Ⅰ 串联电路规律的实验报告
最终结论:串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和 实验报告:【学生分析】 通过前面的学习,学生已经知道了串、并联电路中电流的规律和电压表的使用。学生对科学探究已经有了初步的认识,本节课可以让学生仿照探究串并联电路中电流的规律的学习过程进行本节的探究。 【教学目标】 根据全面提高学生素质的总体目标与课程标准的要求以及学生已有的认识基础,我确定了本节的教学目标如下: 1.知识与技能: (1)通过探究实验,得出串、并联电路中电压的规律,学习科学探究的方法; (2)在实验过程中,训练学生连接电路、正确识记、使用电压表的基本技能。 2.过程与方法: (1)通过观察和实验,探究串、并联电路中电压的规律,提高学生对问题的探究能力; (2)通过学生的亲自实验,培养他们初步的观察能力、动手操作的实验能力和对实验结论的归纳总结的概括能力。 3.情感态度和价值观: (1)通过学生探究活动,激发学生学习兴趣,培养学生热爱科学、积极研究、探索科学知识的精神; (2)通过同学们共同探究的实验过程,培养学生严谨的科学态度和协作精神。 【教学重点】 通过实验探究串、并联电路中电压的规律。 【教学难点】 组织指导学生在探究过程中认真观察,仔细分析,归纳得出恰当的结论。 【教具准备】 电池组、小灯泡(带灯座)、开关、导线若干、电压表、投影仪。 【设计理念】 1.在串、并联电路中电压规律的探究过程中,通过给学生创设问题的情景,充分调动学生的积极性,使学生去讨论、猜想、设计实验方案并动手做实验,让学生成为串、并联电路中电压的规律的“发现者”,课堂的主人翁,使本节课的教学过程如研究课题那样去进行。 2.在整个教学过程中,教师是学生的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时,教师要和学生一起猜想、分析,从中点拨其思维。 3.教学的真正目的是让学生探索规律,获得研究、思维的方法,然后通过方法的获得以及运用方法探索、创造的过程,使学生形成对科学研究有亲近热爱、和谐相融的情感,具有乐于探索物理现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。因此,本节课将把思维程序作为贯穿整个教学过程的主线,教给学生一种研究问题的思维方法,从而培养学生的多种能力,尤其是创造能力,达到教学的真正目的。 【教学过程】 一、创设情景,引入新课 1.教师引导:请同学们在纸上画出你熟悉的串、并联电路图。 2.学生画图,教师巡视,选出较好的图,用投影仪放大。 3.教师引导: (1)同学们观察自己画出的串、并联电路图。 (2)你已经了解了串、并联电路的哪些知识,还想知道哪些内容,还有什么问题? 4.学生回答: (1)串联电路中的电流处处相等;并联电路中干路中的总电流等于各支路中电流之和。 (2)电流表工作的时候必须串联在电路中。 5.学生提问: (1)串联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,处处相等吗? (2)并联电路中的电压有什么样的关系?也和电流一样,干路中的总电压等于各支路中电压之和吗? 二、进行新课,探究新知 1.猜想或假设: (1)教师引导: 这位同学提出了很好的问题,我们先来一起研究串联电路中的电压有什么关系。同学们可以大胆猜想,你认为串联电路中的电压有什么样的关系?会是什么呢? (2)学生猜想或假设: 学生A:我认为串联电路中电压的关系应该和电流的关系相同,也是处处相等。 学生B:我们认为灯泡大的地方电压大,灯泡小的地方电压就小。 学生C:我们认为电压应该从电源正极出发,沿着电流的方向越来越小。因为电压是使电路中形成电流的某种“力量”,力量会越用越小。 学生D:串联电池组的电压等于各个电池的电压之和,串联电路各点的电压之和也应该等于两点间的总电压。 …… 2.设计实验 (1)教师引导:同学们做出了各种猜想、各样假设,真实的结果到底是什么?请同学们用实验来求证。大家先来设计实验。 (2)学生设计实验: (学生讨论,教师巡视了解) (3)教师引导:各组可以简单说明你们的设计方案。 (4)学生汇报设计方案: 第一组:我们组选择两只不同的灯泡,选三块电压表,同时测量每只灯泡和两只灯泡的电压,比较结果。 第二组:我们计划用三节电池,选择两只完全相同的灯泡,分别测出每只灯泡两端的电压和两只灯的总电压进行比较。 第三组:我们组选择三只差别较大的灯泡,分别测量每只灯泡的电压,每两只灯泡的电压和三只灯泡的总电压。 第四组:我们计划选四只灯泡,两只一组,先将两只灯泡串联接入电路,分别测每只灯泡的电压和两只灯泡总电压。然后再换上另外两只灯再次测量。 第五组:我们想选择两只灯泡,一块电压表,象测电流那样分别测出A、B、C各点的电压,然后进行比较。 (5)教师引导: 老师觉得同学们的设计都很好。不过要提醒大家一点,你的设计一定要有书面的内容,你要怎么做,你是怎么做的,你得出了什么样的结果,以便于自己检查和与别人交流做更好的改进。 (6)学生补充设计方案:各组同学补充设计实验电路和实验数据表格。 (7)教师引导:很好!同学们进一步完善自己的设计方案后,可以进行实验。建议大家在实验中更换不同的小灯泡,进行重复测量,并在时间允许的情况下探究并联电路中电压的规律。 3.实验论证: (1)学生分组实验,教师巡视指导 要求同学们注意仪器使用的规范性。特别是电压表正、负接线柱连接正确,量程要选择合适,读数时要弄清分度值,读数准确。原始数据的记录要实事求是如实记录,不许随意改动。实验中出现的问题要记录下来,以便查找、分析原因。 (2)分析和论证: 教师引导: 同学们认真分析你们测量出的数据。测量结果说明了什么?你得出了什么样的结论?和你原来的猜想一致吗? 学生汇报实验现象: 学生A:我们用的是两只完全相同的小灯泡,测出每只小灯泡两端的电压相等,并且每只灯泡两端电压的和与测出的两只灯泡的总电压几乎相等。 学生B:我们用两只不同的灯泡串联,测出每只灯泡的电压不同,但两只小灯泡两端电压的和等于电源电压。 学生C:我们用的是三只差别较大的小灯泡,测出来每只灯泡的电压都不同,但每两只灯泡电压的和都和直接测得的这两只灯泡的总电压相等,三只小灯泡电压的和几乎等于电源电压。 学生D:我们先用两只小灯泡测,然后又换了两只不同的小灯泡测。尽管测出的四只小灯泡的电压都不一样,但前一次测量的两只小灯泡电压的和与第二次测量的两只小灯泡电压的和几乎相等,且都差不多等于电源电压。 学生E:做完串联,我们还将两只小灯泡并联起来,分别测它们的电压,结果电压表指针指的是同一个位置。 学生F:我们也测并联了,相同的两只小灯泡电压相同,不同的两只小灯泡电压也相同。 学生G:我们从两只灯泡并联开始,一直增加到四只小灯泡并联,测出来的结果几乎不变。 学生H:我们在原来两只小灯泡串联的基础上给其中的一只灯泡并联了第三只小灯泡,结果并联的两只小灯泡两端的电压相等。 …… 教师引导:同学们这种勇于探索的精神非常好,归纳大家的实验,可以得到一般结论吗? 学生A:不管怎样选择灯泡,不论如何进行测量,尽管测出的数据不相同,但是有一个共同点就是同一个串联电路中各个灯泡两端电压的和等于这几个灯泡两端的总电压且等于电源电压。 学生B:通过实验可以得到结论: 串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等。 4、交流与评估: (1)教师引导:同学们通过自己的努力和同伴的配合得出了串联电路中电压的规律,祝贺同学们得到了一个正确的结论。不过,对同学们来讲获得结论的过程更重要。请大家对自己的探究活动过程进行回顾,认真分析、思考在实验过程中真正明白了哪些问题,还有什么新的发现? (2)学生交流评估1: 学生A:我开始将电压表连接错了。现在我知道了,电压表的正负接线柱必须连接正确,否则接通电源后,指针反偏,并且速度很快,很容易将电压表指针打弯。 学生B:电压表的量程选择也很重要。如果选择的量程太大,指示值很小,几乎不能读数,如果选择的量程太小,指针偏出了刻度盘外。 学生C:我们连电压表的时候,先不接死,合上开关,迅速“试触”一下,大概估计好量程再连接,很省事,一次就差不多能选对。 学生D:读数也很重要。我第一次读数,读出一只小灯泡的电压值比电源电压还大,原来电压表接的是小量程,我是按大量程的刻度读出来的。 学生E:我将电压表接在了一根导线两端,结果灯都亮了,可是电压表读数是零,为什么呢? 学生F:我不小心将电压表串联在了电路中,灯全不亮,电压表却有指示值,和电源电压几乎一样大。 学生G:我们是将电路连接正确了,电压表也有指示,就是灯不亮,换了另外一个灯泡还是不亮,用手按住才亮起来。 学生H:我们组开始做时,有一只灯亮,另一只灯不亮,测电压时,亮着的灯有指示值,不亮的灯两端电压为零。 …… (3)学生交流评估2: 教师引导: 同学们发现了这么多的问题,说明大家一定是很认真地去做了。养成好的习惯要比得到一个正确的结论更重要,希望同学们以后继续努力。刚才提到的问题,请同学们互相讨论,看能不能找出问题的原因。 学生讨论: (教师巡视并参加同学们的讨论) 学生A:电压表接在一根导线的两端,中间没有用电器,相当于“一”点,所以电压表示数为零。 学生B:将灯泡用手按着才能亮,我觉得是因为没有接触好,另外的问题我不知道。 教师引导:同学们一定非常想知道这些问题的答案,那就在以后的学习中努力,相信你一定会有收获的。在同学们的交流中我注意到许多同学都用了“几乎相等”这个词,而不是说“相等”,为什么呢? 学生C:因为它们相差很小,但又不完全相等。 教师引导:能分析出其中的原因吗? 学生D:因为读数或用表测量的过程中有一些偏差。 教师引导:同学们的表现都很棒。现在需要同学们根据你们的探究过程写一份科学探究的小报告。 学生完成探究报告:教师巡视,选择完成较好的,利用投影和同学们交流、小结。 三、归纳小结,深化目标,布置作业 1.小结本课的知识点。 (1)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 (2)并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等。 2.告诉学生:大家实验做得很好,得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。从而激发学生的探索热情。 【板书设计】 串联电路中电压的规律:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 并联电路中电压的规律:并联电路各支路电压相等。
Ⅱ 简单组合逻辑电路的设计实验报告
1、设计用来与非门及用源异或门、与门组成的半加器电路。要求按本文所述的设计步骤进行,直到测试电路逻辑功能符合设计要求为止。
2、设计一个一位全加器,要求用异或门、与门、或门组成。
3、设计一位全加器,要求用与或非门实现。
4、设计一个对两个两位无符号的二进制数进行比较的电路;根据第一个数是否大于、等于、小于第二个数,使相应的三个输出端中的一个输出为“1”,要求用与门、与非门及或非门实现。
时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路原来的状态,或者说,还与以前的输入有关。
(2)电路实验实验报告扩展阅读
在asic设计和pld设计中组合逻辑电路设计的最简化是很重要的,在设计时常要求用最少的逻辑门或导线实现。在asic设计和pld设计中需要处理大量的约束项,值为1或0的项却是有限的,提出组合逻辑电路设计的一种新方法。
与逻辑表示只有在决定事物结果的全部条件具备时,结果才发生。输出变量为1的某个组合的所有因子的与表示输出变量为1的这个组合出现、所有输出变量为0的组合均不出现,因而可以表示输出变量为1的这个组合。
Ⅲ 电路实验报告怎么写
单相交流电路的实验报告 目标:开发交流传动实验系统,能够对交流传动产品进行包括供电装置(如变压器、高压柜等)在内的主变流器、异步电动机及其控制系统的综合试验。附图1:交流传动电力机车牵引系统原理图。系统采用交流牵引电机背靠背的方式取代直流电机作为陪试机,用变流器取代原直流发电机—同步机组,直接向接触网,在达到试验目的的前提下大大减小能源消耗。附图2:原交流传动试验系统原理电路图。附图3:能量反馈型交流传动试验系统原理电路图。系统主要由主电路部分、控制部分和测试部分组成,分别要求完成以下内容:2、设计内容与要求1)试验系统主电路的设计和部件选型① 主电路结构的设计,基本部件的确定;② 陪试牵引变压器的选型;③ 陪试变流器的选型;④ 陪试交流牵引电机选型;2)试验系统控制部分的设计① 主电路工作原理分析;② 控制电路工作原理分析;③ 保护电路工作原理分析;④ 控制系统的总体结构设计;⑤ PLC的选型、硬件配置、控制协议的确定;⑥ PLC程序流程的编写。3)试验系统测试部分的设计① 测试系统的工作原理分析;② 测试传感器的选型;③ 工控机、信号调理装置、PCI采集板卡等的选型;④ 电路监测和保护的设计;⑤ LABVIEW程序流程的编写。4)系统设计要求:① 试验系统主要由10kV电网,单相交流供电的综合试验电源系统,被试变流器,交流牵引电机,陪试变流器,反馈变压器,控制电源,三相AC380V动力电源,测试和控制系统等组成。② 根据试验系统总体电路,计算10kV、50Hz电网单相、三相所需的的容量,计算三相电压不平衡度及对三相电网的影响。③ 单相交流供电的综合试验电源系统参数要求:? 单相升压变压器(10kV/25kV)实现单相25kV/50Hz电源,容量4000kVA,在输入电压允许变化范围内保证输出电压变化范围17.5~31kV。? 牵引变压器的牵引绕组的短路阻抗设计为25%,同时通过配备可调的电抗器来调节支路短路阻抗以实现不同综合试验的需求。? 电源系统的保护至少应包括:高压警示、电流速断保护、电流过流保护、变压器保护(温升保护、压力保护、瓦斯保护等)等。④ 通用陪试变流器参数要求:? 输出三相对称的电压,输出电压范围0~2200V RMS;? 输出电流范围0~1300A RMS,输出频率范围0~200Hz;? 输出的最大功率≥3200kVA。⑤ 平台负载系统要求:? 采用交流牵引电机背靠背的方式作为陪试机,通过陪试牵引变流器和牵引变压器直接向接触网反馈能量;? 被试变流器的最大功率按照2800kW设计,被试异步牵引电动机的最大功率按照1250kW设计;? 平台电机负载的保护应包括:高压警示、电流速断保护、过流保护、过压保护、电机温升保护、电机超速保护、短路保护、接地保护、缺相保护、陪试变流器保护(过流保护、过压保护、接地保护、超温保护、低温保护、失压保护、水位保护等)、陪试变压器保护(温升保护、压力保护、瓦斯保护等)等。⑥ 测试系统的准确度满足:交直流电流、电压基波、有效值的测量准确度不低于±0.5%,转速测量准确度不低于±0.1%或±1r/min,转矩测量准确度不低于±1%,功率测量准确度不低于±1%。⑦ 其他性能要求:☆ 可靠性要求:系统能满足长时间、间断稳定运行。☆ 安全性:系统应保证人身、设备安全。☆ 易操作性:系统应提供友好人机界面,操作简单。⑧ 系统设计完成后的资料整理扩声电路实验报告怎么写 一、直观检查法 直观检查法是断开电源后立即进行。不用仪器、仪表,凭直观的感觉,调动视觉、听觉、嗅觉、触觉等4种感觉特性,进行判断。这种检查方法虽然准确性较差些,但速度快,直观检查法尤其对电源故障检查很有用。 一看观察机器或部件及其外部结构。看按键开关、接口、指示灯有无松动,线路板接绪有无脱落,有无虚焊、变色、裂痕、爆裂等现象,保险丝有无烧断、打火、冒烟、变形、未卡住等问题,采用眼睛,直接识别和判断。 二听轻轻翻动机器或部件,摇摆摇摆,听听有无零件散落或螺丝钉脱落情况,是否有碰击声。作连续翻转有无不正常的“吱吱”声或“啪啪”的打火声(通电时)。如果有这些现象,故障可能出现在这些地方。 三闻用鼻子闻闻有无烧焦气味,找到气味来源,故障可能出一放出异味的地方。 四摸用手摸摸变压器外壳(断电后进行),不要触及接线端子,因为有时因充电电容存在,电压甚高,危及安全。感觉一下,是否超过正常温度、发烫,无法触摸。功率管有无过热或冰凉现象。调整管有无过热或冰凉不热现象。如果有这些现象,问题可能出现在这些地方。 二、试探法 试探法是针对怀疑部分的电路采用比较、分割、替代、模拟等试探手段,寻找故障所在,然后排除。具体方法如下: 1、比较找一台与故障机完全相同型号的机器,在专业设备中利用同一台机器的左、右声道部件,测量相对应部分的电压、电阻、电流数量,再加以比较,找到故障所在。 2、分割将某部分电路与其他部分脱开,接上外加电源,注入信号,进行判断。 3、替代用好的元件替代怀疑元件,或将左、右声道部件对换,尤其对于集成电路块可以这样进行。如果部件对换之后,机器恢复正常,则说明该部件存在问题或损坏。 4、模拟温度模拟,采用电吹风加热,或用酒精降温,进行温度性能检查,振动模拟是使用细的塑料绝缘棒轻击某些部件,看看电路工作状况,可以发现某些虚焊现象,检查故障所在。这种方法一般由技术熟练者进行,否则,容易出现故障加重现象。 三、静态参数测量法 静态参数的测量必须持有厂家生产设备的维修手册,注明各个元器件端点静态工作电流、或电压,利用万用表测量电路各个部分的电流、电压或电阻值,看是否与标称值相符合。 1、电阻测量 用万用表的欧姆档×100或×1K档,不要使用R×10K档,因为这档上电表内接22.5伏电池,对晶体管测量不合适,容易损坏晶体管。在断电的情况下测量,若有充电电容存在,必须用绝缘的螺丝起锥充分放电后进行。测量线路中电阻必须焊开一端,否则测量不准确。 2、电压测量 在作此测量过程中要考虑万用表内阻对测量值的影响。静态测量值与动态测量值(加入信号时)不相同,这一点应当注意。测量静态时各晶体管管脚,电阻、电容端电压是否与标称值一致,晶体管脚相对电压能判断管子是否损坏。 3、电流测量 采用直接测量时,将电流表串入电路中,检查电流大小。采用间接测量时,测量两端电压,用电阻值去除电压值,便得到电流值大小。 除静态参数测量外,还可使用动态检查法,利用信号源和示波器,注入信号直接检查,对电路进行判断。这种方法直接、准确,并且不容易损坏元器件,还可对电路和机械结构进行调整和校对。
Ⅳ 关于电路分析实验报告
戴维南定理及功率传输最大条件
一、实验目的
1、用实验方法验证戴维南定理的正确性。
2、学习线性含源一端口网络等效电路参数的测量方法。
3、验证功率传输最大条件。
二、原理及说明
1、戴维南定理
任何一个线性含源一端口网络,对外部电路而言,总可以用一个理想电压源和电阻相串联的有源支路来代替,如图3-1所示。理想电压源的电压等于原网络端口的开路电压UOC,其电阻等于原网络中所有独立电源为零时入端等效电阻R0 。
2、等效电阻R0
对于已知的线性含源一端口网络,其入端等效电阻R0可以从原网络计算得出,也可以通过实验手段测出。下面介绍几种测量方法。
方法1:由戴维南定理和诺顿定理可知:
因此,只要测出含源一端口网络的开路电压UOC和短路电流ISC, R0就可得出,这种方法最简便。但是,对于不允许将外部电路直接短路的网络(例如有可能因短路电流过大而损坏网络内部的器件时),不能采用此法。
方法2:测出含源一端口网络的开路电压UOC以后,在端口处接一负载电阻RL,然后再测出负载电阻的端电压URL ,因为:
则入端等效电阻为:
方法3:令有源一端口网络中的所有独立电源置零,然后在端口处加一给定电压U,测得流入端口的电流I (如图3-2a所示),则:
也可以在端口处接入电流源I′,测得端口电压U′(如图3-2b所示),则:
3、功率传输最大条件
一个含有内阻ro的电源给RL供电,其功率为:
为求得RL从电源中获得最大功率的最佳值,我们可以将功率P对RL求导,并令其导数等于零:
解得: RL=r0
得最大功率:
即:负载电阻RL从电源中获得最大功率条件是负载电阻RL等于电源内阻r0 。
三、仪器设备
电工实验装置 :DG011 、 DY031 、 DG053
四、实验内容
1、线性含源一端口网络的外特性
按图3-3接线,改变电阻RL值,测量对应的电流和电压值,数据填在表3-1内。根据测量结果,求出对应于戴维南等效参数Uoc,Isc。
表3-1 线性含源一端口网络的外特性
RL(Ω) 0短路 100 200 300 500 700 800 ∞开路
I(mA)
U( V )
2、求等效电阻Ro
利用原理及说明2中介绍的3种方法求R。,并将结果填入表3-2中,方法(1)和方法(2)数据在表3-1中取,方法(3)实验线路如图3-4所示。
表3-2 等效电阻R0
方法 1 2 3
R0(KΩ)
R0的平均值
3、戴维南等效电路
利用图3-4构成戴维南等效电路如图3-5所示,其中U0= R0= 。
测量其外特性U=f(I)。将数据填在表3-3中。
表3-3 戴维南等效电路
RL(Ω) 0短路 100 200 300 500 700 800 ∞开路
I(mA)
U( V )
4、最大功率传输条件
1.根据表3-3中数据计算并绘制功率随RL变化的曲线:P=f(RL) 。
2.观察P=f(RL)曲线,验证最大功率传输条件是否正确。
六、报告要求
1、 根据实验1和3测量结果,在同一张座标纸上做它们的外特性曲线U=f(I),并分析比较。
2、 完成实验内容2的要求。