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1、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
2、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
3、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 1 mm，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
4、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 1 mm，所以被测物体的长度是 1.90 cm.,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 03 V 量程时读数为_V；接 015 V 量,程时读数为_V.,(2)电流表接 03 A 量程时读数为_A；接 00.6 A 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
5、尺更精密的测量长度的仪器，用它测量长度可以准确到 0.01 mm.螺旋测微器的螺距等于 0.5 mm，每转一周，螺杆前进或后退 0.5 mm，把周长分为 50 等份，刻度每一小格对应表示 0.01 mm.螺旋测微器读数时，要精确到 0.01 mm，估读到 0.001 mm，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0.01 mm.,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：
6、_mm.(2)图乙的读数：_cm.,4.743(或 4.744),0.204 3(或 0.204 4),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：_.,24 580.2,204 002,2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
7、.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),50,1 500,1.8102(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
8、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：S T,F将 K 旋转到挡“1 k”的位置,G将两表笔短接，旋动欧姆调零旋钮 T 使指针
9、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，
10、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、
11、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
12、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 00.6 A，内阻是 0.5 的电流表B量程是 03 A，内阻是 0.1 的电流表C量程是 03 V，内阻是 6 k的电压表D量程是 015 V，内阻是 30 k的电压表,E阻值为 01 k，额定电流为 0.5 A 的滑动变阻器F阻值为 020 ，额定电流为 2 A 的滑动变阻器G电压为 6 V 的蓄电池H开关一个，导线若干,答案：(1)0.350 (2)ACFGH,【例 2
13、】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“3 V”或“15 V”)，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
14、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)3 V 1.5 ,(2)1.5 1,二、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 8 233 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U13.0 V，I13.0 mA；然后将电压表改接在 a 点，读得两表示数分别为 U22.9 V，I24.0 mA.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|3.0 V2.9 V0.1 V,
