Ⅰ 串聯電路規律的實驗報告
最終結論:串聯電路中電壓的規律:串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和 實驗報告:【學生分析】 通過前面的學習,學生已經知道了串、並聯電路中電流的規律和電壓表的使用。學生對科學探究已經有了初步的認識,本節課可以讓學生仿照探究串並聯電路中電流的規律的學習過程進行本節的探究。 【教學目標】 根據全面提高學生素質的總體目標與課程標準的要求以及學生已有的認識基礎,我確定了本節的教學目標如下: 1.知識與技能: (1)通過探究實驗,得出串、並聯電路中電壓的規律,學習科學探究的方法; (2)在實驗過程中,訓練學生連接電路、正確識記、使用電壓表的基本技能。 2.過程與方法: (1)通過觀察和實驗,探究串、並聯電路中電壓的規律,提高學生對問題的探究能力; (2)通過學生的親自實驗,培養他們初步的觀察能力、動手操作的實驗能力和對實驗結論的歸納總結的概括能力。 3.情感態度和價值觀: (1)通過學生探究活動,激發學生學習興趣,培養學生熱愛科學、積極研究、探索科學知識的精神; (2)通過同學們共同探究的實驗過程,培養學生嚴謹的科學態度和協作精神。 【教學重點】 通過實驗探究串、並聯電路中電壓的規律。 【教學難點】 組織指導學生在探究過程中認真觀察,仔細分析,歸納得出恰當的結論。 【教具准備】 電池組、小燈泡(帶燈座)、開關、導線若干、電壓表、投影儀。 【設計理念】 1.在串、並聯電路中電壓規律的探究過程中,通過給學生創設問題的情景,充分調動學生的積極性,使學生去討論、猜想、設計實驗方案並動手做實驗,讓學生成為串、並聯電路中電壓的規律的「發現者」,課堂的主人翁,使本節課的教學過程如研究課題那樣去進行。 2.在整個教學過程中,教師是學生的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同發展的互動過程。當學生遇到困難時,教師要和學生一起猜想、分析,從中點撥其思維。 3.教學的真正目的是讓學生探索規律,獲得研究、思維的方法,然後通過方法的獲得以及運用方法探索、創造的過程,使學生形成對科學研究有親近熱愛、和諧相融的情感,具有樂於探索物理現象和日常生活中的物理學原理的科學精神。因此,本節課將把思維程序作為貫穿整個教學過程的主線,教給學生一種研究問題的思維方法,從而培養學生的多種能力,尤其是創造能力,達到教學的真正目的。 【教學過程】 一、創設情景,引入新課 1.教師引導:請同學們在紙上畫出你熟悉的串、並聯電路圖。 2.學生畫圖,教師巡視,選出較好的圖,用投影儀放大。 3.教師引導: (1)同學們觀察自己畫出的串、並聯電路圖。 (2)你已經了解了串、並聯電路的哪些知識,還想知道哪些內容,還有什麼問題? 4.學生回答: (1)串聯電路中的電流處處相等;並聯電路中幹路中的總電流等於各支路中電流之和。 (2)電流表工作的時候必須串聯在電路中。 5.學生提問: (1)串聯電路中的電壓有什麼樣的關系?也和電流一樣,處處相等嗎? (2)並聯電路中的電壓有什麼樣的關系?也和電流一樣,幹路中的總電壓等於各支路中電壓之和嗎? 二、進行新課,探究新知 1.猜想或假設: (1)教師引導: 這位同學提出了很好的問題,我們先來一起研究串聯電路中的電壓有什麼關系。同學們可以大膽猜想,你認為串聯電路中的電壓有什麼樣的關系?會是什麼呢? (2)學生猜想或假設: 學生A:我認為串聯電路中電壓的關系應該和電流的關系相同,也是處處相等。 學生B:我們認為燈泡大的地方電壓大,燈泡小的地方電壓就小。 學生C:我們認為電壓應該從電源正極出發,沿著電流的方向越來越小。因為電壓是使電路中形成電流的某種「力量」,力量會越用越小。 學生D:串聯電池組的電壓等於各個電池的電壓之和,串聯電路各點的電壓之和也應該等於兩點間的總電壓。 …… 2.設計實驗 (1)教師引導:同學們做出了各種猜想、各樣假設,真實的結果到底是什麼?請同學們用實驗來求證。大家先來設計實驗。 (2)學生設計實驗: (學生討論,教師巡視了解) (3)教師引導:各組可以簡單說明你們的設計方案。 (4)學生匯報設計方案: 第一組:我們組選擇兩只不同的燈泡,選三塊電壓表,同時測量每隻燈泡和兩只燈泡的電壓,比較結果。 第二組:我們計劃用三節電池,選擇兩只完全相同的燈泡,分別測出每隻燈泡兩端的電壓和兩只燈的總電壓進行比較。 第三組:我們組選擇三隻差別較大的燈泡,分別測量每隻燈泡的電壓,每兩只燈泡的電壓和三隻燈泡的總電壓。 第四組:我們計劃選四隻燈泡,兩只一組,先將兩只燈泡串聯接入電路,分別測每隻燈泡的電壓和兩只燈泡總電壓。然後再換上另外兩只燈再次測量。 第五組:我們想選擇兩只燈泡,一塊電壓表,象測電流那樣分別測出A、B、C各點的電壓,然後進行比較。 (5)教師引導: 老師覺得同學們的設計都很好。不過要提醒大家一點,你的設計一定要有書面的內容,你要怎麼做,你是怎麼做的,你得出了什麼樣的結果,以便於自己檢查和與別人交流做更好的改進。 (6)學生補充設計方案:各組同學補充設計實驗電路和實驗數據表格。 (7)教師引導:很好!同學們進一步完善自己的設計方案後,可以進行實驗。建議大家在實驗中更換不同的小燈泡,進行重復測量,並在時間允許的情況下探究並聯電路中電壓的規律。 3.實驗論證: (1)學生分組實驗,教師巡視指導 要求同學們注意儀器使用的規范性。特別是電壓表正、負接線柱連接正確,量程要選擇合適,讀數時要弄清分度值,讀數准確。原始數據的記錄要實事求是如實記錄,不許隨意改動。實驗中出現的問題要記錄下來,以便查找、分析原因。 (2)分析和論證: 教師引導: 同學們認真分析你們測量出的數據。測量結果說明了什麼?你得出了什麼樣的結論?和你原來的猜想一致嗎? 學生匯報實驗現象: 學生A:我們用的是兩只完全相同的小燈泡,測出每隻小燈泡兩端的電壓相等,並且每隻燈泡兩端電壓的和與測出的兩只燈泡的總電壓幾乎相等。 學生B:我們用兩只不同的燈泡串聯,測出每隻燈泡的電壓不同,但兩只小燈泡兩端電壓的和等於電源電壓。 學生C:我們用的是三隻差別較大的小燈泡,測出來每隻燈泡的電壓都不同,但每兩只燈泡電壓的和都和直接測得的這兩只燈泡的總電壓相等,三隻小燈泡電壓的和幾乎等於電源電壓。 學生D:我們先用兩只小燈泡測,然後又換了兩只不同的小燈泡測。盡管測出的四隻小燈泡的電壓都不一樣,但前一次測量的兩只小燈泡電壓的和與第二次測量的兩只小燈泡電壓的和幾乎相等,且都差不多等於電源電壓。 學生E:做完串聯,我們還將兩只小燈泡並聯起來,分別測它們的電壓,結果電壓表指針指的是同一個位置。 學生F:我們也測並聯了,相同的兩只小燈泡電壓相同,不同的兩只小燈泡電壓也相同。 學生G:我們從兩只燈泡並聯開始,一直增加到四隻小燈泡並聯,測出來的結果幾乎不變。 學生H:我們在原來兩只小燈泡串聯的基礎上給其中的一隻燈泡並聯了第三隻小燈泡,結果並聯的兩只小燈泡兩端的電壓相等。 …… 教師引導:同學們這種勇於探索的精神非常好,歸納大家的實驗,可以得到一般結論嗎? 學生A:不管怎樣選擇燈泡,不論如何進行測量,盡管測出的數據不相同,但是有一個共同點就是同一個串聯電路中各個燈泡兩端電壓的和等於這幾個燈泡兩端的總電壓且等於電源電壓。 學生B:通過實驗可以得到結論: 串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 並聯電路中的總電壓,等於各個支路兩端的電壓,各支路電壓相等。 4、交流與評估: (1)教師引導:同學們通過自己的努力和同伴的配合得出了串聯電路中電壓的規律,祝賀同學們得到了一個正確的結論。不過,對同學們來講獲得結論的過程更重要。請大家對自己的探究活動過程進行回顧,認真分析、思考在實驗過程中真正明白了哪些問題,還有什麼新的發現? (2)學生交流評估1: 學生A:我開始將電壓表連接錯了。現在我知道了,電壓表的正負接線柱必須連接正確,否則接通電源後,指針反偏,並且速度很快,很容易將電壓表指針打彎。 學生B:電壓表的量程選擇也很重要。如果選擇的量程太大,指示值很小,幾乎不能讀數,如果選擇的量程太小,指針偏出了刻度盤外。 學生C:我們連電壓表的時候,先不接死,合上開關,迅速「試觸」一下,大概估計好量程再連接,很省事,一次就差不多能選對。 學生D:讀數也很重要。我第一次讀數,讀出一隻小燈泡的電壓值比電源電壓還大,原來電壓表接的是小量程,我是按大量程的刻度讀出來的。 學生E:我將電壓表接在了一根導線兩端,結果燈都亮了,可是電壓表讀數是零,為什麼呢? 學生F:我不小心將電壓表串聯在了電路中,燈全不亮,電壓表卻有指示值,和電源電壓幾乎一樣大。 學生G:我們是將電路連接正確了,電壓表也有指示,就是燈不亮,換了另外一個燈泡還是不亮,用手按住才亮起來。 學生H:我們組開始做時,有一隻燈亮,另一隻燈不亮,測電壓時,亮著的燈有指示值,不亮的燈兩端電壓為零。 …… (3)學生交流評估2: 教師引導: 同學們發現了這么多的問題,說明大家一定是很認真地去做了。養成好的習慣要比得到一個正確的結論更重要,希望同學們以後繼續努力。剛才提到的問題,請同學們互相討論,看能不能找出問題的原因。 學生討論: (教師巡視並參加同學們的討論) 學生A:電壓表接在一根導線的兩端,中間沒有用電器,相當於「一」點,所以電壓表示數為零。 學生B:將燈泡用手按著才能亮,我覺得是因為沒有接觸好,另外的問題我不知道。 教師引導:同學們一定非常想知道這些問題的答案,那就在以後的學習中努力,相信你一定會有收獲的。在同學們的交流中我注意到許多同學都用了「幾乎相等」這個詞,而不是說「相等」,為什麼呢? 學生C:因為它們相差很小,但又不完全相等。 教師引導:能分析出其中的原因嗎? 學生D:因為讀數或用表測量的過程中有一些偏差。 教師引導:同學們的表現都很棒。現在需要同學們根據你們的探究過程寫一份科學探究的小報告。 學生完成探究報告:教師巡視,選擇完成較好的,利用投影和同學們交流、小結。 三、歸納小結,深化目標,布置作業 1.小結本課的知識點。 (1)串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 (2)並聯電路中的總電壓,等於各個支路兩端的電壓,各支路電壓相等。 2.告訴學生:大家實驗做得很好,得到了許多有用的數據。科學家也是這樣經過實驗探究、分析數據從而找出規律的。從而激發學生的探索熱情。 【板書設計】 串聯電路中電壓的規律:串聯電路中的總電壓等於各部分電路的電壓之和。 並聯電路中電壓的規律:並聯電路各支路電壓相等。
Ⅱ 簡單組合邏輯電路的設計實驗報告
1、設計用來與非門及用源異或門、與門組成的半加器電路。要求按本文所述的設計步驟進行,直到測試電路邏輯功能符合設計要求為止。
2、設計一個一位全加器,要求用異或門、與門、或門組成。
3、設計一位全加器,要求用與或非門實現。
4、設計一個對兩個兩位無符號的二進制數進行比較的電路;根據第一個數是否大於、等於、小於第二個數,使相應的三個輸出端中的一個輸出為「1」,要求用與門、與非門及或非門實現。
時序邏輯電路在邏輯功能上的特點是任意時刻的輸出不僅取決於當時的輸入信號,而且還取決於電路原來的狀態,或者說,還與以前的輸入有關。
(2)電路實驗實驗報告擴展閱讀
在asic設計和pld設計中組合邏輯電路設計的最簡化是很重要的,在設計時常要求用最少的邏輯門或導線實現。在asic設計和pld設計中需要處理大量的約束項,值為1或0的項卻是有限的,提出組合邏輯電路設計的一種新方法。
與邏輯表示只有在決定事物結果的全部條件具備時,結果才發生。輸出變數為1的某個組合的所有因子的與表示輸出變數為1的這個組合出現、所有輸出變數為0的組合均不出現,因而可以表示輸出變數為1的這個組合。
Ⅲ 電路實驗報告怎麼寫
單相交流電路的實驗報告 目標:開發交流傳動實驗系統,能夠對交流傳動產品進行包括供電裝置(如變壓器、高壓櫃等)在內的主變流器、非同步電動機及其控制系統的綜合試驗。附圖1:交流傳動電力機車牽引系統原理圖。系統採用交流牽引電機背靠背的方式取代直流電機作為陪試機,用變流器取代原直流發電機—同步機組,直接向接觸網,在達到試驗目的的前提下大大減小能源消耗。附圖2:原交流傳動試驗系統原理電路圖。附圖3:能量反饋型交流傳動試驗系統原理電路圖。系統主要由主電路部分、控制部分和測試部分組成,分別要求完成以下內容:2、設計內容與要求1)試驗系統主電路的設計和部件選型① 主電路結構的設計,基本部件的確定;② 陪試牽引變壓器的選型;③ 陪試變流器的選型;④ 陪試交流牽引電機選型;2)試驗系統控制部分的設計① 主電路工作原理分析;② 控制電路工作原理分析;③ 保護電路工作原理分析;④ 控制系統的總體結構設計;⑤ PLC的選型、硬體配置、控制協議的確定;⑥ PLC程序流程的編寫。3)試驗系統測試部分的設計① 測試系統的工作原理分析;② 測試感測器的選型;③ 工控機、信號調理裝置、PCI採集板卡等的選型;④ 電路監測和保護的設計;⑤ LABVIEW程序流程的編寫。4)系統設計要求:① 試驗系統主要由10kV電網,單相交流供電的綜合試驗電源系統,被試變流器,交流牽引電機,陪試變流器,反饋變壓器,控制電源,三相AC380V動力電源,測試和控制系統等組成。② 根據試驗系統總體電路,計算10kV、50Hz電網單相、三相所需的的容量,計算三相電壓不平衡度及對三相電網的影響。③ 單相交流供電的綜合試驗電源系統參數要求:? 單相升壓變壓器(10kV/25kV)實現單相25kV/50Hz電源,容量4000kVA,在輸入電壓允許變化范圍內保證輸出電壓變化范圍17.5~31kV。? 牽引變壓器的牽引繞組的短路阻抗設計為25%,同時通過配備可調的電抗器來調節支路短路阻抗以實現不同綜合試驗的需求。? 電源系統的保護至少應包括:高壓警示、電流速斷保護、電流過流保護、變壓器保護(溫升保護、壓力保護、瓦斯保護等)等。④ 通用陪試變流器參數要求:? 輸出三相對稱的電壓,輸出電壓范圍0~2200V RMS;? 輸出電流范圍0~1300A RMS,輸出頻率范圍0~200Hz;? 輸出的最大功率≥3200kVA。⑤ 平台負載系統要求:? 採用交流牽引電機背靠背的方式作為陪試機,通過陪試牽引變流器和牽引變壓器直接向接觸網反饋能量;? 被試變流器的最大功率按照2800kW設計,被試非同步牽引電動機的最大功率按照1250kW設計;? 平台電機負載的保護應包括:高壓警示、電流速斷保護、過流保護、過壓保護、電機溫升保護、電機超速保護、短路保護、接地保護、缺相保護、陪試變流器保護(過流保護、過壓保護、接地保護、超溫保護、低溫保護、失壓保護、水位保護等)、陪試變壓器保護(溫升保護、壓力保護、瓦斯保護等)等。⑥ 測試系統的准確度滿足:交直流電流、電壓基波、有效值的測量准確度不低於±0.5%,轉速測量准確度不低於±0.1%或±1r/min,轉矩測量准確度不低於±1%,功率測量准確度不低於±1%。⑦ 其他性能要求:☆ 可靠性要求:系統能滿足長時間、間斷穩定運行。☆ 安全性:系統應保證人身、設備安全。☆ 易操作性:系統應提供友好人機界面,操作簡單。⑧ 系統設計完成後的資料整理擴聲電路實驗報告怎麼寫 一、直觀檢查法 直觀檢查法是斷開電源後立即進行。不用儀器、儀表,憑直觀的感覺,調動視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等4種感覺特性,進行判斷。這種檢查方法雖然准確性較差些,但速度快,直觀檢查法尤其對電源故障檢查很有用。 一看觀察機器或部件及其外部結構。看按鍵開關、介面、指示燈有無松動,線路板接緒有無脫落,有無虛焊、變色、裂痕、爆裂等現象,保險絲有無燒斷、打火、冒煙、變形、未卡住等問題,採用眼睛,直接識別和判斷。 二聽輕輕翻動機器或部件,搖擺搖擺,聽聽有無零件散落或螺絲釘脫落情況,是否有碰擊聲。作連續翻轉有無不正常的「吱吱」聲或「啪啪」的打火聲(通電時)。如果有這些現象,故障可能出現在這些地方。 三聞用鼻子聞聞有無燒焦氣味,找到氣味來源,故障可能出一放出異味的地方。 四摸用手摸摸變壓器外殼(斷電後進行),不要觸及接線端子,因為有時因充電電容存在,電壓甚高,危及安全。感覺一下,是否超過正常溫度、發燙,無法觸摸。功率管有無過熱或冰涼現象。調整管有無過熱或冰涼不熱現象。如果有這些現象,問題可能出現在這些地方。 二、試探法 試探法是針對懷疑部分的電路採用比較、分割、替代、模擬等試探手段,尋找故障所在,然後排除。具體方法如下: 1、比較找一台與故障機完全相同型號的機器,在專業設備中利用同一台機器的左、右聲道部件,測量相對應部分的電壓、電阻、電流數量,再加以比較,找到故障所在。 2、分割將某部分電路與其他部分脫開,接上外加電源,注入信號,進行判斷。 3、替代用好的元件替代懷疑元件,或將左、右聲道部件對換,尤其對於集成電路塊可以這樣進行。如果部件對換之後,機器恢復正常,則說明該部件存在問題或損壞。 4、模擬溫度模擬,採用電吹風加熱,或用酒精降溫,進行溫度性能檢查,振動模擬是使用細的塑料絕緣棒輕擊某些部件,看看電路工作狀況,可以發現某些虛焊現象,檢查故障所在。這種方法一般由技術熟練者進行,否則,容易出現故障加重現象。 三、靜態參數測量法 靜態參數的測量必須持有廠家生產設備的維修手冊,註明各個元器件端點靜態工作電流、或電壓,利用萬用表測量電路各個部分的電流、電壓或電阻值,看是否與標稱值相符合。 1、電阻測量 用萬用表的歐姆檔×100或×1K檔,不要使用R×10K檔,因為這檔上電表內接22.5伏電池,對晶體管測量不合適,容易損壞晶體管。在斷電的情況下測量,若有充電電容存在,必須用絕緣的螺絲起錐充分放電後進行。測量線路中電阻必須焊開一端,否則測量不準確。 2、電壓測量 在作此測量過程中要考慮萬用表內阻對測量值的影響。靜態測量值與動態測量值(加入信號時)不相同,這一點應當注意。測量靜態時各晶體管管腳,電阻、電容端電壓是否與標稱值一致,晶體管腳相對電壓能判斷管子是否損壞。 3、電流測量 採用直接測量時,將電流表串入電路中,檢查電流大小。採用間接測量時,測量兩端電壓,用電阻值去除電壓值,便得到電流值大小。 除靜態參數測量外,還可使用動態檢查法,利用信號源和示波器,注入信號直接檢查,對電路進行判斷。這種方法直接、准確,並且不容易損壞元器件,還可對電路和機械結構進行調整和校對。
Ⅳ 關於電路分析實驗報告
戴維南定理及功率傳輸最大條件
一、實驗目的
1、用實驗方法驗證戴維南定理的正確性。
2、學習線性含源一埠網路等效電路參數的測量方法。
3、驗證功率傳輸最大條件。
二、原理及說明
1、戴維南定理
任何一個線性含源一埠網路,對外部電路而言,總可以用一個理想電壓源和電阻相串聯的有源支路來代替,如圖3-1所示。理想電壓源的電壓等於原網路埠的開路電壓UOC,其電阻等於原網路中所有獨立電源為零時入端等效電阻R0 。
2、等效電阻R0
對於已知的線性含源一埠網路,其入端等效電阻R0可以從原網路計算得出,也可以通過實驗手段測出。下面介紹幾種測量方法。
方法1:由戴維南定理和諾頓定理可知:
因此,只要測出含源一埠網路的開路電壓UOC和短路電流ISC, R0就可得出,這種方法最簡便。但是,對於不允許將外部電路直接短路的網路(例如有可能因短路電流過大而損壞網路內部的器件時),不能採用此法。
方法2:測出含源一埠網路的開路電壓UOC以後,在埠處接一負載電阻RL,然後再測出負載電阻的端電壓URL ,因為:
則入端等效電阻為:
方法3:令有源一埠網路中的所有獨立電源置零,然後在埠處加一給定電壓U,測得流入埠的電流I (如圖3-2a所示),則:
也可以在埠處接入電流源I′,測得埠電壓U′(如圖3-2b所示),則:
3、功率傳輸最大條件
一個含有內阻ro的電源給RL供電,其功率為:
為求得RL從電源中獲得最大功率的最佳值,我們可以將功率P對RL求導,並令其導數等於零:
解得: RL=r0
得最大功率:
即:負載電阻RL從電源中獲得最大功率條件是負載電阻RL等於電源內阻r0 。
三、儀器設備
電工實驗裝置 :DG011 、 DY031 、 DG053
四、實驗內容
1、線性含源一埠網路的外特性
按圖3-3接線,改變電阻RL值,測量對應的電流和電壓值,數據填在表3-1內。根據測量結果,求出對應於戴維南等效參數Uoc,Isc。
表3-1 線性含源一埠網路的外特性
RL(Ω) 0短路 100 200 300 500 700 800 ∞開路
I(mA)
U( V )
2、求等效電阻Ro
利用原理及說明2中介紹的3種方法求R。,並將結果填入表3-2中,方法(1)和方法(2)數據在表3-1中取,方法(3)實驗線路如圖3-4所示。
表3-2 等效電阻R0
方法 1 2 3
R0(KΩ)
R0的平均值
3、戴維南等效電路
利用圖3-4構成戴維南等效電路如圖3-5所示,其中U0= R0= 。
測量其外特性U=f(I)。將數據填在表3-3中。
表3-3 戴維南等效電路
RL(Ω) 0短路 100 200 300 500 700 800 ∞開路
I(mA)
U( V )
4、最大功率傳輸條件
1.根據表3-3中數據計算並繪制功率隨RL變化的曲線:P=f(RL) 。
2.觀察P=f(RL)曲線,驗證最大功率傳輸條件是否正確。
六、報告要求
1、 根據實驗1和3測量結果,在同一張座標紙上做它們的外特性曲線U=f(I),並分析比較。
2、 完成實驗內容2的要求。