用EXCEL探究滑动变阻器的选择和连接.doc

用EXCEL探究滑动变阻器的选择和连接物理图像可以恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律，可以使物理量之间的函数关系明确，利用Excel的内置函数或编辑公式和图表向导功能绘制图像，直观明了地进行分析比较，找出如何选择和连接滑动变阻器的方法。1.限流接法中滑动变阻器的选择R0Rx ES图示电路为限流式电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器阻值为R0，被测电阻的阻值为Rx。闭合开关后，Rx两端电压为，若E=6V，R0=0100，Rx分别取10、20、50、100、200、500。下面用Excel探究电压Ux随电阻R0变化规律。依次取Rx分别为20、50、100、200、500，又可以得到Rx取不同数值时，Ux随R0变化的数据如下表所示。Ux/VR0/0102030405060708090100Rx/106.00 3.002.001.501.201.000.860.750.670.60 0.55206.00 4.003.002.402.001.711.501.331.201.091.00506.00 5.004.293.75 3.333.002.732.502.312.142.001006.00 5.455.004.624.294.003.753.533.33 3.163.002006.00 5.715.455.225.004.804.624.444.294.144.005006.00 5.885.77 5.665.56 5.455.365.265.175.085.00获得数据后，确定后在同一图表中获得Rx=20时对应的UxR0曲线。同样的操作，获得在同一图表中当Rx取不同数值时的UxR0曲线，如下图。这些图线称为限流接法的输出特征曲线，通过分析右图，可以得到以下结论：（1）Rx越大，曲线距原点越远，线性程度越高，Rx的电压越易调节，但是电压调节范围却变得越来越小。（2）RxR0时（例如Rx=500，R0=100），由图线可知，曲线接近直线，Rx的电压易调节，但是电压调节范围过小（6V5V），滑动变阻器起不到调节作用。（3）RxR0时（例如Rx=10，R0=100），由图线可知，曲线非常弯曲，当R0在绝大部分范围内（20100）的变化时，Rx两端电压调节范围过小（2V0.5V），起不到调节电压的作用；当Rx的电压能在较大范围（6V2V）变化时，R0却在过小的范围内（020）变化，滑动变阻器不易控制，造成调节精度过低。所以，在满足题目调压范围的前提下，应尽量选择电阻较为接近用电器电阻的变阻器。2.分压接法中的滑动变阻器的选取RxRES图式电路为滑动变阻器分压接法，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的阻值为R（可在0100之间变化），被测电阻的阻值为Rx分别为10、20、50、100、200，闭合开关后，当滑动变阻器左端的电阻为R左时，Rx两端的电压为下面用Excel探究电压Ux随电阻R左的变化规律。依次取R左分别为20、50、100、200、500，又可以得到R左取不同数值时，Ux随R左变化的数据如下表所示。Ux/VR左/0102030405060708090100Rx/100.00 0.320.460.580.710.861.061.351.852.846.00200.00 0.410.670.881.091.331.642.052.673.726.00500.00 0.510.911.271.62 2.00 2.43 2.96 3.64 4.586.001000.00 0.55 1.03 1.49 1.94 2.40 2.90 3.47 4.14 4.956.002000.00 0.57 1.11 1.63 2.14 2.67 3.21 3.80 4.44 5.17 6.005000.00 0.59 1.16 1.73 2.29 2.86 3.44 4.03 4.65 5.30 6.00获得数据后，在同一图表中获得Rx=20时对应的UxR左曲线。同样的操作，获得在同一图表中当R左取不同数值时的UxR左曲线，如右图。分析图可得出以下结论：（1）Rx越大，图线线性程度越高，Rx的电压越易调节，调节精度越高。（2）当RxR时，UxR左E/R，则函数图线非常接近直线（例如R=100，Rx=500）。Rx的电压Ux可随着R左的均匀增加而均匀增加，电压Ux几乎就由R左决定，而R左的影响可以忽略不计。因此，这种情况下电压容易调节，且调节精度高。所以，控制电路采用分压式接法时滑动变阻器的最大阻值应小于被测电阻的阻值。故在该接法中，应选择阻值小而额定电流大的变阻器。高中实验题目中测电阻的方法.伏安法；伏伏法；安安法；.半偏法：滑动变阻器限流式半偏法电流半偏法；如测量表头的内阻滑动变阻器分压式半偏法电压半偏法.替代法.简单的混联电路精确测量，最灵活、最难。.欧姆表