于Y轴正弦信号的频率时,屏上图形将是什么情形?试先从扫描频率等于正弦波信号频率的2(或1/2)、3(或1/3)、……倍考察,然后推广到n (或1/n)倍的情形.(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)。
高考物理动量实验总结(实用10篇)
高考物理动量实验总结第1篇探究高中物理实验教学改革摘要:从高中物理实验教学现状的调查和分析,我们发现,高中物理实验教学环节确实存在若干问题,这些问题是导致实验教学薄弱的主要原因。
我们知道,在新的《高中物理课程标准》中强调了高中物理实验教学的重要性,注重实验过程,使理论和实验密不可分,从而促进学生的全面发展。
没有实验,物理教学的目标将成为空谈。
因此针对物理实验教学出现的问题,我们要有良好的对策和方法来解决此类问题,以此达到实验教学的目的,为创新型人才的培养做好铺垫。
因此,需要改进和加强高中物理实验教学,研究出更好的实验教学方案,针对上述我们调查得到的问题,主要从以下几个方面来应对。
关键词:高中物理实验教学一、从教学资源入手,改善观念,提高教师教学能力(一)转变观念1.改变传统的社会观只有学校的管理人员改变传统的教育观念,才能在教育经费投入、相应课程的设置、人事、师资等方面充分考虑到物理实验教学的实际需要,满足高中物理实验教学需要。
同时加强素质教育推行,改变传统的只关注学生成绩与升学率观念。
这样才能给教师一个广阔的发挥专业知识的自由空间,认真地投身于物理实验教学改革中去,在教学中采用新的教学方法与手段,充分发挥教师的主观能动性。
2.改变传统的教育观在物理实验教学过程中,以教师为主导的教育观,老师只是把物理实验教学作为讲解授知识、学生加深印象的辅助教学手段。
因此,就会出现忽视物理实验教学,或者学生不做实验,直接讲解物理理论,得出最终的结论。
这样必然使学生失去独立观察、获取数据、分析数据、自主得出结论的过程,学生的动手能力得不到提高。
二充分发挥教师的能动作用1.改革实验教学模式,发挥教师的主导功能。
传统的实验教学往往是在实验课上教师惟恐学生实验不会做,故用大量时间讲解的原理、步骤、仪器的选取等所有的细节,最后只让学生按照教师的讲解进行一个机械的操作,其结果是学生成了一个动手操作机器。
如想正确的发挥教师的主导作用,就要求教师在几个环节上注意:A、实验前认真准备,通过简短的启发诱导,讲情要点,注意事项,精炼地做些演示,促使学生领会实验意图。
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 →⨯+122。
(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。
制流和分压电路
大学物理实验
实验数据和处理
1.实验条件
制流和分压电路
500 Ω 12 mA
100 12 V
注意:电表内阻可以自行用万用表测量。
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
实验数据和处理
2.制流电路测量数据
制流和分压电路
作I X图,并分析。
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
实验原理及仪器
(1)实验方法分析
制流和分压电路
分压电路特性曲线图
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
实验原理及仪器
(2)理论方法分析。
制流和分压电路
可以通过数学方法,求偏导数,分析变量之间的关系。如
当K KX U K2 1 1,U E E 2 2 E KX X K X 1 X / K
可以通过数学方法,求偏导数,分析变量之间的关系。如
I KI max I max 2 当 K 2 2 X K X 1 X / K 2 1 I I max X
I ? RAC
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
实验原理及仪器
2、分压电路
制流和分压电路
安徽三联学院基础实验教学中心
大学物理实验
实验原理及仪器
如图,负载RZ处,有
制流和分压电路
U AC
E RZ RAC RZ RAC
RZ RAC RBC RZ RAC
KX E K X 1 X
由上可知,当滑动端C从A移至B时,负载RZ上电压由0 变化至E,调节的范围与电阻器的阻值无关。
实验报告制流电路与分压电路
开关。
它是将滑线变阻器的滑动头 动滑动头的位置可以连续改变 ‘: 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AC 之间的电阻 R AC ,从而改变整个电路的电流R ZERAC(1)当C 滑至A 点0,1 max君,负载处U max E ;当C 滑至B 点RACR 0,1 minR Z R oU minER ZR 0R Z电压调节范围:相应的电流变化为■^E R 0R ZEER ZR 0 R Z般情况下负载R Z 中的电流为_E_ _ R 0R zR ACR 0R 0R ACR 。
.R ZR ACI KI maxK X式中K 电,XR 。
图2表示不同K 值的制流特性曲线, K 越大电流调节范围越小;K 1时调节的线性较好;K 较小时(即 R 0R Z ),X 接近O 时电流变化很大,细调程度较差;不论R °大小如何,负载上通过的电流都不可能为零。
细调范围的确定:制流电路的电流是靠滑线电阻滑动端位置移动来改变的,从曲线可以清楚地看到制流电路有以下几个特点:(1) (2) (3)(4)电子信息与机电工程学院 普通物理实验 课实验报告级物理(1) 班B 2组 实验日期_ 姓名: ___ 学号25号 老师评定 __________________________ 实验题目: ___ 制流电路与分压电路实验目的:1. 了解基本仪器的性能和使用方法;2. 掌握制流与分压两种电路的联结方法、性能和特点,学习检查电路故障的一般方法;3. 熟悉电磁学实验的操作规程和安全知识。
实验仪器毫安表伏特表 直流电源 滑线变阻器 电阻箱型号 C19- mA C31- mV DH1718C BX7- 11 ZX21a 规格1000mA 1000mV0-30V 5A 10Q111111Q实验原理:1. 制流电路电路如图1所示,图中E 为直流电源;R o 为滑线变阻箱,A 为电流表;R Z 为负载;K 为电源R ACR ACI 2Imin E?R式中N 为变阻器总圈数。
实验1制流电路和分压电路
一.实验目的:
1.了解基本电学仪器的使用. 2.掌握制流与分压电路联接方法、
性能和特点.
二.实验原理: 1.制流电路:
电流:
A RZ C RO A B
E I k max I I R Z R AC k x
RZ K R0
R AC X R0
E
I-X关系曲线
I
max a x I mmax
K = 10
E I max k I R Z R AC k x
O
K =1 K = 0 .2 K = 0 .0 5 1
X
制流电路的特点:
1.K 越大,电流 I 调节范围越小 2. k 1 ,I-X 图线的线性较好. 3.K 小, X 0时,电流大小难调节. 4.不管 R0 大小,负载 RZ上电流 I 0 制流电路: 适合负载电阻较小,通过负载的 电流较大,负载上电压或电流变化 范围小的情形.
K =1 K = 0 .1 O
0 .5 1 .0
RZ K R0
X
分压电路的特点:
1.不管R0大小,电压调节范围 0
2.K越小,电压越难调节.
R0 RZ 2
E
即取K=2,就可认为调节已达均匀。
分压电路: 适合负载电阻RZ较大,负载上V或A变化范围 大,或要求电压从零开始.
三.实验内容:
(1)制流电路:按图1-1,要求K=0.1,
0
R0 =
RZ =
E =
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
b.以L/L0为横坐标,电压U为纵坐标作图.
假定 R0 =200
,
,根据 RZ的最大
制流与分压电路实验参数的选择与确定
制流与分压电路实验参数的选择与确定电路实验是电子学学科中非常重要的一部分,对于电子学专业的学生来说,掌握电路实验技巧和方法是必不可少的。
制流电路和分压电路是电路实验中常用的两种电路,它们在电子学中有着重要的应用。
在进行制流和分压电路实验时,如何选择和确定实验参数是实验成功的关键。
本文将从实验目的、电路元件、电源和测量仪器等方面探讨制流和分压电路实验参数的选择和确定方法。
一、实验目的在进行制流和分压电路实验时,首先需要明确实验目的。
制流电路实验的主要目的是研究电流的稳定性,掌握制流电路的工作原理和特性。
分压电路实验的主要目的是研究电压的分压规律,掌握分压电路的工作原理和特性。
实验目的的明确有助于选择合适的实验参数,保证实验的顺利进行。
二、电路元件在选择实验参数时,需要考虑电路元件的特性和选型。
制流电路中的关键元件是稳流二极管和负载电阻,稳流二极管的特性决定了电流的稳定性,负载电阻的大小决定了电路的工作点。
分压电路中的关键元件是电阻和分压比,电阻的大小决定了电路的电流和电压,分压比的大小决定了电压的分压比例。
因此,根据实验目的和电路元件特性,选择合适的电路元件是选择实验参数的重要步骤。
三、电源在进行制流和分压电路实验时,电源的选择也非常重要。
电源的稳定性和输出电流或电压的范围决定了电路实验的可行性和精度。
在选择电源时,需要考虑电源的输出电流或电压范围、稳定性和精度等因素。
通常情况下,实验室中常用的电源有直流稳压电源和交流稳压电源。
直流稳压电源适用于需要稳定直流电压的实验,交流稳压电源适用于需要稳定交流电压的实验。
四、测量仪器在进行制流和分压电路实验时,测量仪器的选择也非常重要。
测量仪器的精度和灵敏度决定了实验数据的准确性和可靠性。
在选择测量仪器时,需要考虑测量仪器的精度、灵敏度和测量范围等因素。
通常情况下,实验室中常用的测量仪器有万用表、示波器和电流表等。
五、实验参数的选择与确定在了解实验目的、电路元件、电源和测量仪器的基础上,选择和确定实验参数是电路实验中非常重要的一步。
《大学物理实验》(B类)教学大纲
《大学物理实验》(B类)教学大纲课程名称:大学大学物理实验课程编号:实验学时:实验学分:面向专业:非物理学本科一、本实验课的性质、任务与目的(一)课程性质大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课,是一门独立的、实践性很强的基础课,是学生进入大学后,受到系统实验方法和实验技能基本训练的开端,是理工科类专业对学生进行科学实验训练的重要基础。
大学物理实验教学和物理理论教学具有同等重要的地位,它们既有深刻的内在联系,又有各自的任务和作用。
(二)课程的任务与目的1、通过对实验现象的观察、分析和物理量的测量,学习物理实验知识,加强对相关物理学原理的理解。
2、培养与提高学生的科学实验能力:①能自行阅读实验教材或资料,作好实验前的准备;②借助教材或仪器说明书能正确使用仪器;③能够运用物理理论对实验现象进行初步分析;④能正确记录数据,掌握列表法、作图法和遂差法等数据处理方法,初步具备处理数据、分析结果、用不确定度表示实验结果、撰写实验报告的能力,能撰写完整规范的实验报告;了解并学会使用本课程的网上教学系统。
⑤能够完成简单的设计性实验。
3、培养与提高学生的科学实验素质,要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品质。
4、掌握实验的基本知识、基本方法、基本技能,为后继的实验课程的学习打下必备的基础。
二、本实验课的基本理论大学物理实验课程是高等工科院校的一门必修课,是国家教育部规定的一门独立的实验课程,本实验课是基于大学物理理论的重于实验方法和实验技能训练的实验课程。
(一)误差基本理论(在绪论课中介绍,并在各实验的学习中逐步掌握):1、测量与误差的基本知识2、测量的不确定度和测量结果评定3、有效数字4、数据处理方法(列表法、作图法和逐差法)(二)各实验原理所依据的物理理论知识1、力学、热学、电磁学、光学以及近代物理的基本知识2、各实验的设计思想和基本原理三、实验方式与基本要求实行分层次教学:基础(必做)实验教学→开放(选做)实验教学1、基础实验教学为了培养学生的基本实验知识和基本实验操作能力,对于基础(必做)实验的教学要求:(1)由指导教师讲解实验的基本原理、基本要求、目的、操作规程及注意事项。
制流与分压实验报告
制流与分压实验报告实验名称:制流与分压实验报告实验目的:1.了解欧姆定律的基本原理;2.掌握制流与分压的基本方法和技巧;3.掌握测量仪表的使用方法和注意事项。
实验原理:电器元件、电源与导线连接处便组成了电路,而电路中的电源正是提供电流的,电阻是制约电流的。
本次实验主要涉及到欧姆定律。
欧姆定律:电流强度I与电源电势差U成正比,于电路中的电阻R成反比,即I=U/R制流法:当会路中只有一个电阻时,按电路通路的方法,配置电路。
将电路的导线一次性连接好,把电阻器的阻值调至所要求的电流值,记录下电源的电势差和电阻的阻值,计算出通过电阻的电流强度,并进行校验。
分压法:用二分之一电阻法测定电压。
根据欧姆定律,电压U与电阻R成正比关系。
V=IR,将电压表并联在电路中,读出电压,再断开原电路。
将电压表保持不变,改用电压表加外接电阻的法充当电压表,方便地测出电路中总电阻中的一部分。
注意事项:电路中不能加入一个100W左右的电阻以测每一电路中某一个电阻的电压。
实验装置:导线、电源、电流表、电压表、电阻器、示波器。
实验步骤:1.先用铜线、电源和开关连接电路。
其中,电源一端用电流表直接连入,再用铜线从电流表的另一端直接转接电阻器的一端,然后再用测量用的铜线从电阻器的另一端直接接入电源的另一端。
完成以上操作后,可以开动电源来测试电路。
2.将一根铜线插入电路中,然后将另一端插入电流表的显示模块中。
接着,观察电流表中数字是否合适。
注意:不能使用完全接触式电流表。
3.打开毫伏表,将其插入电路中。
然后,再将它的两个触头插入电路中,并确认显示数值是否正确。
4.在电路中加入一各电阻,然后接通电源。
接着,在电阻器中找到理想数值,读取电压和阻值。
然后,利用实验原理中的计算公式来计算出电路中通过电阻的电流强度。
实验结果与分析:在试验过程中,通过使用电流表和电压表的检测,可以判断出电路中的数值是否正确。
实验结果表明:在电路中加入的电阻大小与读取电压和阻值是成比例的。
分压电路和制流电路的特性研究
用不同的端子
接线。例如,
需要9Ω,则
步进旋钮
用‘’及‘9.9’端
子接线。
实验原理 :分压特性
图3-27 分压特性
UAC =
RACRL
UAB RACRBC +RBCRL +RACRL
对于不同的RL值,调节C点时,随 着RAC/R的改变,UAC/UAB的变化规律 不同。
实验原理:限流特性
RL
C
mA A R
记录数据时要保证有效数字位数。
数据处理
观察电表并记录
类别
用途
量程
伏特表
毫安表
准确度级 放置方式
观察滑线变阻器并记录
总阻值
; 额定电流
。
分压特性数据:
U0=5V
输出电压
滑动端位置(全长为L)
UAC /V
0 0.2L 0.4L 0.6L 0.8L 1L
10
RL 1 R
0.1
计算UAC/UAB值,作UAC/UAB~RAC/R图; 说明RL/R值的变化对图形的影响。
小结
用滑线变阻器组成分压电路或 限流电路时应根据电源电压E,负 载电阻RL和实验时所要求的负载上 的电压U或电流I值,计算组成控制 电路所需的变阻器的电阻值R,同 时变阻器的额定电流必须大于电流 中的实际电流值
大学物理实验
分压电路和制流电路的 特性研究
南京信息工程大学物理实验教学中心
编制:陈玉林
滑线变阻器特性的研究
电学实验中经常使用滑线变阻 器组成分压器来调解电压、或组成 限流器调节电路中的电流。为使实 验稳定、精确和顺利地进行,需根 据实验要求,正确选择滑线变阻器 的参数(阻值和额定电流)。本实 验即对滑线变阻器的分压、限流特 性进行分析、讨论。
