电学实验题策略

电学实验题应考策略-探究式解答,主讲：李银坤,主要内容,高考实验试题结构及发展动向五大电学基本实验复习回顾电学实验基本技能1.基本仪器使用与读数2.电学实验的仪器选择3.电学实验的测量电路4.电学实验的供电电路实例：电学实验的探究式解答,实验题突破,物理实验在高考中的地位很突出，它在理综总分中占了约18分，是得分率较低的题型因此，物理实验能力能否提高是高考能否制胜的关键理综试题中物理实验题就只有一道大题，但它通常包括两道小题，分别考查力学实验和电学实验从近三年试题看，力学实验题难度较低，2010年和2011年都是考查“研究匀变速直线运动”，2012年考查了“探究弹力与弹簧伸长量的关系”；,电学实验题一般设计为中等难度，从近五年重庆高考实验题来看，其中三年考查了“利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻”，一年考查了“描绘小电珠的伏安特性曲线”，一年查了“测金属的电阻率”，但都属于测电阻一类的实验，考点也比较稳定因此在实验题型突破过程中，考生首先要会正确使用“三尺三表”(刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器，电流表、电压表、多用电表)与读数；电学实验的核心是“测电阻”类实验复习过程中要重视对实验原理和实验操作步骤的理解，会对实验误差进行分析，由于连续两年考查实物连线，考生一定要弄会实物连线,基本仪器的使用和读数,对于仪器使用类的实验，多是以填空的形式出现纵观近几年的高考题，主要考查的仪器是：电流表、电压表、多用电表和电阻箱的使用及读数，刻度尺、螺旋测微器和游标卡尺的读数等重点掌握“三尺三表”的使用与读数,一、需要估读的仪器刻度尺、电流表、电压表和螺旋,测微器,1刻度尺,最小分度值为1mm，量程不等，测量时要估读到毫米的下,一位使用时注意两点：,(1)读数时眼睛应正对刻度线，以避免视差,(2)测量的长度等于被测物体的两个端点在刻度尺上的读,数之差,1如图821所示，甲、乙分别表示两位同学测同一物体长度时的情景，其中用尺不太合理的是_(填“甲”或“乙”)，这一物体的长度应为_cm.,图821,解析：读数比较容易的是甲图，因为甲图的起始刻度“3”容易直接读出；而乙图的测量方法就比较费时，且容易出现错误，没有达到简便易行的原则，所以不太合理读数时要估读到最小刻度值的下一位，由于此刻度尺的最小刻度值是1mm，所以被测物体的长度是1.90cm.,答案：乙1.90,2电流表和电压表(1)读数规则：,(2)测量值最小刻度小格数估读值,2读出下列电表的测量值,图822,(1)电压表接03V量程时读数为_V；接015V量,程时读数为_V.,(2)电流表接03A量程时读数为_A；接00.6A量,程时读数为_A.,2.15,10.7,0.80,0.16,3螺旋测微器(1)原理：,螺旋测微器又叫千分尺，它是一种比游标卡尺更精密的测量长度的仪器，用它测量长度可以准确到0.01mm.螺旋测微器的螺距等于0.5mm，每转一周，螺杆前进或后退0.5mm，把周长分为50等份，刻度每一小格对应表示0.01mm.螺旋测微器读数时，要精确到0.01mm，估读到0.001mm，即结果若用mm做单位，则小数点后必须保留三位,图823,(2)读数方法：,测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数,部分由可动刻度读出,测量值固定刻度读数可动刻度读数0.01mm.,读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出,3如图824所示，读出下列螺旋测微器的测量值,图824,(1)图甲的读数：_mm.(2)图乙的读数：_cm.,4.743(或4.744),0.2043(或0.2044),二、不需要估读的仪器电阻箱、游标卡尺和多用电表1电阻箱,读数方法：将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的实际阻值,4如图825所示，读出下列电阻箱的阻值,图825,(1)图甲的读数：_.(2)图乙的读数：_.,24580.2,204002,2游标卡尺,三种游标卡尺的比较,5把图826中游标卡尺的读数填在下划线上,甲,乙,丙,图826,(1)图甲的读数：_mm；(2)图乙的读数：_mm；(3)图丙的读数：_mm.,21.3,0.50,23.42,3多用电表(1)测电阻：,读数方法：刻度值倍率,由于是粗测，而且刻度不均匀，故可以估读也可以不估读(2)测电流和电压：,读数方法分别与电流表和电压表相同,6读出图827中两欧姆表表头的总内阻和指针读数，,所选的挡位是否正确？应如何改变？,图827,如果两表笔接Rx时，指针指到电流刻度的，则Rx_.,(1)如图甲，表头内阻为_，读数为_.,(2)如图乙，表头内阻为_，读数为_,_.为了能更精确地读数，要把转换开关转到_挡,150,137(136138),50,1500,1.8102(1.7102,1.9102),10,7多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和测量线路组成的，其外形如图828所示在用多用电表测量电阻时，要用到图中的选择开关K和T、S两个部件请在下述实验步骤中，根据题意要求填空,图828,A用小螺丝刀旋动部件_，使指针对准电表左侧的,零刻度线,B将“红”、“黑”表笔分别插入_、_插孔C将K旋转到挡“100”的位置,D将两表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻,刻度的零刻度线,E将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果，还应该进行哪些操作？请,将实验步骤补充完整,_,答案：ST,F将K旋转到挡“1k”的位置,G将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T使指针对准电阻,的零刻度线,H将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，读取电阻刻线上的指针示数，即测得电阻值为“读数1k”,I将K旋转到“OFF”挡(或交流电压最高挡)，并将表笔拔,出,“测电阻”类实验,高考考试大纲中要求掌握的电学实验一共有五个，除“传感器的简单使用”不能确定跟“测电阻”有关外，“测定金属的电阻率”、“描绘小电珠的伏安特性曲线”、“测定电源的电动势和内阻”、“练习使用多用电表”这四个实验都属于“测电阻”的实验前三个可以说是伏安法测量电阻(间接测、准确测、“热测”)，只不过第三个除了测内阻外还要测量电源电动势,它们的实验电路一般分为电源、控制电路和测量电路三部分，如图8229所示。其中控制电路的核心元件为“滑动变阻器”，它的作用是保证测量电路的电流和电压在一个合适的范围内变化，复习难点在于它在电路中的两种接法：限流式和分压式,测量电路中除了被测元件外，主要元件还有电流表、电压表和电阻箱，这三个元件一般是两两组合的，连入电路可以有两种方法：电流表外接法和电流表内接法在“练习使用多用电表”中测量电阻属于直接测量，而且是粗略测量，没有伏安法测电阻准确，由于测量时要求电阻与电源断开，因此是“冷测”电阻，与“热测”电阻有可能不一致；多用电表还可以测电压和电流,电源部分,图8229,一、实验器材的选择,根据教学大纲及高考的要求，选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材选择实验器材一般要考虑四方面因素：,(1)安全因素：通过电源、电阻和电表的电流不能超过其允,许的最大电流,(2)误差因素（准确）：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程，其指针应偏转到满偏度的1/3以上；使用欧姆表时，宜先用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位,(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围，既能满足实验要求，又便于调节在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都用到,(4)实验要求：除以上三个因素外，还应注重实验的实际要求如电压从零开始起调，所给电源应与用电器匹配等,【例1】在“测量金属丝的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图8230所示，则该金属丝的直径为_mm.,图8230,(2)已知电阻丝的电阻约为10，现备有下列器材供选用，测量该电阻丝的电阻时应选用的器材有_,A量程是00.6A，内阻是0.5的电流表B量程是03A，内阻是0.1的电流表C量程是03V，内阻是6k的电压表D量程是015V，内阻是30k的电压表,E阻值为01k，额定电流为0.5A的滑动变阻器F阻值为020，额定电流为2A的滑动变阻器G电压为6V的蓄电池H开关一个，导线若干,答案：(1)0.350(2)ACFGH,【例2】在“测定电池的电动势和内阻”的实验中：(1)第一组同学利用如图8231甲所示的实验电路进行测量，电压表应选择量程_(填“3V”或“15V”)，实验后得到了如图乙所示的UI图象，则电池内阻为_,图8231,(2)第二组同学也利用图甲所示的电路，连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后发现滑片P向左滑动一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图8232所示则根据图象可知，电池的电动势为_V，内阻为_.,图8232,点评：本题考查了“利用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验原理和图象法、公式法处理实验数据，还考查了考生利用图象分析实验现象和处理数据的能力解本题的关键是识别并利用图象，明确图象所反映的物理意义,答案：(1)3V1.5,(2)1.51,二、测量电路的选择,电压表和电流表连入电路可以有两种方法：一种是如图8233甲所示，叫做“电流表外接法”；一种是如图乙所示，叫做“电流表内接法”由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接法还是外接法都会引起误差为了减小误差，常用以下三种方法来判定电流表的连接是选内接法还是外接法,图8233,(1)直接比较法：当当RxRA时用内接法，当RxRV时用外,接法,(3)试测判断法：当Rx、RA、RV的阻值都不清楚时可采用此法如图8234，设开关S接a、b时，电流表示数分别为Ia、Ib，电压表示数分别为Ua、Ub.,图8234,【例3】某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，如图8235所示，他先将电压表接在b点，读得两表示数分别为U13.0V，I13.0mA；然后将电压表改接在a点，读得两表示数分别为U22.9V，I24.0mA.由此可知电压表接到_点时误差较小，测得Rx为_.,图8235,解析：两种接法中，两表示数变化分别为U|U1U2|3.0V2.9V0.1V,显然，电流表示数变化较电压表示数变化明显，这说明电压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，,即电压表接b点，故,答案：b1000,I|I1I2|3.04.0|mA1.0mA,三、控制电路的选择,控制电路即滑动变阻器在电路中的连接，常有两种不同的形式，如图8236所示，甲为限流式，乙为分压式,图8236,在具体实验中，滑动变阻器到底是采用分压式还是限流式，,判断方法如下：,(1)当负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R时，,须用分压式电路；,(2)当要求负载上的电压或电流变化范围较大，且从零开始,连续可调时，须用分压式电路；,(3)当负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不多，并且电压表、电流表示数变化不要求从零调起时，可采用限流式；,(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，,因为限流式接法总功率较小；,(5)特殊问题中还要根据电压表和电流表的量程以及允许,通过的最大电流值来反复推敲,【例4】在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使,用的小灯泡为“6V3W”，其他选择的器材有：,A电压表V1(量程6V，内阻20k)B电压表V2(量程20V，内阻60k)C电流表A1(量程3A，内阻0.2)D电流表A2(量程0.6A，内阻1)E变阻器R1(01000，0.5A)F变阻器R2(020，2A)G学生电源E(68V)H开关S及导线若干,(1)实验中要求电压表在06V范围内读数，并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线在上述器材中，电流表应选用_，变阻器应选用_(2)请在下面的虚线框内画出实验电路图,答案：如图64所示,D,F,图64,四、根据实验电路连接实物图,根据电路图连接实物图是本节的难点首先要正确识别电路，弄清电路是串联还是并联，电路中有几个用电器和开关若是串联电路，则从电源正极开始，按电路图中各元件的连接顺序把实物图中各元件逐个顺次串联起来，回到电源负极若是并联电路，则从电源正极开始，先连干路，遇到并联部分可以先连一条支路，一直连到电源负极，然后再将其他支路并联接入电路连接时应注意以下几点：,(1)电路图和实物图的元件连接顺序要“一一对应”；,(2)电路图中各元件的连接，可以从电源正极开始，也可以,从电源负极开始；,(3)注意电表的正、负接线柱，电流应从正接线柱流进，从,负接线柱流出；,(4)连接实物图时，导线一定要接到元件的接线柱上，不能,空接或者接错地方；,(5)连接实物图时，要注意防止导线交叉,【例5】按电路图连接实物电路,(1),图8237,(2),图8238,答案：,图65,(1)如图65所示,(2)如图66所示,图66,电学实验探究式解答,【例】现要测量一电压表的内阻。给定器材如下：,要求测量时电表指针偏转均超过其量程的一半。,（1）从三个定值电阻中只选用一个，与其他器材一起组成测量电路，并画出测量电路的原理图。并用题目中给定的符号标出。（2）写出实验中必须记录的数据（用符号表示），并指出个符号的意义。（3）用（2）中记录的数据表示待测电压表的内阻Rv1=。,解析：,探究1：题目的切入电压表的内阻-电阻-伏安法探究2：方案一的评析A的量程-电压表的认识探究3：方案二的完善（安全）指针偏转探究4：滑动变阻器的选取几连接方案变阻器的阻值,高考物理实验题答题技巧,实验题是高考物理的重点，也是难点，考生遇到了容易产生慌乱心理，不知从何下手分析解答，失分现象十分严重其实解答物理实验题并不难，下面为同学们支招，增强自信心,1要明确知识考查范围,现在的物理实验题主要涉及力学、电学等知识，尽管题目千变万化，但通过仔细审题，就能直觉地作出判断因为不同的知识点，实验环节是不同的，只有准确判断考什么才不至于茫然，不会张冠李戴,2要看清实验题图,实验题一