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1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电学设计性实验考纲解读 材，设计出合理的实验方案、实验步骤及数据处理的方法考点一设计性实验的解题思路与方法1明确实验目的认真审清题意，看清题目的要求即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等2明确实验原理解决设计型实验题的关键在于选择实验原理如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量3正确地选择实验电路(1)控制电路的选择滑动变阻器选用限流式接法或分压式接法的依据：负载电阻两端的电压要求变化
2、范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路若负载电阻的阻值 ，应选分压电路若负载电阻的阻值 或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路两种电路均可时，限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小特殊问题要具体问题具体分析(2)测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表的不同接法光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 阻值判断法当 用电流表 “外接法” ，如图 1 甲所示；当 A 时，采用电流表 “内接法” ，如图 1 乙所示倍率比较法a当 ，即 时，既可选择电流表“内接法” ，也可选择电流表“外V；b当 即 ，采用电流表内接法V触法(如图 2 所示)图 2与 比较大小： ，
3、则选择电流表外接法； ，则选择电流表内接法 有一额定电压为 10 V、额定功率在 10 W15 W 之间的用电器，小李同学想测定它的额定功率实验室的工作人员提供了以下实验器材供其选用：A直流电源 E 一个(电动势为 15 V，内阻不计)B直流电压表 V 一个(量程为 03 V ，内阻为 2 直流电流表 A 一个(双量程 0 3 A，内阻约为 20 和 4 )D滑动变阻器一个：R 阻 (规格 05 、)E定值电阻三个：R 12 24 R 36 单刀单掷开关 1 个，导线若干根(1)小李同学研究以后发现，电压表量程不能满足实验要求为完成测量，他将电压表进行了改装：在电压表 V 上串联一个定值电阻，
4、利用分压关系，以满足电表偏转的要求在三个给定的定值电阻中应选用_(填写所用器材的符号)(2)改装后的电压表用 表示，选好器材后，他设计了三个实验电路图，如图 3 甲所示根据实验的要求，电路_较为合理甲乙图 3(3)若该用电器正常工作时，电流表的指针如图乙所示，则它的额定功率为_W(保留两位有效数字)解析(1)用电器的额定电压为 10 V，所以电压表的量程至少应为 10 V，假设改装后的电压表的量程为 10 V，则有 ，解得 以应选用 时2 V.(2)用电器的电阻值约为 R 10 阻 R，所以滑动变阻器因为 R ，故应采用电流表外接法所以电路 B 能较准3)由题图乙可知，电流表的示数为 I，所以
5、用电器的功率为 P1012 1)R 3(2)B(3)12实验设计流程光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 实验方法及数据处理方法的迁移应用1实验方法的迁移基本的实验方法包括：实验原理的设计方法、实验误差的控制方法和实验数据的处理方法，将基本的实验方法和物理原理合理迁移，可设计出测量不同的物理量、探究不同问题的实验方案教材中所学过的物理规律、物理公式中只要含有某一物理量，则该规律、公式就可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验方法设计如用伏安法测电阻，R ，也可迁移到测电压表内阻和电流表内阻上去少电压表、电流表或电表量程不够的处理方法在电学实验中，有时实验器材中有两只电压表没有电流表
6、，有时有两只电流表而没有电压表，遇到这类问题时可将电流表作为电压表用或将电压表作为电流表用，但要注意量程是否合适，必要时需进行改装，扩大量程3实验数据处理方法的应用与创新数据探究性实验的主要功能是通过实验提供的数据信息，分析各数据中的内在联系，找出数据中所包含的物理规律常用的数据处理方法(如平均值法、图象法、逐差法、比较法等)和误差分析方法应该掌握对于用图象法处理实验数据，一定要明确纵轴、横轴所表示的物理量，正确地进行描点连线，然后根据物理规律列出与该图线对应的方程式；若题目不需要利用斜率和截距进行求解(或题目没有给出斜率和截距的大小 )，可在直线图象中找出两个点的坐标代入方程，组成方程组进行
7、求解若题目给出了斜率和截距的小，须将方程化简成 y b 的形式求解例 2 待测电阻 0 ，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A电流表 程 150 阻约为 10 )B电流表 程 20 阻 0 )光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电压表 V(量程 15 V，内阻约为 3 000 )D定值电阻 00 E滑动变阻器 大阻值为 5 ，额定电流为 F滑动变阻器 大阻值为 5 ，额定电流为 G电源 E，电动势为 4 V(内阻不计 )H电键 S 及导线若干(1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的 ，请从13所给的器材中选择合适的实验器材_( 均用器材前对应的序号字母填写)
8、 ；(2)根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量 3)待测电阻的表达式为 析(1)由于电源电动势为 4 V，电压表 V 的量程为 15 V，达不到其量程的三分之一，故电压表不能使用；可用电流表 定值电阻 联扩大其电压量程，当作电压表与电流表 合使用伏安法测量待测电阻阻值，由于改装的电压表内阻已知，故电流表用外接法，改装的电压表量程为 20 30 ，滑动变阻器最大阻值为 5 ，无法起到限流作用，故滑动变阻器采用分压式接法；此时考虑到干路最小电流约为 ，故滑动变阻器只能选择 过估算当电流表 偏时，电流表 常匹配，因此满足电表读数不得小于其量程的三分之一要求故实验器材选择 2)如图所示光世昌老
9、师高中物理精品资源免费下载地址 (3)待测电阻 ，其中 2 分别为电流表 示数0 1 1)2) 见解析图 (3) I 1、I 2 分别为电流表 示0 1 某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势 E 和内阻 r.(电动势约为 4 V，内阻在几欧到几十欧之间 )A电压表 (量程 6 V，内阻约为 6.0 电流表 (量程 2 阻约为 50 )C电阻箱 R(0)D开关 S 一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：_.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请在虚线框中画出实验电路图(3)用(2
10、)中实验电路测得的 8 组 U、R 数据，已在 坐标系中描出了各点，如图 4 所1U 1在图中作出 图线根据图线求得 E_V，r_.( 保留两1U 1 4解析(1)将电流表、电阻箱串联在锂电池上，估算通过电路的最小电流大于 2 2)实验电路图如图所示光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)根据 坐标中描出的各点，画出 的图线，如图所示1U 1R 1U 1 ，UE 1U 1E 率为内阻和电动势的比值，由此可得出E，r解析(限时：30 分钟)1电子所带的电荷量(元电荷 e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图 1 是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板 A、B 连接到电路中，板间产生
11、竖直向下的匀强电场用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于与喷口摩擦带负电在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴所用部分器材已在图中给出，其中 E 为直流电源，R 为滑动变阻器，V 为电压表，S 为开关，此外还有若干轻质导线图 1(1)在图中画线连接成实验电路图( 其中是已经连接好的导线)(2)实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为 r，此时电压表的示数为 U，金属板 A、，重力加速度为 g，空气浮力不计，则该油滴所带的电荷 量为_(用题目中所给的物理量表示 )答案(1)如图所示光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)42)油滴处于静止状态，则有 q 中 m 立解得 q 3 4际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联现在要测量电流表 的内阻 待测电流表 (05 阻约 300 )B电流表 (010 阻约 100 )C电压表 (量程 6 V)D电压表 (量程 15 V)E滑动变阻器 1 000 )F滑动变阻器 500 )G定值电阻 00 )H定值电阻 0 )I直流电源( E3 V)J开关 S 及导线若干(1)请选择合适的器材设计实验电路，并把电路图画在虚线框中( 在图中标明所选器材的代号)(2)根据测量所得物理量有 1)见解析图(2)1照伏安法测电
