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180位同学学习过此题,做题成功率70.5%
如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端.(1)请用笔画线代替导线,按如图甲所示的电路图连接实物.要求:电压表测量L1的电压,且导线不能交叉.(2)在拆接电路时,开关必须断开&;(3)小明在闭合开关后,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为选择0~15V的量程&;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压.在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答:不能;改接后电压表正负接线柱接反&;(4)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V).突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是A&A.一盏灯断路,另一盏灯完好&&&&&&B.一盏灯短路,另一盏灯完好②为了检测故障,指导老师又提供了下列四种器材:A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡;B.符合要求的电压表;C.符合要求的电流表;&&&&&&&&&&&&D.一根导线.从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不适用的有CD&&(填器材前的字母代号).理由是用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡&.(5)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
AB两端的电压(V)&BC两端的电压(V)&AC两端的电压(V)&2.50&2.50&5.00&根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;B.串联电路中各部分两端的电压相等.请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:①只进行了一次实验&.②所选灯泡规格相同&.
本题难度:一般
题型:填空题&|&来源:网络
分析与解答
习题“如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端...”的分析与解答如下所示:
(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压;(2)连接电路时,开关必须要断开,断开的目的是为了保护电路,以防止由于接错出现短路烧坏电源;(3)从图中可以看出,电压表指针偏转太小,说明选择的量程过大;电压表要准确的测量用电器两端的电压,必须严格按照电压表的使用规则进行操作,所以判断能不能用此方法测出L2两端的电压,就看电压表此时是否与L2并联,正负接线柱的接法是否正确;(4)①串联电路中,电流只有一条路径,各用电器相互影响;②电流表的电阻很小,相当于导线,把它并联在用电器两端时,会造成该用电器短路,电路中的电流过大;(5)实验的不足之处需从误差、实验结论是否具有普遍性两方面考虑.
解:(1)从正极开始连接,经过开关、L2、L1回到负极,电压表并联在L1两端.如图:(2)为了保护电路,在拆接电路时,开关必须断开;(3)电压表指针偏转太小,说明选择了大量程,即选择0~15V的量程,应改接小量程;当电压表B点不动,只断开A点,并改接到C点上时,虽然电压表此时与L2并联,但电压表的正负接线柱却是反的,闭合开关后,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压;(4)①把两盏灯串联起来接入电路中,若其中一盏灯断路后,另一个灯泡也不发光;若其中一盏灯泡短路后,另一盏灯泡仍然发光,并且更亮,故原来正常发光的两盏灯同时熄灭的原因是其中一盏灯断路;②当检查电路故障时,不能断开电路,因此只能把检验器材并联在电路里;电流表和导线的电阻很小,它并联在用电器两端时,会造成该用电器短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯;(5)仅从一次实验,并且灯泡规格相同,因此得出的实验结论带有偶然性,甚至得出错误结论,不具有普遍性.故答案为:(1)如图;(2)断开;(3)选择0~15V的量程;不能;改接后电压表正负接线柱接反;(4)A;CD;用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡;(5)只进行了一次实验;所选灯泡规格相同.
本题是一道实验题,考查了根据电路图连接实物、实验操作的注意事项、故障分析、实验数据分析能力等内容,解题时要围绕串联电路的电压规律去分析得出结论,需要注意的是在电学实验中,连接电路时开关都必须是断开的.
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如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直...
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经过分析,习题“如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端...”主要考察你对“探究串、并联电路中的电压规律实验”
等考点的理解。
因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
探究串、并联电路中的电压规律实验
探究串、并联电路中的电压规律实验【知识点的认识】(1)探究串联电路中的电压规律①提出什么样的问题:串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系.②设计什么样的电路图:③按照怎样的步骤操作:分别把电压表连在图中的AB两点、BC两点、AC两点,测量电压,看看它们之间有什么关系.换上另外两个小灯泡L1、L2,再次测量,看看是否还有同样的关系.④设计什么样的记录表格:
⑤得出什么结论:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和.数学表达式为:U3=U1+U2.(2)探究并联电路中的电压规律①提出什么样的问题:并联电路两端的总电压跟各个支路两端的电压有什么关系.②设计什么样的电路图:③按照怎样的步骤操作:分别把电压表接在灯泡L1两端、L2两端、电源两端,测量电压,比较它们的数量关系.换上另外两个小灯泡L1、L2,再次测量,看看是否还有同样的关系.④设计什么样的记录表格:
⑤得出什么结论:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压.数学表达式为:U=U1=U2.【解题方法点拨】从评估方面常考查的两件事:①只测一组数据得出结论具有偶然性,要想得到普遍规律应多次实验,多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数;②选用相同规格的灯泡具有特殊性,要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验.【命题方向】这两个实验是完整的科学探究课题,不但要注重结论,更要注重科学探究的所有要素.本知识点在中考中出现的频率较高,常围绕电压表的使用,串并联电路电压的特点,电流表的使用进行考查.探究规律、排查故障、计算电压常是考查的重点.本节知识也会贯穿在欧姆定律、电功率等综合知识中,结合对电路的分析进行考查.
与“如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端...”相似的题目:
[2014o南宁o中考]如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是(  )整理器材,结束实验分析数据,得出结论换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
[2014o日照o中考]李小芳同学在物理实验室对串联电路电压规律进行实验探究时,利用现有的器材按如下步骤进行了操作:(1)按图所示的电路图连接电路;(2)闭合开关S,用电压表测出L1两端的电压;(3)在测L2两端的电压时,李小芳同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;(4)测出AC间的电压.对小芳同学以上实验操作评价是:①在拆接电路时,开关应该&&&&;②小芳同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?&&&&.断开;能断开;不能闭合;能闭合;不能
[2014o成都o中考]“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图1所示.(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择&&&&的小灯泡..(2)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?答:&&&&.相同;正确相同;不正确不同;正确不同;不正确
“如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特...”的最新评论
该知识点好题
1(2013o湛江)小明同学对串联电路电压规律进行了探究【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和【设计与进行实验】(1)按图所示的电路图连接电路.(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压.(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上.(4)测出AC间的电压,得出结论.【交流与评估】(1)在拆接电路时,开关必须&&&&.(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是&&&&或&&&&.(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?&&&&,为什么?(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和.此实验在设计方案上存在的不足之处是&&&&.改进方法&&&&.
UAB/V&UBC/V&UAC/V&2.4&1.4&3.8&
2探究并联电路中电压特点实验(1)完成电路的连接(电源为3伏的电池组)要求电压表测L2两端的电压(2)读出电压表的示数为&&&&&v(3)进一步分析实验数据后,实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压明显小于3.0V,还有部分的电压哪里去了呢?小英测量了下电源两端电压发现电压为2.65V请分析这电压的减少是不是因为线路上的电阻引起的?&&&&(选填“是”或“不是”)因为&&&&.
3在“探究串联电路电压特点”的实验中:(1)请画出与图对应的电路图,并在电路图中标上Ll、L2;(2)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为&&&&V;(3)某同学在测量了灯L1&两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是&&&&.
该知识点易错题
1(2011o广安)如图所示,在探究串联电路的电压关系时,小明闭合开关后用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V.在表格中记录数据后,接着应该做的是(  )
2(2012o南京)如图所示的电路,电源电压恒定.某同学用该电路验证“在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”.他多次只改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表所示:
实验序号&R1/Ω&I/A&①&5&0.30&②&10&0.20&③&15&0.15&(1)根据表中数据,通过导体的电流与导体的电阻&&&&(选填“成”或“不成”)反比,其原因是&&&&.(2)此实验中,电源电压为&&&&V.
3在“探究串联电路电压特点”的实验中:(1)请画出与图对应的电路图,并在电路图中标上Ll、L2;(2)某次测量时,电压表的示数如图所示,则此时灯L1两端的电压为&&&&V;(3)某同学在测量了灯L1&两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法存在的问题是&&&&.
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{[AB两端的电压(V)][BC两端的电压(V)][AC两端的电压(V)][2.50][2.50][5.00]}根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;B.串联电路中各部分两端的电压相等.请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:①____.②____.”的答案、考点梳理,并查找与习题“如图甲所示,小明在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V,0.3A”(即灯泡两端允许加的最大电压不能超过2.5V,流过的最大电流不超过0.3A,否则灯泡会烧坏)的小灯泡串联起来,接到可调直流电源两端.(1)请用笔画线代替导线,按如图甲所示的电路图连接实物.要求:电压表测量L1的电压,且导线不能交叉.(2)在拆接电路时,开关必须____;(3)小明在闭合开关后,发现电压表的指针偏转如图丙所示,这是因为____;上述问题纠正后,小明正确操作测出了L1的电压.在测L2两端的电压时,为了节省实验时间,小明采用了以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答:____;(4)调节直流电源两端的电压,使两灯泡都正常发光(即灯泡两端的电压均为2.5V).突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.①发生这种故障的原因是什么呢?指导老师经过分析检查,给出下列两种原因供小明选择,你认为可能的是____A.一盏灯断路,另一盏灯完好B.一盏灯短路,另一盏灯完好②为了检测故障,指导老师又提供了下列四种器材:A.规格仍为“2.5V,0.3A”的灯泡;B.符合要求的电压表;C.符合要求的电流表;D.一根导线.从它们中间每次选择一种器材来检测故障,你认为不适用的有____(填器材前的字母代号).理由是____.(5)在故障排除的情况下,小明将实验中测出的数据记录如下:
{[AB两端的电压(V)][BC两端的电压(V)][AC两端的电压(V)][2.50][2.50][5.00]}根据上述数据,小明总结得出了以下实验结论:A.串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压之和;B.串联电路中各部分两端的电压相等.请你对此进行评估,写出小明在本次实验中存在的问题:①____.②____.”相似的习题。 上传我的文档
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官方公共微信数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设;VCC电源电压;RST复位输入;XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路;P1口8位双向I/O口;P3口引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内;表2-1P3口特殊功能;P3口引脚P3.0P3.1P3.2P3.3P3.;按常规传统设计,需60进制译码驱动电路才能实现6;特殊功能RXD(串行输入口)T
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计――新颖60秒LED旋转电子钟
电源电压。 GND
接地。 RST
复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时,所有I/O引脚复位至“1”。 XTAL1
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2
来自反向振荡放大器的输出。 P1口
8位双向I/O口。引脚P1.2~P1.7提供内部上拉,当作为输入并被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片内精确模拟比较器的正向输入(AIN0)和反向输入(AIN1),P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1” 后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。 P3口
引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,内部上拉,可用输入。P3口也可用作特殊功能口,其功能见表1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。 表2-1
P3口特殊功能 P3口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 2.2.2 60秒旋转译码驱动原理 按常规传统设计,需60进制译码驱动电路才能实现60秒旋转译码驱动,若用六片十进制计数译码器构成六十进制计数译码电路,则电路连线多(需要120根连线),硬件电路庞大,开销大。为此,我们巧妙地采用了两片CD4017进行六十进制计数译码,实现60秒旋转译码驱动。既减少了电路的复杂程度又可降低了成本。图4为CD4017功能引脚图,图5为其时序图。 特殊功能 RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) (外部中断0) (外部中断1) T0(定时器0外部输入) T1(定时器1外部输入)
6 数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计――新颖60秒LED旋转电子钟
CD4017时序图 CD4017集成电路是十进制计数/时序译码器,共有10个译码输出Q0~Q9;每个译码输出通常处于低电平,且在时钟脉冲由低到高的上升沿输出高电平;每个高电平输出维持1个时钟周期;每输入10个时钟脉冲,输出一个进位脉冲,因此进位输出信号可作为下一级计数器的时钟信号。在清零输入端(R)加高电平或正脉冲时,只有输出端Q0为高电平,其余各输出端均为低电平“0”。 为实现对发光二极管的驱动,将每一个译码输出端口接一只发光二极管,并将二极管串联限流电阻后接地。当译码端口Q0~Q9中任一端口为高电平,则对应的发光二极管点亮,如图6(左)所示。仔细考查CD4017的功能,可发现其10个输出的高电平是相互排斥的,即任一时刻只有一只发光二极管点亮,因此可将图6(左)电路进一步简化为如图6(右)所示,从而简化电路设计。
CD4017控制发光二极管原理图 在本电子钟设计中,每秒点亮一个发光二极管,循环点亮一周共需60个发光二极管,若用上述的6片CD4017实现驱动,显然电路复杂。为此我们选用两片CD4017和一片6反相器,采用“纵横双译码”技术,巧妙地实现60秒旋转译码驱动,其中一片接成10进制,一片接成6进制,实现6×10=60的功能,具体连接方法如图7所示。
7 数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计――新颖60秒LED旋转电子钟
发光二极管“纵横双译码”循环点亮LED原理图 将周期为1秒的输入脉冲作为其中一片CD4017的时钟脉冲,而此片的级联进位输出端(QC)作为另一片的时钟输入,并将Q6与复位端相连。在两片译码输出端交叉点上接入发光二极管,构成6×10矩阵。根据CD4017时序特点,在初始状态,作为高位(纵)的CD4017译码器输出端口Q0处于高平,经反相器反相后为低电平。当作为低位(横)的CD4017译码器输出端口Q0~Q9依次输出高电平后,则对应的二极管LD1~LD10依次点亮;此后由于QC端的进位,高位CD4017译码输出端口Q1输出高电平,反相后输出低电平,当低位的CD4017译码输出端口Q0~Q9依次输出高电平后,二极管LD11~LD20依次点亮。如此往复,直至高位Q6向复位端输入高电平,CD4017复位,60秒循环点亮重新开始。
2.2.3时分显示部件 由于系统要显示的内容较简单,显示量不多,所以选用数码管既方便又经济。LED有共阴极和共阳极两种。如图8所示。 二极管的阴极连接在一起,通常此公共阴极接地,而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起,接入+5V的电压。一位显示器由8个发光二极管组成,其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划(段)a~g,另一个小数点为dp发光二极管。当在某段发光二极管施加一定的正向电压时,该段笔划即亮;不加电压则暗。为了保护各段LED不被损坏,需外加限流电阻。
8 数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计――新颖60秒LED旋转电子钟
LED数码管结构原理图 众所周知,LED显示数码管通常由硬件7段译码集成电路,完成从数字到显示码的译码驱动。本系统采用软件译码,以减小体积,降低成本和功耗,软件译码的另一优势还在于比硬件译码有更大的灵活性。所谓软件译码,即由单片机软件完成从数字到显示码的转换。从LED数码管结构原理可知,为了显示字符,要为LED显示数码管提供显示段码,组成一个“8”字形字符的7段,再加上1个小数点位,共计8段,因此提供给LED数码管的显示段码为1个字节。各段码位与显示段的对应关系如表2。 表2-2
各段码位的对应关系 段码位 显示段 D7 dp D6 g D5 f D4 e D3 d D2 c D1 b D0 a 需说明的是当用数据口连接LED数码管a~dp引脚时,不同的连接方法,各段码位与显示段有不同的对应关系。通常数据口的D0位与a段连接,D1位与b段连接,??D7位与dp段连接,如表2所示,表3为用于LED数码管显示的十六进制数和空白字符与P的显示段码。 表2-3
LED显示段码 字型 0 1 2 3 4 5 6 7
共阳极段码 C0H F9H A4H BOH 99H 92H 82H F8H 共阴极段码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 9 字型 9 A B C D E F 空白 共阳极段码 90H 88H 83H C6H A1H 86H 84H FFH 共阴极段码 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 00H 数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计――新颖60秒LED旋转电子钟
8 80H 7FH P 8CH 73H 注:(1)本表所列各字符的显示段码均为小数点不亮的情况。
(2)“空白”字符即没有任何显示。 根据AT89C2051单片机灌电流能力强,拉电流能力弱的特点,我们选用共阳数码管。将AT89C2051的P1.0~P1.7分别与共阳数码管的a~g及dp相连,高电平的位对应的LED数码管的段暗,低电平的位对应的LED数码管的段亮,这样,当P0口输出不同的段码,就可以控制数码管显示不同的字符。例如:当P0口输出的段码为,数码管显示的字符为0。 数码管显示器有二种工作方式,即静态显示方式和动态扫描显示方式。 为节省端口及降低功耗,本系统采用动态扫描显示方式。动态扫描显示方式需解决多位LED数码管的“段控”和“位控”问题,本电路的“段控”(即要显示的段码的控制)通过P0口实现;而每一位的公共端,即LED数码管的“位控”,则由P3口控制。这种连接方式由于多位字段线连在一起,因此,要想显示不同的内容,必然要采取轮流显示的方式,即在某一瞬间,只让其中的某一位的字位线处于选通状态,其它各位的字位线处于断开状态,同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时,只有这一位在显示,其他几位则暗。在本系统中,字位线的选通与否是通过PNP三极管的导通与截止来控制,即三极管处于“开关”状态。 系统的时分显示部件由4只7段共阳LED数码管构成,前两只用于时的显示,后两只用于分的显示。值得一提的是,在设计中需要实现时与分之间的两个闪烁点,为此,将第三只LED数码管倒置摆放,这样就形成了两个很自然的闪烁点。与此同时,为了能使两点显示能够形象的表示时钟“秒”的变化,设计时,将两个点由P1.7单独控制,每隔一秒使P1.7发送一个正脉冲,从而实现了两个点的闪烁显示,闪烁周期为一秒。
系统的软件设计
本系统的软件系统主要可分为主程序和定时器中断程序两大模块。在程序过程中,加入了抗干扰措施。
3.1系统主程序设计 主程序的功能是完成系统的初始化,在显示时间之前,对系统是否停电状态进行检测;若停电,将系统进入低功耗状态,用电池电压维持单片机计时工作,但此时不显示时间,用节省用电;若不停电,则将时分发送显示。程序流程如图3-1所示。
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