近5年全国卷电学实验分析

.,近5年高考全国卷电学实验解析,惠州市东江高级中学曹芳,.,.,1、全国卷乙()卷,近5年乙卷考察了考试大纲中除传感器以外的4个电学基本实验，但每个实验都不是直接考察教材中的基本方法，都具有一定的创新性，要求学生运用已学原理和方法迁移设计、解答,一、近5年电学实验的分布,2、全国卷甲()卷,除2013年考察的是电表的改装外，近4年甲卷都是考察了电阻的测量问题，分别用到了伏安法、半偏法、电桥法，相比乙卷，甲卷似乎更专注、灵活性也相对小一些。,.,二、近5年电学实验逐题解析,12017全国卷新课标1卷（10分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表（量程3V，内阻3k）；电流表（量程0.5A，内阻0.5）；固定电阻R0（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值09.0）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在03.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率_（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势4V，内阻1.00）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W。（结果均保留2位小数）,.,此题虽然是研究小灯泡的伏安特性曲线，涉及到伏安法测电阻，但是所给的电压表量程不够，首先就得进行电压表的改装以扩大量程，这点中等或中等偏下的学生应该是考虑不到的。第3问在平时的练习中往往是求小灯泡和电源直接串联时小灯泡的实际功率，但这里多串了一个滑动变阻器，使小灯泡的实际功率可变了，并要求小灯泡的最小功率和最大功率，这样改变难度大了不少，得分率应该很低。,.,二、近5年电学实验逐题解析,22016全国卷新课标1卷（10分）要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000)，滑动变阻器R2(最大阻值为2000)，单刀双掷开关一个，导线若干在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，Ic约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60时阻值为650.0.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线,.,(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用,此题以生活中常见的报警器作为载体，虽然不是考纲的四个常考实验之一，学生应该也很少练到此类问题，但是该实验原理并不复杂，题目第3问已经较明确的描叙了实验方法，很多同学即便刚开始完成不了第1问，但是仔细读到第3问，明白实验方法后再回头做第1问就不难了。可是对于我们的学生而言，这道题的第1问就成了拦路虎，很多同学第1问没思路可能就直接跳过这道题了。这就要求我们在以后的复习中告诉学生，不要轻易被一些新的情境吓到，至少认真把整个题目看完再决定是否选择放弃。,.,二、近5年电学实验逐题解析,32015全国卷新课标1卷（10分）（9分）图（a）为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路（1）已知毫安表表头的内阻为100，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定的电阻若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA由题给条件和数据，可以求出R1=，R2=,.,（2）现用一量程为3mA、内阻为150的标准电流表A对改装电表的3mA档进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA电池的电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300和1000；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750和3000则R0应选用阻值为的电阻，R应选用最大阻值为的滑动变阻器（3）若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图（b）的电路可以判断出损坏的电阻图（b）中的R为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图（a）虚线框的电路则图中的d点应和接线柱（填“b”或“c”）相连判断依据是,此题考察的是灵敏电流计的改装，只有完全弄懂改装的原理才能入手做这道题，对我们学生而言难度有点大，第2问要以第1问的结果作为判断依据，第1问没算到第2问自然就放弃了。第3问与1、2问没有任何关系，相对而言是最简单的，但是很多学生被前面两问拦住了，根本不去看第3问了。因此我们大部分学生这题可能1分都拿不到。这道题再次提醒我们学生，至少认真把整个题目看完再决定是否选择放弃。,.,二、近5年电学实验逐题解析,42014全国卷新课标1卷（10分）利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9)，电阻R0(阻值为3.0)，电阻R1(阻值为3.0)，电流表A(量程为200mA，内阻为RA6.0)，开关S.实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻值箱相应的阻值R；,.,(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_A11，截距b_A1.(4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_.,.,此实验是测电源的电动势和内阻，算是常规实验，但是相比教材的实验还是有一定的创新，它采用的是I-R法，只有正确的写出各物理量的函数关系式，才能从图像中获取相应的信息。题目为了增加难度，特意对电流表进行了改装，涉及到了电流表的扩量程问题，原理上不难理解，但是使各量之间的关系式变得非常复杂，也容易出错。第1问的表达式应该是不容易得分的。但第2、3问跟第1问没任何关系，直接读数就能解决问题，是大部分学生都应该拿到分的。第4问要以第1问的表达式为依据，第1问出错，这一问就肯定错，而且计算上还有点麻烦，因此我们学生应该大部分会选择放弃这一问。,.,二、近5年电学实验逐题解析,52013全国卷新课标1卷（8分）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动势和电阻“lk”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。回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“lk”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（填“1”或“2）端相连，黑表笔连接另一端。(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。,.,(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“lk”挡内部电路的总电阻为k。,本题把测电池的电动势和电阻以及欧姆表的使用两个实验有机的结合，是一道比较有创新的实验，学生要完全理解实验原理很不容易，但是这道题设问较多，梯度明显，即便是基础较差的学生，也能入手做到前3问。第4问对于理解欧姆表原理的人而言就非常简单，可谓难者难、易者易。第5问难度较大，计算量也不小，我们大部分学生可直接放弃。,.,在后面的复习中，重点还是围绕基本实验对其基本原理进行巩固练习。,三、电学实验备考建议,1、合理定位,从近5年乙卷的5道电学实验可以看出，每个实验都具有一定的创新性，难度系数都不低，不只是要求理解基本实验原理，更要求学生具有运用已学原理进行迁移设计、解答问题的能力，因此对我们的学生我们定位要准，力争拿到4-6分，即便是没看懂实验原理