两表内阻均已知,电路接法选择策略详解(二)——教研分享系列352
大家好,关于两表内阻均已知,电路接法选择策略详解(二)——教研分享系列352很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于的知识,希望对各位有所帮助!
今天,我们继续讨论。为了进一步讨论方便,题例再粘贴如下:
我们讨论的聚焦点是电路中的电表内外接法问题。
注意到,所给电压表量程稍小了一点,为了扩大量程,串联一个固定电阻,继而量程扩大为4V,“新表”内阻为4000欧。又注意到,所给电流表内阻也已知,从抽象的理论来看,电表内阻已知,运用伏安法确实可以消除系统误差。从这个意义上而言,电路设计确实内外接法都可行。
接下来,最重要的是从具体的实践层面来讨论。
① 采用外接接法的讨论
采用外接法,电流表测量电流并非灯泡实际电流,还包含通过电压表的电流。以最大分流考虑,当电压为3.8V时,电压表分流I=3.8÷4000A=0.95mA,比电流表分度值0.01A小很多。可见,电压表分流在电流表中根本显示不出来。也就是说,从电流表分度值实际来看,电压表完全可视为理想电压表。总之,采用外接法是符合实际的合理方案。
事实上,在这种情况下,电压表造成的系统误差完全淹没在了电流表读数之偶然误差之中。换一句话说,电流表精度不足,并不需要“计较”电压表分流的影响,即通过扣减电压表分流而消除系统误差的数据处理操作是毫无实际意义的操作。
②采用内接法的讨论
采用内接法,电压表测量电压并非灯泡实际电压,还包含通过电流表的分压。以最大分压考虑,当电流为0.32A时,电流表分压U=0.32×0.5V=0.16V,比电压表分度值0.1V略大。可见,电流表分压在电压表中可以显示出来。也就是说,从电压表分度值实际来看,电流表不宜视为理想电流表。总之,采用内接法,有必要扣除电流表的分压数值。
由此可见,本题确实可采用外接法,也可以采用内接法。采用外接法时,电压表可视为理想电压表;采用内接法时,电流表分压可以通过计算扣除。采用这两种方法,分别绘制的伏安特性曲线在偶然误差允许范围内,应该是完全“重合”的(内接法时,需要对电压数据进行修正)。
讨论到此,可能同仁朋友会认为,采用外接法方案更优,因为相比于内接法,节省了扣除系统误差之数据处理操作步骤。如果说数据处理需要通过笔算,图像绘图也需要通过手绘,那么采用外接法方案,比采用内接法方案,完成整个实验确实会更省时一些。评价实验方案的优劣,一般从精确性、安全性、便捷性和经济性四个方面考虑,省时的实验方案自然是便捷的、经济的,能省时自然是更优方案。
然而,如果采用信息技术处理,例如运用exell表格软件处理,实验数据计算和绘图都可以交给电脑处理,在这种条件下,两个方案恐怕用时是一样的。也就是说,采用信息技术手段,不仅仅比传统手段更有优势,而且还消弭了两方案的优劣差距。
三、补充讨论
关于伏安法测电阻或绘制伏安特性曲线教学,中学物理课程先后经历了下面几个阶段:
① “毫无差别”的理想电表阶段
所谓理想电表,就是指电表视为理想电表,即电压表内阻视为∞,电流表内阻视为0。在这种情况下,内外接法没有差别,无需要刻意区分。初中阶段,物理课程中的电学部分都是这样处理的。
②内阻不确定之非理想电表阶段
所谓内阻不确定之非理想电表,指电表不可视为理想电表,即电压表内阻很大,但不能视为∞,内阻值不确定;电流表内阻较小,但不能视为0,内阻值不确定。在这种情况下,内外接法有别,认为系统误差需要考虑——尽量选择系统误差更小的接法。在高中阶段,需要考虑这种情况,以培养学生实验误差分析的能力。然而,在教学中,存在死记硬背的僵化情况,诸如“小外小、大内大”的口诀就这样产生了。
③内阻已知之非理想电表阶段
据说,高考题专门针对实际教学中的薄弱环节,僵化之处进行命题,这在一定意义上而言,具有引领教学的作用。于是就出现电表内阻已知的电学实验,因为电表内阻已知,通过串并联规律,可以扣除电表产生的影响,继而消除系统误差。
到了这个阶段,教学又进入了新的“僵化”阶段,在“小外小、大内大”口诀外,又增加了“内阻知,可消差”等口诀。于是,见到内阻已知的电表,那么就要想到:务必设计可消除系统误差的电路。
④内阻已知的理想电表阶段
如同前述一样的原因,为了进一步突破僵化教学,又出现了内阻已知的理想电表情形。尽管电表内阻已知,但是电表产生的影响依然可以忽略不计,即电表完全可视为理想电表。估计2017年这道电学实验题就是如此思考的。
四个阶段,可以用“买菜购物”的“发展史”来比喻。
①没有精确的测量工具阶段
号主小时候,经常出现互相借米的情况,但是每个家庭都没有称,于是就用竹筒来“量”米,只不过借米、还米需要用同一个竹筒来“量”。
对于懵懂无知的人看来,这是非常公平的交易关系。正如懵懂无知的初中生一样。
②具有较精确的测量工具阶段
显然,用竹筒量米是很不精确的,斤斤计较的人,就会在“压米”“匀米”等手段上占小便宜。为了不占便宜,随着物质生活的改善,每家每户都购买了称,于是在交易活动中就用了称。这大概对应高中阶段吧,能够辨别谁在占便宜,怎么占便宜。
③具有不同精度的测量工具阶段
然而,称也有“大小”之别(量程不同、精度不同),在大宗量粮食交易时,就使用大称;在少量粮食交易中,使用小称。也就是说,根据需要来选择仪器和实验方案。
④ 物质生活极大丰富阶段
随着物质生活的丰富,粮食虽然重要,但很便宜了。于是,在农村又出现了用竹筒量米的情况,借了还不还无所谓。在这种情况下,竹筒又被视为理想的测量工具了。
具备上面生活经验的人,理解电路内外接法的四种情况,是不是非常容易?
事实上,关于物理模型教学也是如此,实物的哪些因素可忽略,哪些因素不可忽略,因问题的性质、精度要求的不同而发生变化,继而建构为不同的物理模型。
注意到,“模型建构”进入了课程标准中,于是物理模型思维得到学术上的空前关注。然而,深居闺阁的学者脱离了物理模型最朴素、最核心的思维逻辑——根据问题的性质、精度要求去忽略次要因素、突出主要因素,最终把物理模型建构问题搞得神乎其神,云里雾里。
当然,这些学者也未必有意如此,而是脱离生活经验基础的必然结果。从这个意义上而言,叶教授倡导物理教育生活化的哲学思考,不仅仅具有哲学意义,更有实践价值。
用户评论
终于等到这场讲座视频了!之前一直想学习一下电路接法的选取策略,这两句话直接点出主题,太赞。不过还是有点担心理解起来难度高,希望详细讲解!
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两表内阻啊,这我了解吧,以前在设计电路的时候也经常会遇到这种问题!讲座视频分享到平台上真是太好了,可以随时回顾和学习!
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看了标题就知道是关于工程学的专精知识了,估计只有专业人士才能真正理解其中的道理。不过,我还是蛮期待视频讲解的内容的,希望能从浅入深地解释清楚。
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对于电路接法的选择,我个人感觉有很多种情况需要考虑进去,例如电路的需求,元器件的特性等等。希望这个讲座能够涵盖这些方面,这样对我的学习思路有很大帮助。
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我虽然不是学电子工程出身的,但是也挺感兴趣学习一下这些专业知识,尤其是两表内阻这种概念,感觉很有趣!期待视频讲解能用通俗易懂的方式解释清楚。
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“教研分享系列”一直都很不错,这次讲座应该也很深入很实用。尤其对电路设计方面有困扰的同学,观看这个讲座会很有收获!
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对于两表内阻和电路接法的选择策略,我觉得需要结合实际案例进行讲解,这样更容易理解和记忆。希望视频能够提供一些具体的例子。
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这个标题听起来专业 banget!我这种小白估计看不大懂 ???? 但是万一视频讲解简单易懂呢? ???? 我还是去试试吧!
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电路接法的问题,在实际工程中确实很重要,要根据不同的要求选择合适的连接方式。希望这个讲座可以细致地分析各种典型案例,并给出具体的解决方案!
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内阻啊,我记得以前书本上讲过。 哎,太久了,现在想起来模糊了,正好看点视频复习一下, 这两张表应该和电路接法有关吧?期待视频分享!
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两表内阻啊!这个概念我不太清楚,希望能从基础的电路知识入手讲解,一步步清晰地解释。这样我才能真正理解电路接法的选择策略!
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这次的讲座主题很有用,希望能详细讲解哪些参数需要考虑? 如何分析呢?还有电路设计中常见的几种接法是什么类型,各自的特点是怎样的?
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对于两表内阻这种专业性的知识点,视频讲解一定比文字说明更容易理解!期待课程能够运用一些生动案例来诠释原理和方法。
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讲座分享到平台上真好!方便大家随时学习。 不过,我希望可以提供下载链接,这样可以离线观看学习更方便。
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这个讲座正好填补了我电路设计知识的空白。之前看过一些基础教程,但对两表内阻和电路接法的选择策略了解不够深。希望能获得更详细的讲解!
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希望讲师能够从实际工程案例出发,结合不同的电路场景和应用需求,深入分析电路接法的选择策略,这样更加实用!
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这个教研分享系列一直很好用,很感谢老师们分享这些宝贵经验!我作为新入学的学生,受益匪浅!
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两表内阻这种概念虽然重要, 但学习起来确实会比较抽象。希望视频讲解能够利用一些图表和模型来辅助理解,这样更容易掌握。
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太棒了!我一直想了解如何选择合适的电路接法,这个讲座正好可以帮到我的! 不过我希望可以提供一些练习题或者案例分析,这样对理解更深入。
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用户评论
这篇文章简直是宝藏!我最近也在学习电路设计,一直卡在内插阻和外阻的选择上。看了你的分析,豁然开朗了!特别是将两种接法详细对比,让人很容易理解其中的奥妙,太感谢了!希望以后能继续分享更多电工知识
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这个标题太吸引人了!确实有时候两表内阻我们都知道,可是一直找不到合适的接法。希望能看到你更多具体的案例讲解,这样会更易懂一些。
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文章写的非常棒,结构清晰,逻辑严谨。对于电路设计初学者的我来说,理解了这个知识点,相信后续学习会更加顺利!
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这种教学方式确实太有效了!直观地将两种接法进行对比,方便我们快速掌握要点,尤其是在实际应用中遇到两表内阻问题的时候,可以根据你的说法选择合适的连接方式。强烈推荐给我的学弟妹们学习!
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虽然标题吸引人,但文章内容相对比较简单,我个人觉得更希望看到一些复杂电路的案例分析和解决方案,这样能更加锻炼我们的实战能力。
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说白了,两种接法各有优缺点,关键还是看具体的应用场景选择合适的方法。你的文章在这方面解释得有点抽象,希望能更直观地给出一个案例分析,方便理解。
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对于电路设计经验不足的人来说,您的分享非常有帮助!学习这个知识点,能让我们在电路设计中更加精通各种连接方式的选择和应用
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确实,有时电路设计的道路坎坷不平,遇到复杂问题的时候容易感到迷茫。但是听了你的分析,我的信心又回来了! 感谢你的宝贵分享!
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我看懂了文章的意思,就是说要根据实际电路情况去选择合适的接法,并非一成不变的规则。不过,有些案例还是需要更深入的讲解,例如如何选择阻值等方面,希望能有更多详细内容
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看了你的分享,我理解了内阻和外阻的作用以及两种连接方法的区别,受益匪浅!希望以后能看到关于其他电路设计领域的分享。期待你的更加精湛的技术干货!
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对于刚接触电路设计的同学来说,这个分享就太重要了! 希望这种教学方式能继续下去,把复杂的知识点以更易懂的方式呈现出来,让更多人能够学习到真正的知识!
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说白了,内阻和外阻的问题还是需要根据实际电路参数,经过反复测试才能确定最佳方案啊! 你文章中缺少这个步骤的讲解,对于实践者来说有些不全面。
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其实这种内外接法的选择还有很多其他因素 need to be considered,比如电路的稳定性、效率等。希望作者能对这些方面多做一些深入解读
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我个人觉得文章比较肤浅,只是简单的对比了两种连接方法,没有给出详细的分析和解决实际问题的方法论,对于专业人才来说有些缺乏实操性。
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两表内阻的选择确实是个难题,这种方法确实很有用。希望以后能分享更多关于电路设计的案例分析,这样更能加深理解!
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我很喜欢这篇文章的风格,简单明了,直击要害。尤其是在解释两种接法的优缺点时,非常详细和准确。期待后续分享更多干货知识!
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