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张前军物理教学随笔

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教材“实验:测电池的电动势和内阻”练习题中电流表量程选择的争议  

2013-01-26 17:52:03|  分类: 选修3-1 |  标签: |举报 |字号 订阅

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写在前面:选修3-1第10节“实验:测电池的电动势和内阻”练习中有一道关于测蓄电池内阻实验题,对于电流表量程的选择有与教参观点不同的看法,也有的题目对此作了一点变化,笔者认为也不能解决争议。

 

用图l的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻.蓄电池的内阻非常小, 为防止调节滑动变阻器时造成短路, 电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、开关、导线外, 可供使用的实验器材还有:

教材“实验:测电池的电动势和内阻”练习中电流表量程选择的争议 - 张前军 - 张前军物理教学与班主任工作随笔

 A . 电流表(量程0.6A、3A)

B .电压表(量程3V、15V )

C .定值电阻(阻值1Ω 、额定功率5W )

D .定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W )

(l) 电流表和电压表各选哪个量程?为什么?

(2) 选用哪个定值电阻做R0?为什么?

此题教参解析争议在于选择电流表量程为0.6A,理由从读数要达量程一半角度认为3A量程不合适。

笔者认为:

(1)根据题意强调了安全性,且教参也认同“安全可行、测量精确、便于操作”三个方面考虑,因此安全应放在第一位,故本题应选择3A量程合适;

(2)在题中图中定值保护电阻与滑动变阻器串联,相当于扩大滑动变阻器的最小接入电阻以起到保护作用,本题明确说明蓄电池内阻很小,在电流变化幅度较小时,电压表的读数基本上没有变化,因此选择0.6A量程并不方便电压表数采集。

教材“实验:测电池的电动势和内阻”练习中电流表量程选择的争议 - 张前军 - 张前军物理教学与班主任工作随笔

 (3)也有题目将本题实验图更改如图2所示:将定值电阻与蓄电池直接串联来扩大等效电源的内阻(实际内阻值等于测量值减去定值电阻值),看似解决(2)问题,但也不解决(1)问题讨论。

因此,笔者坚持本题测蓄电池电动势和内阻实验中选择电量表量程为3A,而不是教参所给0.6A量程。

2010年新课程教材第三版《物理》选修3-1第62页对蓄电池和干电池的内阻有这样的叙述:铅蓄电池的内阻只有0.005Ω-0.1Ω,干电池的内阻通常比拟到1Ω。显然,干电池的内阻比蓄电池的内阻要在得多,而且使用后的干电池内阻更大。因此对于测干电池电动势和内阻实验中,一般电流表的量程只选0.6A。(2009年全国高考安徽卷就是将课本上的蓄电池更改为干电池,器材数据没有变化,很好的回避了以上的争议)

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