一種采用電阻分選測量電路的教具及其教學方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對電阻測量的教具及教學方法，尤其涉及一種采用電阻分選測量電路的教具及其教學方法。
【背景技術】
[0002]教學實驗中，萬用表和直流電橋是對學生進行電阻的測量的常用教學工具。特別是直流單臂電橋，以其簡單原理、啟發性強，能幫助學生對電阻測量知識進行清楚地認知等優點被廣泛地采用在教學中。但該教具在激發學生的創新熱情和挑戰性方面有所不足。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種采用電阻分選測量電路的教具及其教學方法，該教具及其教學方法能夠激發學生對電阻測量知識學習興趣，促進學生不斷尋求對電阻測量知識創新，有效地保證了學生的學習效果，增加了學生承擔挑戰性學習的信心。
[0004]為解決現有技術中存在的技術問題，本發明采用如下技術方案:一種采用電阻分選測量電路的教具，包括電源，單臂橋式電路；所述電源向所述單臂橋式電路提供電壓，所述單臂橋式電路輸入端還串接有開關和滑動變阻器，所述單臂橋式電路的一臂由電阻箱構成第一電阻(R1，R2)，其另一臂由電阻支架與模塊電阻組合構成第二電阻(R3，R4)，所述第一電阻(R1，R2)與所述第二電阻(R3，R4)之間并接有檢流計。
[0005]所述第二電阻為所述模塊電阻以分組形式并聯或串聯到所述電阻支架上。
[0006]所述電阻支架為9孔板。
[0007]為解決現有技術中存在的技術問題，本發明可以通過采用教學方法進行實現:
[0008]一種采用權利要求1所述電阻分選測量教具的教學方法，其步驟如下:
[0009]第一，首先接通電阻分選測量教具電源，同時調節滑動變阻器和檢流計，保證所述電阻分選測量教具測量過程準確性；
[0010]第二，調節所述電阻分選測量教具中第一電阻0?1，1?2)，使1?1 = 1?2，同時對所述第二電阻(R3, R4)進行比較；
[0011]第三，將所述步驟二中的所述第二電阻(R3，R4)按照I?6個進行分組，；
[0012]第四，通過觀察所述檢流計偏轉的方向獲知所述第二電阻(R3，R4)的大小。
[0013]將所述步驟二中的所述第二電阻(R3，R4)按照4個為一組，根據電橋平衡比較其中兩組電阻串聯或并聯阻值的大小，至少比較三次就可以把其中特殊電阻分選出來并獲知其值相對與另外兩組值的大小。
[0014]所述步驟二中第第一電阻(R1，R2)采用電阻箱。
[0015]所述步驟二中第第一電阻(R1，R2)中的兩個電阻箱用兩個阻值相同的電阻替代。
[0016]所述步驟二中第第一電阻(R1，R2)中的兩個電阻箱可以采用被測電阻替代。
[0017]本發明有意效果:第一，本發明提供的教具及教學方法能夠有效幫助學生對電阻分選測量學習，通過教具演示再結合教學方法使學生快速理解所學內容，達到事半功倍效果。第二，本發明提供的教具及教學方法是通過巧妙的操作程序向學生傳遞復雜的邏輯判斷，極大地激發學生的創新能力，鍛煉了學生動手能力，增強了接受挑戰性學習的信心。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明一種采用電阻分選測量電路的教具。
[0019]圖2是本發明一種利用電阻分選測量電路的教具實驗電阻R3 = R4操作流程圖。
[0020]圖3是本發明一種利用電阻分選測量電路的教具實驗電阻R3>R4操作流程圖。
[0021]圖4是本發明一種利用電阻分選測量電路的教具實驗電阻R3〈R4操作流程圖。
[0022]附圖標記
【具體實施方式】
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[0023]下面結合附圖對本發明作進一步詳細地說明:
[0024]如圖1所示，本發明提供一種采用電阻分選測量電路的教具，包括電源21，單臂橋式電路；所述電源21向所述單臂橋式電路提供電壓，所述單臂橋式電路輸入端還串接有開關22和滑動變阻器23，所述單臂橋式電路的一臂由電阻箱24構成第一電阻(Rl，R2)，其另一臂由電阻支架25與模塊電阻26組合構成第二電阻(R3，R4)，所述第一電阻(Rl，R2)與所述第二電阻(R3，R4)之間并接有檢流計27。所述第二電阻(R1，R2)為所述模塊電阻以分組形式串聯或并聯到所述電阻支架上。所述電阻支架為9孔板。
[0025]本發明還可以采用一種采用電阻分選測量教具的教學方法解決技術問題:其步驟如下:
[0026]第一，首先接通電阻分選測量教具電源，同時調節滑動變阻器和檢流計，保證所述電阻分選測量教具測量過程準確性；
[0027]第二，調節所述電阻分選測量教具中第一電阻0?1，1?2)，使1?1 = 1?2，同時對所述第二電阻(R3，R4)進行比較，
[0028]第三，將所述步驟二中的所述第二電阻(R3，R4)按照I?6個進行分組；最好，將步驟二中所述第二電阻(R3，R4)按照4個為一組，根據電橋平衡比較其中兩組電阻串聯或并聯阻值的大小，至少比較三次就可以把其中特殊電阻分選出來并獲知其值相對與另外兩組值的大小。第四，通過觀察所述檢流計偏轉的方向獲知所述第二電阻(R3，R4)的大小。
[0029]所述步驟二中第一電阻((R1，R2)采用電阻箱。
[0030]所述步驟二中第一電阻((R1，R2)中的兩個電阻箱用兩個阻值相同的電阻替代。
[0031]所述步驟二中第一電阻((R1，R2)中的兩個電阻箱可以采用被測電阻替代。
[0032]如圖2、圖3、圖4所示，其中12個電阻被標號，Al?A4，BI?B4，Cl?C4，每次操作根據R3、R4的大小關系進行判斷，后續判斷也要利用前面的R3、R4大小關系及每個電阻所處的位置。測量時，令R3 = A1+A2+A3+A4，R4 = B1+B2+B3+B4,合上開關S，根據檢流計指示判斷出R3 = R4、R3>R4、R3〈R4三種情況。
[0033]現在，我們利用本發明的教具，采用本發明的方法對學生進行電橋原理分選電阻的實驗教學。組織學生對12個電阻中選擇出一個為次品的電阻，阻值偏大或偏小很多，要求用最少的比較次數找出次品電阻并測量其阻值。實驗方法是調節使Rl = R2，進