《导学教程2015高三物理一轮课件专题3电学实验设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《导学教程2015高三物理一轮课件专题3电学实验设计（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 专题三 电学实验设计 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 所谓设计型实验 ， 就是题目要求考生运用学过的实验原理和实验方法 ， 自行设计一个新的实验方案 ， 主要考查考生是否真正理解实验原理和实验仪器的工作原理 ， 是否具有灵活运用实验知识解决新问题的能力 是否具有在不同情况下迁移知识的能力 它要求考生设计实验原理 ， 选择实验器材 ， 安排实验步骤 设计数据处理的方法及分析实验误差 解决设计型实验题的关键在于选择实验原理 这就要求考生能审清题意 ， 明确实验目的 ， 应用迁移能力 ， 联想相关实验原理 ， 坚持科学性 、 安全性 、 准确性
2、 、 简便性的原则进行设计 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 1 明确题目要求 解答一道电学实验设计题 ， 首先要认真审清题意 ，看清题目的要求 即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 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 2 明确实验原理 测量电路 、 控制电路 、 实验仪器的选择 ， 实验方法 、步骤的确定 ， 数据处理 、 误差分析等问题 ， 都是从实验原理派生出来的 ， 只有明确实验原理 ， 其他问题才可得以解决 如果设计测定型实验 ， 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
3、， 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 如果设计验证型实验 ， 应弄清在相应的物理现象中 ， 何种定量关系成立 ， 才能使待验证的结论成立 对于设计符合一定标准的电路问题 ， 则应根据实验的要求和相关物理规律 ， 器材的规格 、 性能等 ， 合理选择 、 连接电路 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 3 设计实验应遵循的原则 (1)安全性原则 选用仪器组成电路 ， 首先要保证实验正常进行 例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程 ， 滑动变阻器 、 被测电阻不得超过其额定电流 (额定功率 )等 (2)精确性 、 方便性原则 “ 精确
4、” 是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差 ， 提高精确度 例如所用电流表 、 电压表的指针应有较大的偏转 ， 一般应使指针偏转在满刻度的 1/3以上 ， 以减小因读数引起的偶然误差 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 “ 方便 ” 是指实验中便于调节控制 ， 便于读数 例如应根据电路可能出现的电流 、 电压范围选择滑动变阻器 对大阻值的滑动变阻器 ， 如果滑片稍有移动就使电路中的电流 、 电压有很大变化 ， 则不宜采用 (3)运用仪器少 ， 耗电少原则 在达到实验目的 ， 各项指标均符合要求的前提下 ，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能 例如控制电路有限流式与分压式两种调节电
5、路 ， 若这两种调节电路均能满足要求 ， 从消耗功率小 ， 节约电能的角度 ，则应选用限流式电路 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 4 正确选择测量电路和控制电路 (1) 测量电路电流表内、外接法的选择 若被测电阻或用电器电阻为大电阻，应选用“ 电流表内接法 ” ；若被测电阻或用电器电阻为小电阻，应选用 “ 电流表外接法 ” 当被测电阻被测电阻 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (2)控制电路分压 、 限流的选择 控制电路有限流式接法 (图 3 1甲 )和分压式接法 (图 3 1乙 )两种 图 3 1 在具体实验中 ， 滑动变阻器是采用分压式还是限流式 ， 可按以下标准进行
6、判断： 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 负载电阻的阻值 ，需用分压式电路 要求负载上电压或电流变化范围较大 ， 且从零开始连续可调 ， 需用分压式电路 负载电阻的阻值 或相差不多 ， 并且电压 、 电流表示数变化不要求从零起调 ， 可采用限流式 两种电路均可使用的情况下 ， 应优先采用限流式接法 因为限流式接法消耗的总功率较小 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 设计性实验举例 (2014保定市一模 )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 3 2是该实验装置的示意图 ， 将两块水平放置的金属板 A、 板间产生竖直向下的匀强电场 用一个喷
7、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 为电压表 ， 此外还有若干轻质导线 类型一 电荷量的测定 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 图 3 2 (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 ) 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (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
8、 ) 解析 (2) 油滴处于静止状态， 其中 m 43 联立解得 q 4 . 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 答案 (1)如图所示 ( 2 ) 4 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (2014山东省实验中学模拟 )某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值 ， 可选用器材的代号和规格如下： 图 3 3 类型二 电阻阻值的测定 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 电流表 ( 量程 250 内阻 r 1 5 ) 电流表 ( 量程 300 内阻 r 2 约为 5 ) 待测电阻 R x ( 阻值约为 100 ) 滑动变阻器 R ( 最大阻值 10 ) 蓄电池
9、E ( 电动势为 6 V ，内阻 r 约为 1 ) 单刀 单掷开关 S ，导线若干 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (1)小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图 3 3所示 ， 但两只电表的代号没有明确 ， 请用笔画线代替导线 ， 将图 3 4中的实验器材按电路原理图连成实验电路 ， 并在电表下方的虚线框内标明两只电表的代号 图 3 4 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (2)他们需要直接测量的物理量是 _， 用所测物理量表示待测电阻的计算式为 _ 解析 (1)题中没给电压表 ， 而是给出了两只电流表 可将已知阻值的电流表 作为电压表使用 ， 因此与， 右侧的电流
10、表为 ， 实验器材连线如图所示 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (2) 实验中读出电流表 的示数 I 1 、电流表 的示数I 2 ，电阻 R x 的电压为 U I 1 r 1 ，电流为 I I 2 I 1 ，所以R x 1 r 1I 2 I 1. 答案 (1) 见解析图 (2) 电流表 的示数 电流表的示数 I 2 I 1 r 1I 2 I 1第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (2014顺义区二模 )实验室有一块量程为 500 00 的电流表 (也称微安表 )， 需要准确测量它的电阻 、 一同学根据实验室现有的器材设计了如图 3 5甲和乙两种实验电路 、 已知实验室中的部
11、分实验器材的规格如下： 电流表 (也称毫安表 )： 程 1 内阻约 100 ) 滑动变阻器 A： 0 ， 1 A) 类型三 电流表内阻的测定 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 变阻箱： ) 直流电源： (电动势为 3 V， 内阻很小 ) 可供选择的不同阻值的定值电阻 3 5 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (1)将图 3 5丙所示的实验图按图甲所示的电路连接成实验电路 (2)在图 3 5乙所示的电路中 ， 为了便于实验的调节 ，滑动变阻器 R， 应选 _(选填 “ 滑动变阻器 A”或 “ 滑动变阻器 B” ) 为了保证实验操作过程的安全 (即使滑动变阻器 ， 也不会烧坏电
12、流表 )，并便于实验调节 ， 定值电阻器 _(填选项前的字母 ) A 100 B 1 6 D 10 七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 (3)利用图 3 5甲所示的电路 ， 闭合 需要记录的实验数据有 (同时用设定的字母表示 )_；用你记录的实验数据的字母表示出测量的结果是 _ 解析 (2)滑动变阻器 应选大量程的 ， 以使电路中的电流能够调节到足够小 由于电源电动势为 3 V， 由闭合电路欧姆定律可得定值电阻 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 答案 (1)如图所示 (2)滑动变阻器 B C (3)微安表读数 毫安表读数 电阻箱读数 2/七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 类型四 描绘伏安特性曲线实验与测定电动势内阻实验的结合 在一次探究小灯泡的伏安特性曲线实验中 ，所用器材有：灯泡 L， 量程恰当的电流表 和电压表 ，直流电源 E， 滑动变阻器 R， 开关 S， 要求灯泡两端的电压从零开始变化 (1)图 3 6所示为某同学已连接的实物电路 ， 经检查 ，发现电路中缺少一根导线 ， 请你帮助他找到这根线的位置 ， 并画在图 3 6中； 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 图 3 6 (2)若该同学在如图 3 6所示状态下完成了最后一根导线的连接 ， 请指出其中的两个不当之处； 第七章 恒定电流 高考总复习 物理 菜 单 _
