對于物理教學(xué)上的新應(yīng)用發(fā)展模式有哪些呢?應(yīng)該如何來促使現(xiàn)在電路教學(xué)的管理改革發(fā)展呢?在本文是一篇職業(yè)教學(xué)論文。本文對電學(xué)實驗中，定值電阻(或電阻箱)具有重要作用，當(dāng)實驗器材中出現(xiàn)定值電阻時，就要從電路的安全性、測量的精確性、操作的可控性等方面分析，以確定定值電阻在實驗中應(yīng)發(fā)揮的作用。

　　摘要：高考對電路實驗的考查，大多從電路設(shè)計、器材選擇、實驗程序、數(shù)據(jù)處理、實物圖連接等方面進行，其巾器材選擇中對定值電阻的選擇，最易出錯，導(dǎo)致功虧一簣。現(xiàn)從定值電阻在電路實驗中的功能，展現(xiàn)如何正確使用定值電阻。

　　關(guān)鍵詞：電路實驗教學(xué),電力技術(shù)發(fā)展,職業(yè)教學(xué)論文

　　一、用定值電阻保護電路

　　例1， 實驗室有如下器材：電流表A1(滿偏電流約500μA，內(nèi)阻約500 Ω，電流表A2(量程0～300μA，內(nèi)阻1000Ω，電流表A3(量程0～1mA，內(nèi)阻100Ω，定值電阻R0(阻值1 kΩ)，滑動變阻器R(0～5Ω，額定電流2A)，電池(電動勢2 V，內(nèi)阻不計)，開關(guān)、導(dǎo)線若干。

　　職業(yè)論文發(fā)表推薦：《物理教學(xué)探討》，《物理教學(xué)探討》創(chuàng)刊于1980年，原名《重慶物理教學(xué)》，自1983年初改為現(xiàn)名。本刊由西南大學(xué)(原西南師范大學(xué))主管，西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院主辦，中國教育學(xué)會物理教學(xué)專業(yè)委員會合辦，中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫(CAJCED)來源期刊;《中國期刊網(wǎng)》全文收錄期刊;被萬方數(shù)據(jù)、中國知網(wǎng)、龍源期刊、重慶維普等數(shù)十字專業(yè)期刊網(wǎng)站全文收錄。

　　要較精確地測出電流表A1的內(nèi)阻和滿偏電流：①畫出測量電路原理圖。②應(yīng)讀取的物理量是

　　。③)用這些量讀取的電流表A1的滿偏電流IR=____，電流表A1的內(nèi)阻rg=____。

　　解析：因為要測量電流表A，的滿偏電流和內(nèi)阻，所以電流表Al的表針雖能偏轉(zhuǎn)但不能顯示具體的電流值。因為電流表A2、A3的內(nèi)阻精確已知，可由電流表A2與A1并聯(lián)充當(dāng)電壓表，可將A3接在測量干路中與A2配合提供電流數(shù)值。當(dāng)A1滿偏時，流過A3的電流最大只能為0.70 mA.此時加在三表組成的測量電路兩端的電壓最大為0.325V，與電源電動勢相比，滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍過小，同時考慮到保護電表的因素，就需要在測量電路中串聯(lián)一保護電阻，可由R0承擔(dān)。因此實驗電路原理圖如圖1所示。

　　以題說法：關(guān)于保護電阻的使用，大多是與被測量部分串聯(lián)以保護電表，同時增加滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍，有時出現(xiàn)與電源直接串聯(lián)的電阻箱或滑動變阻器時，為了防止調(diào)節(jié)過程中因操作不當(dāng)造成短路，也需用定值電阻進行保護。保護電阻的使用原則是根據(jù)測量情況和測量對象科學(xué)分析，頭腦中既要有保護電阻的意識，但也不可濫用保護電阻。如：對改裝后的電流表進行校對電路設(shè)計時，因電流表內(nèi)阻很小，一般都需要保護電阻;而對改裝后的電壓表進行校對電路設(shè)計時，因電壓表內(nèi)阻很大，具有自保功能，一般不需要保護電阻。

　　二、用定值電阻實現(xiàn)電壓表的作用

　　例2 某同學(xué)做測量電流表A1內(nèi)阻的精確值實驗時，有如下器材：電流表A1(量程300 mA，內(nèi)阻約為5Ω)，電流表A2(量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω)，電壓表V(量程15V，內(nèi)阻約為3kΩ)，定值電阻R。(阻值5Ω)，滑動變阻器R1(電阻為0～10Ω，額定電流1A)，滑動變阻器R2(電阻為0～250Ω，額定電流0.3A)，穩(wěn)壓電源E(電動勢為3V，內(nèi)阻較小)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

　　要求待測電流表的示數(shù)從零開始變化，且能多測幾組數(shù)據(jù)，盡可能地減小誤差，從以上給定的器材中選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑模O(shè)計測量用的實驗電路圖，并在圖中標(biāo)出所用器材的代號。若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內(nèi)阻r1，則r1的表達(dá)式為____。

　　解析：因為待測電流表A1可自報電流值，電壓表V的量程太大不能用，電流表A2的內(nèi)阻不定，不能與A1并聯(lián)當(dāng)電壓表使用，所以此時只能充分利用定值電阻R0。將R。與待測表A1并聯(lián)，將電流表A2串聯(lián)在測量干路中，由電路結(jié)構(gòu)可知R0的電流，進而可知R0兩端的電壓，由此通過Ro實現(xiàn)了電壓表的作用，實驗電路圖如圖2所示。由電路原理可知，電流表A1的內(nèi)阻

　　以題說法：伏安法測電阻，不能簡單地理解為一定得有電壓表、電流表，即便伏、安表齊全，也還要認(rèn)真分析電表的量程特點，以便確定可不可用，若某一類電表多余(如本題中的電流表)，再看其內(nèi)阻是否精確已知，若是，則可通用，若不是，就要通過定值電阻實現(xiàn)短缺電表的作用。

　　三、用定值電阻實現(xiàn)電流表的作用

　　例3 為了測量量程為3 V的電壓表V的內(nèi)阻(約2000Ω)，可供選擇的器材有：

　　電流表A1，量程為0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω;電壓表V2，量程為SV，內(nèi)阻約3500Ω;變阻箱R1，阻值范圍為0～9 999Ω;變阻箱R2，阻值范圍為0～99.9Ω;滑動變阻器R3，最大阻值約為100Ω，額定電流1.5A;電源E，電動勢6V，內(nèi)阻約0.5Ω;單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

　　(1)請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V內(nèi)阻的實驗電路，畫出電路原理圖(電路原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)，要求測量盡量準(zhǔn)確。

　　(2)說明實驗所要測量的量_____;寫出計算電壓表V內(nèi)阻Rv的計算式為RV一____。

　　解析：由題意知待測電壓表允許通過的最大電流約為1.5mA，故題給電流表不可用，測量待測電壓表通過的電流只有用定值電阻配合電壓表V2完成。將待測電壓表與定值電阻串聯(lián)后再與電壓表V2并聯(lián)，就可實現(xiàn)用定值電阻測電流的目的，所以，實驗電路如圖3所示。需要測量的量有：待測電壓表V的示數(shù)U、電壓表V2的示數(shù)U2 、使兩表指針盡可能滿偏并穩(wěn)定時電阻箱R1的讀數(shù)R1，待測電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為　以題說法：對于伏安法測量中出現(xiàn)一類電表短缺，需要一個電阻充當(dāng)電表作用時，必要時也可用電阻箱，不一定非得用定值電阻，如圖4所示的測電阻Rx的電路設(shè)計中，電阻箱就發(fā)揮了電壓表的作用。

　　四、用定值電阻擴大電表量程

　　例4 在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，備有以下器材：電流表G(量程3mA，內(nèi)阻rg=10Ω);電流表A(量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω);滑動變阻器R1(0～20Ω，10A);滑動變阻器R。(0～1750Ω，1A);定值電阻R3=990 Q;被測干電池E(電動勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干。

　　(1)請根據(jù)題中要求畫出實驗電路圖。(用所給器材符號表示)

　　(2)現(xiàn)已將所測數(shù)據(jù)描繪在如圖5所示的坐標(biāo)系中，則被測電動勢E=___，內(nèi)阻r=___。

　　解析：(1)因為器材中沒有電阻箱，定值電阻也只有一個，所以只能用伏安法測量。雖缺少電壓表，但可由內(nèi)阻精確的電流表G替代，只是需要串聯(lián)定值電阻R3以擴大量程，改裝擴程后的等效內(nèi)阻為1000Ω，量程為3V，因此實驗電路圖如圖6所示。

　　(2)由電路圖可知，坐標(biāo)系的縱軸應(yīng)是電流表G的示數(shù)，其值乘以1000即為改裝后電壓表的讀數(shù)——路端

　　電壓，由平均思想將坐標(biāo)中各點連成一條傾斜的直線，再由閉合電路的歐姆定律U=E-Ir可知，縱軸截距乘以1000即為電動勢，約為1.45V，橫軸截距等于路端電壓為1.0V時通過電源的電流，約為0.55A，解得電源內(nèi)阻約為0.80Ω。

　　以題說法：一般的，電流表G叫做電流計表頭，其電流及電壓滿偏值都較小，若器材中給了這類表，使用時都需要串聯(lián)或并聯(lián)一電阻以擴大量程，這就自然考查了電表的改裝原理。當(dāng)然，不是所有的題口給出電壓表V和電流表A都合適，這就需要認(rèn)真分析實驗要求，必要時，對量程較小的電壓表或電流表進行改裝擴程，以完成實驗任務(wù)。

　　跟蹤訓(xùn)練

　　1.現(xiàn)要測量某一電壓表V的內(nèi)阻，給定的器材有：待測電壓表V(量程2V，內(nèi)阻約4kΩ);電流表A(量程1.2 mA，內(nèi)阻約500Ω);直流電源E(電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計);固定電阻三個，R1 =4 kΩ，R2=10kΩ，R3=15kΩ滑動變阻器R;開關(guān)S及導(dǎo)線若干。要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。

　　(1)試從三個固定電阻中選用一個，與其他器材一起組成測量電路，面出測量電路的原理圖。(要求電路中各器材用題中給定的符號標(biāo)出)

　　(2)電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為，，則電壓表內(nèi)阻Rv=____。

　　2.常用電流表有內(nèi)阻，現(xiàn)要測量電流表G，的內(nèi)阻r1，電路如圖7甲所示，供選擇的器材如下：

　　A.待測電流表G1(0～5mA、內(nèi)阻約為300Ω)

　　B.電流表G20～10 mA、內(nèi)阻約為100Ω)

　　C.定值電阻R1(阻值30Ω)

　　D.定值電阻R2(阻值300Ω)

　　E.定值電阻R3(阻值3 kΩ)

　　F.滑動變阻器R4(0～20Ω)

　　G.電源F(電動勢6.0V，內(nèi)阻不計)

　　H.開關(guān)S，導(dǎo)線若干

　　(1)電路中Lj電流表G1并聯(lián)的電阻應(yīng)選____，保護電阻應(yīng)選____。(填寫器材前的字母序號)

　　(2)根據(jù)電路在圖7乙中連接實物圖，要求閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑動觸頭P處于正確位置。

　　(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路;②閉合開關(guān)S，移動滑動觸頭P至某一位置，記錄G2、G2的讀數(shù)I1、I2;③____;④以I1為縱軸，I12/sub>為橫軸，作出相應(yīng)圖像如圖7丙所示。

　　(4)由I1一I2圖像的斜率k及定值電阻.寫出電流表G，內(nèi)阻的表達(dá)式r1=____。

　　3.一節(jié)電動勢約為9V，內(nèi)阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流為500mA。為了精確測定該電池的電動勢和內(nèi)阻，選用了總電阻為50Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表，連成如圖8所示的電路。

　　(1)為了防止誤將滑動變阻器電阻調(diào)為零而損壞器材，需要在電路中接入一個定值電阻R，最適合的電阻是(

　　)。

　　A.10Ω，5W

　　B.10Ω.0.5W

　　C.20Ω，5W

　　D.20Ω，0.5W

　　(2)在其他器材不變的情況下，再取一個上述規(guī)格的電池，與原來的電池串聯(lián)組成電池組，測量這個電池組的電動勢和內(nèi)阻，且操作無誤，試面出實驗電路原理圖。