高中物理课件：纵谈电学实验复习.ppt

纵谈电学实验复习,基础、综合、创新,一、高考物理实验试题的特点及大纲要求,题1、2008年广东卷第15题,某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现在器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表，待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻的随温度变化的特性，请你在图9的实物图上连线. （2）实验的主要步骤： 正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关， ， ，断开开关； 重复第步操作若干次，测得多组数据. （3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10的r-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的r-t关系式：r= + t()（保留3位有效数字）,一、高考物理实验试题的特点及大纲要求,探究热敏电阻的温度特性,设计电路测电阻(测量电路的特点、实物连接),实验结果的获取(读图),综合创新型,题1、2008年广东卷第15题,实验步骤的完善(控制实验条件),题2、2008年山东卷第23题,2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。 若图l为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中rb,r0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度b，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值rb。请按要求完成下列实验。 (1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图 2的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.61.0t，不考虑磁场对电路其它部分的影响)。要求误差较小。 提供的器材如下： a.磁敏电阻，无磁场时阻值ro=150 b.滑动变阻器r，全电阻约20 c.电流表量程2.5ma，内阻约30 d.电压表，量程3v，内阻约3k e.直流电源e，电动势3v，内阻不计 f.开关s，导线若干 (2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表 根据上表可求出磁敏电阻的测量值rb=_， 结合图1可知待测磁场的磁感应强度b=_t。 (3)试结合图1简要回答，磁感应强度b在00.2t和0.41.0t范围内磁敏电阻阻直的变化规律有何不同? (4)某同学查阅相关资料时看到了图3所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论?,一、高考物理实验试题的特点及大纲要求,测量磁敏电阻的磁感应强度,设计电路测电阻(测量电路和控制电路的特点),实验数据的处理(欧姆定律、列表法),综合创新型,实验结果的分析和探究（读图）,题2、2008年山东卷第23题,一直流电压表，量程为1 v，内阻为1 000,现将一阻值为50007000之间的固定电阻r1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势e为67 v，内阻可忽略不计），一阻值r2=2000的固定电阻，两个单刀开关s1、s2及若干线. （1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图. （2）连线完成以后，当s1与s2均闭合时， 电压表的示数为0.90 v；当s1闭合，s2断 开时，电压表的示数为0.70 v，由此可以 计算出改装后电压表的量程为 v， 电源电动势为 v.,题3、2008年全国卷i第22题ii,一、高考物理实验试题的特点及大纲要求,电表的改装,测量电阻和电源的电动势(闭合电路欧姆定律),电压表的改装（串关联电路的特点）,综合创新型,电路的设计(测量电路的特点、实物连接),题3、2008年全国卷i第22题ii,从三道试题的分析看物理试题的特点,2004年卷,知识的运用特点基础性,题目的设计特点综合性,能力的要求特点创新性,2009年高考物理复习大纲 实验能力 能独立完成“知识内容表“中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，(对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；）能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题. （包括简单的设计性实验。）,基础性,综合创新性,理论是依据,方法是桥梁,仪器是关键,二、优化电学实验的复习思路,电学实验的“双基”主要包括下面个六个方面。,1、落实基础,(1)电学实验的原理,部分、闭合电路欧姆定律,电阻定律,电阻的串、并联规律,基本思路：以课本实验为复习载体，以大纲要求为复习目标，以历届试题为复习指南,(2)基本仪器的使用,测量仪器 电流（压）表、欧姆表、游标卡尺、螺旋测微器、示波器,游标卡尺和螺旋测微器：2007年山东卷；2007年广东卷；2008年四川卷；2008年海南卷；2008年江苏卷；,示波器：2007年全国卷i；2007年上海卷；2008年北京卷；,多用电表：2007年广东卷；2008年宁夏卷；,控制仪器(滑动变阻器),2007年山东卷；2008年重庆卷；2008年山东卷；2008年海南卷,(3)实验数据的记录和处理,实验数据处理的方法一般有列表法、公式法(包括逐差法)和图像法等.其中图像法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法。重点考查利用图线的信息点(包括斜率、截距、面积、拐点、交点等)求解有关物理量和得出实验结论 。考查学生采集、处理信息和应用信息解决问题的综合素质,（2007年四川卷；2007年上海卷；2007年江苏卷；2008年广东卷；2008年重庆卷；2008年山东卷）,(4)实验误差的分析和处理,实验误差的分析常常是分析实验的系统误差。一般从以下三个方面进行考查： 实验结果的分析, （2007年四川卷；2008年四川卷；） 分析实验误差的来源； （2008年海南卷；） 寻找减小实验误差的措施。（2008年上海卷）,(5)电路故障分析,2007年重庆卷、2008年上海卷,(6)实物连线,2007年山东卷、2007（2008）年海南卷、2008年广东卷、2008年天津卷,纵观近几年的高考电学实验试题,常常是以综合为主，创新为辅，呈现的常常是综合创新性实验试题。一般由“知识内容表”中所列的不同的电学实验综合而成，或者是“知识内容表”中所列的电学实验与电学之外的知识综合而成。重点考查知识的迁移和转化能力 .,2、注重综合,二、优化电学实验的复习思路,(1)电表的改装,(2008年海南卷14),原理:电表的工作原理和串并联电路特点,(2)测量电阻的常用方法,伏安法,2008年重庆卷22（2）；2008年山东卷23（1）,注重仪器的选择、测量电路和控制电路的选择,原理:,r=u/i, 测量电流的仪器,电流表直接测量,已知内阻的电压表测量,两个电压表和定值电阻测量, 测量电压的仪器,电压表直接测量,已知内阻的电流表测量,两个电流表和定值电阻测量,替代法,(2007年上海卷),(2)测量电阻的常用方法, 必要的器材,电阻箱和电表, 原理:欧姆定律, 常用电路,半偏法,2007年全国卷,常用来测量电表的内阻,(2)测量电阻的常用方法, 问题拓展, 实验电路,非半偏，比如2/3满偏;, 实验原理:串并联电路特点, 必要仪器:电阻箱和电表,闭合电路欧姆定律法,欧姆表直测法,2008年全国卷22（2）,2007年广东卷,(2)测量电阻的常用方法, 实验原理:闭合电路欧姆定律, 实验原理:闭合电路欧姆定律和电表的工作原理,(3)测量电源电动势和内电阻的常用方法,电动势直测法, 实验电路,当题中含有“rv极大”或“理想电压表”或“电源的内阻忽略不计”时，可考虑采用直测法测电源电动势., 实验原理,u示=,当rvr时,u示e, 仪器要求,伏安法, 实验电路,一般选用测旧电池，若为新电池常串一定值电阻来测量 采用u-i图像处理实验数据,(3)测量电源电动势和内电阻的常用方法, 实验原理,e=u+ir,2006年全国卷,安阻法, 实验电路,以上两种方法都需要电阻箱,可用图像法处理实验数据，图线尽量画直线,伏阻法, 实验电路,(3)测量电源电动势和内电阻的常用方法, 实验原理,e=i（r+r）, 实验原理,e=u（r+r）/r,2006年天津卷(广东卷),2007年四川卷,综合性实验试题的解决思路：,采集题中所给信息，把待做的实验题分解为若干个较为简单熟悉的、表列中的电学实验题，然后从相关“知识库”中检索出可用于解决此类问题的知识，找出它们之间的联系，进行必要的综合推理,最后按题目的要求完成试题。,题4（2006年广东卷12）某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3v）、电流表（量程0.6a，内阻小于1）、电阻箱（099.99）、滑动变阻器（010）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。 （1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是 _。 （2）简要写出利用图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤： _; _； （3）图是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势e_v、内阻r_ （计算结果保留三位有效数字）,采集信息：,（1）实验目的：测量电流表的内阻，测量电源的电动势和内阻,（2）实验器材：电流表的内阻不能忽略；电阻箱,（3）操作步骤：通过控制开关状态,（4）实验数据：绘出的图象,考试大纲对实验能力的要求除了“知识内容表”中的实验必须认真、独立地做过之外还体现在，要求能灵活地运用学过的理论、实验方法、仪器去处理、分析、研究某些没有做过的实验，包括设计某些简单的实验。这就要求我们还要对典型的实验进行适当的延伸和拓展，寻找它们的综合点和创新点,以提高自己的综合实验能力。,3、培养创新,二、优化电学实验的复习思路,(1)创新实验目的,(2)创新实验器材,(3)创新实验方法,(2008年广东卷),(2008年山东卷),(2008年全国卷),题5【2008全国卷1】22. .（12分）一直流电压表，量程为1 v，内阻为1 000,现将一阻值为50007000之间的固定电阻r1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势e为67 v，内阻可忽略不计），一阻值r2=2000的固定电阻，两个单刀开关s1、s2及若干线. （1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图. （2）连线完成以后， 当s1与s2均闭合时， 电压表的示数为0.90 v； 当s1闭合，s2断开时， 电压表的示数为0.70 v， 由此可以计算出改装后 电压表的量程为 v，电源电动势为 v.,结合目的和要求