高三物理二轮复习（高频考点探究+命题考向追踪）专题5 物理实验课件.ppt

第13讲力学实验第14讲电学实验 目录 专题五物理实验 返回目录 知识网络构建 返回目录 知识网络构建 第13讲力学实验 返回目录 高频考点探究 高考真题聚焦 第13讲力学实验 高考真题聚焦 返回目录 第13讲力学实验 高考真题聚焦 返回目录 第13讲力学实验 高考真题聚焦 返回目录 归纳预测 1 题型特点 全国卷考查实验一般为 一力一电 且力学实验经常放在第22题 依托教材 难度不大 2 命题理念 近些年全国卷对力学实验的考查处处渗透一个理念 即试题来源于教材而不拘泥于教材 试题侧重对学生独立完成实验的能力的考查 力学实验命题并不回避学生做过的经典实验 只是在经典实验的基础上做有限的变化 3 题型分类 力学实验 三大门派 包括验证类 探究类 结合物理原理创新类 返回目录 第13讲力学实验 教师备用真题 1 2013 新课标全国卷 图 a 为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图 图 a 实验步骤如下 用天平测量物块和遮光片的总质量m 重物的质量m 用游标卡尺测量遮光片的宽度d 用米尺测量两光电门之间的距离s 调整轻滑轮 使细线水平 返回目录 第13讲力学实验 教师备用真题 让物块从光电门a的左侧由静止释放 用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门a和光电门b所用的时间 ta和 tb 求出加速度a 多次重复步骤 求a的平均值a 根据上述实验数据求出动摩擦因数 回答下列问题 1 测量d时 某次游标卡尺 主尺的最小分度为1mm 的示数如图 b 所示 其读数为 cm 图 b 返回目录 第13讲力学实验 教师备用真题 2 物块的加速度a可用d s ta和 tb表示为a 3 动摩擦因数 可用m m a 和重力加速度g表示为 4 如果细线没有调整到水平 由此引起的误差属于 选填 偶然误差 或 系统误差 返回目录 第13讲力学实验 教师备用真题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 第13讲力学实验 返回目录 教师备用真题 返回目录 教师知识必备 一 力学实验备考要点 返回目录 教师知识必备 返回目录 教师知识必备 二 力学实验中的测量 返回目录 教师知识必备 返回目录 教师知识必备 返回目录 教师知识必备 返回目录 教师知识必备 三 实验数据的记录与处理1 有效数字 1 用测量仪器直接测量的结果 读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值 可靠数字 后 再向下估读一位 不可靠数字 不受有效数字位数的限制 2 间接测量的有效数字运算结果一般可用2 3位有效数字表示 返回目录 教师知识必备 2 系统误差和偶然误差 返回目录 教师知识必备 3 仪器读数 1 使用刻度尺 弹簧测力计 电流表 电压表等仪器时 凡是最小刻度是10分度的 要求读到最小刻度后再把最小刻度10等分估读一位 最小刻度是5 或2 分度的 则把最小刻度5 或2 等分估读一位 2 秒表 电阻箱等由于本身构造的原因不需要估读 4 实验数据的处理实验数据的处理方法有公式法 列表法和图像法 用图像法时应注意 1 根据实验要求选定坐标轴 一般以横轴为自变量 纵轴为因变量 返回目录 教师知识必备 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 考点一测量与验证性实验例1某同学用如图甲所示的实验装置测量重力加速度 将电火花计时器固定在铁架台上 把纸带的下端固定在重锤上 纸带穿过电火花计时器 上端用纸带夹夹住 接通电源后释放纸带 纸带上打出一系列的点 所用电源的频率为50hz 实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示 纸带上的第一个点记为o 另选连续的三个点a b c进行测量 图乙中给出了这三个点到o点的距离 1 重力加速度的测量值为g m s2 结果保留3位有效数字 2 实验中该同学选择电火花计时器 而不选择电磁打点计时器 请从误差分析的角度说明选择电火花计时器的主要理由 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 归纳 高中物理实验涉及的测量性实验大多为间接测量实验 联系直接测量量和待测量间的关系是此类实验的实验原理 解决测量性实验问题的关键是明确实验仪器的使用 实验原理 实验方法 应掌握实验的注意事项及处理实验数据的方法 会分析误差来源 解决验证性实验相关问题的关键是根据题目给定的实验条件 实验过程 实验情景领会命题意图 找出实验中应测定的物理量 明确在误差允许的范围内通过怎样的定量关系才能达到实验目的 在验证性实验中 主要把握以下方面 1 创设适当的物理情景 如验证机械能守恒定律的实验中 可以创设多种物理情景 自由落体运动 气垫导轨上滑块的运动等 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 2 掌握并灵活运用实验方法 如验证牛顿第二定律的实验中 加速度的大小既与外力的大小有关 又与物体质量有关 因此应采用 控制变量法 完成验证 3 要重视实验的验证条件 物理规律的成立必须满足一定条件 验证实验中必须满足规律成立的条件才能使实验顺利进行 如在验证力的平行四边形定则的实验中 实验的条件是 力的作用效果相同 因此在两个分力和一个力分别作用下 同一弹性绳的同一端点必须到达同一位置才能满足实验的验证条件 力学部分常见验证性实验有 验证平行四边形定则 验证牛顿第二定律 验证机械能守恒定律 等 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 变式2在做 验证平行四边形定则 的实验时 老师发现 甲同学先用两个弹簧测力计分别拉两个细绳套将橡皮筋的结点拉到某个位置 再用一个弹簧测力计将结点拉到同一位置 乙同学先用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到某个位置 再用两个弹簧测力计分别拉两个细绳套将橡皮筋的结点拉到同一位置 回答下列问题 1 甲 乙同学在各自实验中 两次将橡皮筋的结点均拉到同一位置 目的是 2 两名同学的操作对比 同学的操作更好 原因是 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 考点二探究性实验例2某实验小组利用如图13 3甲所示的装置探究加速度与力的关系 为了增加实验的可信度 他们在正确安装实验装置并平衡摩擦力后 通过在小车上增加砝码改变小车的总质量进行了三次实验 并用计算机软件拟合出三条过原点的a f图线如图乙所示 回答下列问题 图13 3 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 1 由三条图线任意一条均可知 小车的质量一定时 a与f 选填 成正比 成反比 或 无确定关系 2 三条图线中 对应小车总质量最大的是图线 选填 或 3 用计算机生成图线 的a f函数关系式分别为 a1 3 59f1 0 043 a2 2 75f2 0 029 a3 1 89f3 0 009 图线并不严格过原点 截距均不为零的原因是 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 归纳 探究性实验题的处理方法 在熟悉各种仪器的使用方法 基本实验原理 方法和步骤的前提下 仔细阅读题目 理解题意 根据题目要求 广泛联想 设计出合理 简单 方便的实验方案 对于数据处理和误差分析的试题 则应根据题目所给的文字 图表等信息进行分析 找出各物理量之间的关系 定性或定量的关系 并总结出其变化规律 把握问题的本质特征 对探究性实验的主要考查角度是 1 对实验原理和实验方案的理解 2 数据处理能力 特别是用图像处理数据的能力 高中物理比较典型的探究性实验有探究功与速度变化 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 的关系 探究加速度与物体受力和质量的关系 探究弹性势能的表达式等 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 变式某实验小组要探究力对物体做功与物体获得的速度的关系 选取的实验装置如图13 4所示 实验主要步骤如下 图13 4图13 5 1 实验时 在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起 不断调整小木块的位置 使木板倾斜合适的角度 打开打点计时器 轻推小车 最终得到如图13 5所示的纸带 这样做的目的是 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 2 使小车在一条橡皮筋的作用下从某位置由静止弹出 沿木板滑行 这时橡皮筋对小车做的功为w 3 再用完全相同的2条 3条 橡皮筋作用于小车 每次由静止在 选填 相同 或 不同 位置释放小车 使橡皮筋对小车做的功分别为2w 3w 4 分析打点计时器打出的纸带 分别求出小车每次获得的最大速度v1 v2 v3 5 作出w v图像 图13 6中符合实际的图像是 填字母标号 图13 6 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 答案 1 平衡摩擦阻力 3 相同 5 d 解析 1 本步骤的操作目的是平衡摩擦力 图示纸带点间隔均匀 说明小车做匀速运动 摩擦阻力被平衡 3 应使每条橡皮筋对小车做的功均与一条橡皮筋对小车做的功相等 所以每次由静止释放小车时的位置 橡皮筋的形变量 或长度 等都必须相同 5 本实验的结论是合力做功与速度的二次方成正比 所以w v图像是开口向上的抛物线 d正确 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 考点三创新性实验例3研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系 该小组在实验室设计了一套如图13 7所示的装置 图中a为小车 b为打点计时器 c为力传感器 测绳子的拉力 p为小桶 内有沙子 m是一端带定滑轮的水平放置的足够长的木板 不计绳子与滑轮间的摩擦 图13 7 1 要顺利完成该实验 除图中实验仪器和低压交流电源 含导线 外 还需要的实验仪器是 选填 刻度尺 天平 或 秒表 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 2 平衡摩擦力后再按上述方案做实验 是否要求沙桶的总质量远小于小车的质量 选填 是 或 否 3 已知交流电源的频率为50hz 某次实验得到的纸带如图13 8所示 图中相邻两计数点之间还4个点未画出 由该纸带可求得小车的加速度a m s2 结果保留2位有效数字 图13 8 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 归纳 创新性实验可以是全新的实验 也可以是课本实验的创新改造 实验原理是进行创新实验设计的根本依据和起点 实验原理决定了应当测量哪些物理量 如何安排实验步骤等项目 实验原理应根据题干的要求 条件等信息确定 创新性实验要求学生熟练掌握基本仪器的使用方法 基本的实验方法和相关物理实验的基本原理 主要考查学生灵活运用实验知识的能力和在不同情况下迁移知识的能力 实验原理是解答创新性实验问题的关键 力学创新性实验题应注意以下几点 1 实验器材的等效替换 测量物体的速度时常涉及实验器材的等效替换 如利用光电门替代纸带来测量物体 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 的加速度 速度 利用闪光照相机替代打点计时器等 2 实验结论的外延 如通过纸带求出小车的加速度 然后再利用牛顿第二定律求出小车与木板间的动摩擦因数 3 物理情境的创新 有一些实验题虽然在试题的情境上进行了创新 但其使用的实验原理和实验处理方法仍然不变 对于创新性实验的处理 最重要的是把 创新 从新情境中剥离 从本质上寻找与常规实验的相同之处 然后运用熟悉的实验原理和实验数据处理方法进行处理 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 高频考点探究 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 答案 1 4 00590 2 如图所示 3 平行四边形定则成立 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 例2如图甲所示是某同学研究小车的速度和加速度的实验装置 他将光电门固定在水平轨道上的b点 a b两点间的距离为12 50cm 用重物通过细线拉小车 让小车做直线运动 1 若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示 则d cm 2 实验时将小车从图甲中a点由静止释放 由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t 2 28 10 2s 则小车经过光电门时的速度为 m s 小车的加速度为 m s2 结果均保留两位有效数字 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 返回目录 第13讲力学实验 教师备用习题 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 高考真题聚焦 第14讲电学实验 高考真题聚焦 返回目录 高考真题聚焦 返回目录 第14讲电学实验 高考真题聚焦 返回目录 第14讲电学实验 归纳预测 1 题型特点 全国卷考查实验一般为 一力一电 且电学实验经常放在第23题 电学实验一般是在考纲要求的实验基础上进行拓展 考查学生的创新能力 2 命题理念 1 有些实验题源于课本 所给的情景和要求跟课本是不同的 是教材的变形实验 2 注重基本仪器的考查 3 注重实验操作过程和实验结果的考查 4 强调实验方法的考查 侧重考查考生利用基本的实验原理方法独立完成实验和处理实验数据的能力 5 加大了设计性实验或探究性实验的考查力度 6 电学实验命题并不回避前两年刚考过的实验 但是在考查角度上有了明显的变化 高考真题聚焦 返回目录 第14讲电学实验 3 题型分类 1 电学实验 四大家族 2 设计型实验 3 新情景变异型实验 返回目录 教师备用真题 1 2013 新课标全国卷 某学生实验小组利用图 a 所示电路 测量多用电表内电池的电图 a 动势和电阻 1k 挡内部电路的总电阻 使用的器材有 多用电表 电压表 量程5v 内阻十几千欧 滑动变阻器 最大阻值5k 导线若干 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 回答下列问题 1 将多用电表挡位调到电阻 1k 挡 再将红表笔和黑表笔 调零点 2 将图 a 中多用电表的红表笔和 选填 1 或 2 端相连 黑表笔连接另一端 图 b 图 c 3 将滑动变阻器的滑片调到适当位置 使多用电表的示数如图 b 所示 这时电压表的示数如图 c 所示 多用电表和电压表的读数分别为 k 和 v 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 4 调节滑动变阻器的滑片 使其接入电路的阻值为零 此时多用电表和电压表的读数分别为12 0k 和4 00v 从测量数据可知 电压表的内阻为 k 5 多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池 一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路 如图 d 所示 根据前面的实验数据计算可得 此多用电表内电池的电动势为 v 电阻 1k 挡内部电路的总电阻为 k 图 d 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师备用真题 第14讲电学实验 返回目录 教师知识必备 一 电流表 电压表 欧姆表的对比 返回目录 教师知识必备 使用多用电表时应注意 1 电流的方向 欧姆表内部电池的正极接外部负接线柱 黑表笔 使用多用电表时 电流都要从电表的正接线柱 红表笔 流入多用电表 从负接线柱 黑表笔 流出 2 区分 机械零点 与 欧姆零点 机械零点 在刻度盘左侧 0 位置 需要调节时通过表盘下方中间的指针定位螺丝进行调节 欧姆零点 在表盘刻度的右侧电阻刻度 0 位置 需要时通过欧姆挡的调零旋钮进行调节 3 测电阻时需选用适当的挡位 倍率 每改变一次挡位 都要重新进行欧姆调零 4 测电阻时要将电阻与其他元件和电源断开 使用完毕应将选择开关旋至off挡或交流电压最大挡 返回目录 教师知识必备 二 电学实验备考要点 返回目录 教师知识必备 返回目录 教师知识必备 三 电学仪器的选择1 电源的选择 一般根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源 2 电表的选择 一般根据电源的电动势或待测用电器的额定电压选择电压表 根据待测的最大电流选择电流表 电表的指针摆动的幅度较大 一般应使指针能达到半偏左右 返回目录 教师知识必备 四 控制电路控制电路中滑动变阻器的连接 返回目录 教师知识必备 1 分压接法的选用 要求被控制电路的电流 或电压 从零开始可连续调节 如测定导体的伏安特性曲线等电路 被控制电路的电阻r远大于滑动变阻器的最大值r0 实验要求的电压变化范围较大 或要求测量多组数据 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 的最小值仍超过电表或电器的额定值 2 限流接法的选用 测量电路电流或电压没有要求从零开始连续调节 只是小范围内测量 且被控制电路的电阻r与滑动变阻器的最大值r0接近或r略小于r0 测量电源电动势和内阻 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 考点一测量性实验例1待测电阻rx的阻值约为100 现要测量其阻值 实验室提供器材如下 a 电流表a1 量程为40ma 内阻r1约为10 b 电流表a2 量程为20ma 内阻r2 30 c 电压表v 量程为15v 内阻约为3000 d 定值电阻r0 120 e 滑动变阻器r 阻值范围为0 5 允许最大电流为1 0a f 电源 电动势e 3v 内阻不计 g 开关s及导线若干 1 为了使测量结果准确 以上器材不合适的是 填器材前对应的字母 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 2 利用其余的实验器材 设计测量rx的最佳实验电路 将电路图画在虚线框内并标明元件符号 3 实验中需要测量的物理量有 待测电阻的表达式为rx 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 归纳 电学测量性实验的核心是电阻的测量 如定值电阻的测量 电流表和电压表内阻的测量 电源电动势和内阻的测量 基本原理是部分电路欧姆定律或闭合电路欧姆定律 解决测量性实验问题的关键是明确实验仪器的使用 实验原理 实验方法 掌握实验的注意事项及处理实验数据的方法 会分析误差来源 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 变式1莉莉在测量干电池的电动势和内阻 实验电路如图14 1甲所示 1 请你用实线代替导线在图乙中连接好实物 要求变阻器的滑动触头向右滑动时 其接入电路的阻值变大 图14 1 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 2 由实验测得的7组数据已在图14 2的u i图上标出 请你完成图线 由图像可得e v 保留三位有效数字 r 保留两位有效数字 图14 2 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 答案 1 如图甲所示 2 如图乙所示1 481 1甲乙 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 变式2一灵敏电流计g的量程为1ma 内阻未知 现要精确测量g的内阻 实验室中可供选择的器材有 待测灵敏电流计g 多用电表 电流表a1 量程为3ma 内阻约为200 电流表a2 量程为0 6a 内阻约为0 1 定值电阻r1 阻值为10 定值电阻r2 阻值为60 滑动变阻器r3 最大电阻为20 额定电流为1 5a 直流电源 电动势为1 5v 内阻为0 5 开关 导线若干 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 1 先用多用电表粗测g的内阻 正确操作时 应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计g的 选填 正 或 负 接线柱 黑表笔接另一个接线柱 2 步骤 1 中粗测g的内阻为100 为了精确测量g的内阻 实验小组的同学选择了如图14 3所示的电路 则电表1为 选填 g a1 或 a2 电表2为 选填 g a1 或 a2 定值电阻rx为 选填 r1 或 r2 图14 3 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 3 按照上述设计的电路进行实验 测得电表1的示数为a1 电表2的示数为a2 则灵敏电流计g的内阻的表达式为rg 用a1 a2 rx等符号表达 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 考点二探究性实验例2实验室有一只量程为13 16v的没有标电压值的电压表v1 该表表盘刻度均匀 总计有n个格子 通过测量可知其内阻为r1 150k 为了精确地测量电压表v1的量程 选择的实验器材如下 a 量程为3v的标准电压表v2 内阻r2 30k b 量程为3a的电流表a 内阻r3 0 01 c 滑动变阻器r 总阻值为1k d 电动势为20v的电源e 内阻可忽略不计 e 开关s 导线若干 实验要求方法简捷 尽可能减小误差 并能测出多组数据 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 1 现设计了如图14 4所示的三个测量电路 为了精确地测量电压表v1的量程 并且能完成多次测量 在图14 4中合适的电路图为 填序号 图14 4 2 根据选择的电路 将图14 5中的实物用笔画线代替导线连接成完整的电路 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 2 根据选择的电路 将图14 5中的实物用笔画线代替导线连接成完整的电路 图14 5 3 根据所选择的电路进行实验 从其中的测量数据中选出一组来计算待测电压表v1的量程um 则um的关系式为um 并说明该关系式中的各符号的物理意义 题中已有的符号可不说明 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 归纳 探究性实验主要考查实验基本原理和思想方法的迁移应用 命题特点是源于教材但又高于教材 解题时首先要审清题意 明确实验目的 联想和迁移应用相关实验原理 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 变式某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱形元件的电阻 步骤如下 1 用多用电表 100 倍率的电阻挡测量该元件的电阻时 发现指针偏角过大 此时需换用 选填 10 或 1k 倍率的电阻挡 并重新进行 后再进行测量 若表盘的示数如图14 6所示 则该电阻的阻值rx 图14 6 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 2 该同学想更精确地测量其电阻 现有的器材及其代号和规格如下 待测元件rx 电流表a1 量程为0 10ma 内阻约为50 电流表a2 量程为0 50ma 内阻约为30 电压表v1 量程为0 3v 内阻约为30k 电压表v2 量程为0 15v 内阻约为50k 直流电源e 电动势为3v 内阻不计 滑动变阻器r1 阻值范围为0 50 允许通过的最大电流为0 5a 开关s 导线若干 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 要求较准确地测出其阻值 电流表应选 电压表应选 均选填电表符号 根据以上仪器 该同学按图14 7连接实验线路 在实验中发现电流表示数变化范围较小 现请你用笔在图中添加一条线对电路进行修改 使电流表示数的变化范围变大 修改后的电路其测量结果比真实值偏 选填 大 或 小 图14 7 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 考点三创新性实验例3为了节能和环保 一些公共场所使用光控开关控制照明系统 光控开关可采用光敏电阻来控制 光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件 照度可以反映光的强弱 光越强则照度越大 照度单位为lx 某光敏电阻ros在光的不同照度下的阻值如下表所示 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 1 根据表中数据 请在图14 8给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随光的照度变化的图线 并说明光敏电阻阻值随光的照度变化的特点 图14 8图14 9 2 如图14 9所示 当1 2两端所加电压上升至2v时 控制开关自动启动照明系统 请利用下列器材设计一个简单电路给1 2两端提供电压 要求当天色渐暗 光的照度降低至1 0lx时启动照明系统 在虚线框内完成电路原理图 不考虑控制开关对所设计电路的影响 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 提供的器材如下 光敏电阻ros 符号为 阻值见上面表格 直流电源e 电动势为3v 内阻不计 定值电阻 r1 10k r2 20k r3 40k 限选其中之一并在图中标出 开关s及导线若干 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 答案 1 如图甲所示光敏电阻阻值随光的照度的增大而非线性减小 2 如图乙所示 解析 1 根据表中的数据 在坐标系中描点连线 得到如图甲所示的图线 由图可知光敏电阻阻值随照度变化的特点 光敏电阻阻值随光的照度的增大而非线性减小 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 2 当天色渐暗 光的照度降低至1 0lx时启动照明系统 此时光敏电阻阻值为20k 两端电压为2v 而电源电动势为3v 故应加上一个分压电阻 分压电阻阻值为10k 即选用r1 此电路的原理图如图乙所示 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 归纳 创新性实验通常是将课本上的实验进行适当地变化 创新 试题的 创新 点主要体现在 改变实验探究的条件 改变实验探究的结论 改变实验探究的思路 改变实验探究的方法 体现实验探究结果的开放性 评估实验探究的过程与结果等方面 注重考查学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力 解决创新性电学实验问题应注意 1 选择合适的实验原理 求解创新性电学实验考题的关键是在弄清原理的基础上将基本方法灵活迁移 从方法迁移中寻找问题的突破口 2 设计合理的电路 应先依据题意确定电流表 电压表和滑动变阻器等仪器 然后确定电流表的接法 再选择控制电路接法并画出实验电路图 返回目录 第14讲电学实验 高频考点探究 创新性实验设计解题的基本思路 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 变式指针式多用电表欧姆挡的内部电路由直流电源 调零电阻和表头相串联而成 现设计一个实验 测量多用电表 1 挡的内部电源的电动势和内部总电阻 给定的器材有 待测多用电表 量程为100ma的电流表 最大电阻为20 的滑动变阻器 鳄鱼夹 开关 导线若干 实验过程如下 1 实验前将多用电表调整至 1 挡 将红 黑表笔短接 调节旋钮 使指针指在 选填 电阻 或 电流 的零刻度 2 用鳄鱼夹将红 黑表笔固定在如图14 10所示的两接线柱上 请用笔画线代替导线将图中电路连接完整 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 高频考点探究 第14讲电学实验 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 例1用欧姆表测电阻时 将选择开关置于合适的挡位后 必须先将两表笔短接 调节 旋钮 使指针指在欧姆刻度的 0 处 若选择旋钮在 100 位置 指针在刻度盘上停留的位置如图所示 则所测量电阻的阻值为 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 例2用如图甲所示的电路测电池的电动势和内阻 选好器材后 用导线将各器材连接成如图乙所示的实物电路 其中r0是保护电阻 1 闭合开关后 发现电压表无示数 电流表有示数 在选用器材时 除了导线外 其他器材经检测都是完好的 则出现故障的原因是 请用接线柱处的字母去表述 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 2 排除故障后 测量并记录了6组数据 并根据这些数据画出了u i图线如图所示 根据图线求出电池的电动势e v 内阻r 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 3 若保护电阻r0的阻值未知 该电源的电动势e 内阻r已经测出 在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出r0的阻值 则该条线是 需改接为 改接好后 调节滑动变阻器 读出电压表的示数为u 电流表示数为i 电源的电动势用e表示 内阻用r表示 则r0 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 例3研究性学习小组围绕一个量程为30ma的电流计展开探究 1 为测量该电流计的内阻 同学甲设计了如图甲所示的电路 图中电源电动势未知 内阻不计 闭合开关 将电阻箱阻值调到20 时 电流计恰好满偏 将电阻箱阻值调到95 时 电流计指针指在如图乙所示的位置 则电流计的读数为 ma 由以上数据可得电流计的内阻rg 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 2 同学乙将同学甲设计的电路稍作改变 在电流计两端接上两个表笔 如图丙所示 设计出一个简易的欧姆表 并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度 闭合开关 将两表笔断开 调节电阻箱 使指针指在 30ma 处 此处刻度应标阻值为 选填 0 或 再保持电阻箱阻值不变 在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度 则 10ma 处对应的表笔间电阻阻值为 若该欧姆表使用一段时间后 电池内阻变大且不能忽略 电动势不变 但将两表笔断开 指针仍能满偏 按正确使用方法再进行测量 其测量结果与原结果相比将 选填 变大 变小 或 不变 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 例4电压表v的量程为3v 内阻为几千欧 几十千欧 某同学想设计一个实验方案测定该电压表内阻的具体数值 可供选择的器材有 电流表a 0 0 6a 3 0a 内阻小于2 0 滑动变阻器r1 0 50 电阻箱r2 0 9999 电池组e 电动势为3 0v 内阻不计 开关s及导线若干 1 请你帮助该同学选择适当器材 设计一个测量电路 在虚线框中画出你设计的电路图 标出对应器材的符号 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 2 简述实验步骤 用适当的符号表示该步骤中应测量的物理量 3 用所测得的物理量表示电压表内阻的表达式为rv 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 返回目录 第14讲电学实验 教师备用习题 例5某科技小组要测量一未知电阻rx的阻值 实验室提供了下列器材 a 待测电阻rx b 电池组 电动势为3v 内阻约为5 c 电压表 量程为3v 内阻约为3000 d 电流表 量程为5ma 内阻约为10 e 滑动变阻器 最大阻值为50 额定电流为1 0a f 开关 导线若干 该小组使用完全