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1、“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线实验题答题技巧（二）四、测量型实验题电阻的测量(二)实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段，在高考试题中一直占有相当大的比重，而电学实验因其实验理论、步骤的完整性及与大学物理实验结合的紧密性，成了高考实验考查的重中之重，测量电阻成为高考考查的焦点。伏安法测电阻是测量电阻最基本的方法，常涉及电流表内外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择，前者是考虑减小系统误差，后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据。另外，考题还常设置障碍让考生去克服，如没有电压表或没有电
2、流表等，这就要求考生根据实验要求及提供的仪器，发挥思维迁移，将已学过的电学知识和实验方法灵活地运用到新情境中去。这样，就有效地考查了考生设计和完成实验的能力。【答题技巧】明确伏安法测电阻的基本原理(1)基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R，只要测出元件两端的电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。(2)测量电路的系统误差当Rx远大于RA或临界阻值R真。图甲 图乙 图丙 图丁当Rx远小于RV或临界阻值Rx时，采用电流表外接(如图乙所示)。采用电流表外接时，系统误差使得电阻的测量值小于真实值，即R测R真。 (3)控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不
3、同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。滑动变阻器限流接法(如图丙所示)。一般情况或没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式。限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻。滑动变阻器分压接法(如图丁所示)。当采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式；当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时，必须选用滑动变阻器的分压接法；要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式。(4)常见的测量电阻的方法：名称电路
4、测量原理伏安法Rx伏安法消除系统误差Rx等效替代法电源输出电压不变，将S合到2，调节R1，使电表的示数与S合到1时的示数相等，则RxR1忽略电源内阻法闭合S，调节R1，同时记录电表的示数，在忽略电源内阻的情况下，可由闭合电路的欧姆定律求出Rx活用电表法串联分压法内阻已知时，RV1RV2并联分流法内阻已知时，RA1RA2半偏法闭合S1，断开S2调节R1使表满偏；闭合S2，只调节R2，使表半偏(R1RV)，则RGR2调节R20，闭合S，调节R1使表满偏；只调节R2使表半偏(R1RV)，则RVR2【典例6】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表的内阻r1.要求方法简捷，有尽可能高的测量精
5、度，并能测得多组数据。器材代号规格电流表量程为100 mA，内阻r1待测(约4 )电流表量程为500 A，内阻r2750 电压表量程为10 V，内阻r310 k电阻R1阻值约100 ，作保护电阻用滑动变阻器R2总阻值约50 电池E电动势为1.5 V，内阻很小开关S导线若干(1)画出电路图，标明所用器材的代号。(2)若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式r1_，式中各符号的意义是：_。【答案】(1)电路图如图所示。 (2)I1、I2分别为、的示数【名师点睛】(1)分析题意可知需测量电流表的内阻，按常规方法应用伏安法，将电压表并联在待测电流表两端，但经分析可知即使该电流表满偏，其两端的电压
6、也仅为0.4 V，远小于量程10 V。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”。(2)此题也可理解为“将已知内阻的电流表当成电压表使用”，这实际也是伏安法的一种推广形式。五、验证型实验题验证型实验就是要通过实验手段去验证某一物理理论或物理规律是否正确。为此就要从生活中寻找出符合这一物理规律特性的物理现象，这个物理现象既能在实验室实现，同时又要过程简单、操作方便，并能测量出有关的数据。因此，做好验证型实验的前提，就是要创设好物理情景，这就是验证型实验的实验思想。如在验证机械能守恒定律的实验中，可以创设出多种物理情景：自由落体运动、气垫导轨上的滑块运动等。而其中让物体自由下落在中学实验室很容易
7、做到，过程也简单。只要测出物体下落的高度及对应的速度，就可以进行验证。物体下落的高度可由直尺直接测量出，而物体速度的测量可以用打点计时器，让重物带动纸带作自由下落，根据纸带测出物体下落的高度h及对应点的速度v，通过v22gh来验证，从而设计出了验证方案。中学常见的实验有：“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。【答题技巧】在验证型实验中，主要把握以下几方面：掌握并灵活运用实验方法。例如，在验证牛顿第二定律的实验中，加速度的大小即与外力的大小有关，又与物体质量有关，实验中采用了“控制变量”法，从而完成验证。要重视实验的验证条件。物理定律的成立必须满足一定条件，验证
8、实验中必须满足这些条件才能使实验顺利进行。如在验证力的合成法则的实验中，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。在验证机械能守恒定律的实验中，“只有重力做功”是实验的验证条件，而实验中阻力的存在是不可避免的，阻力做功过大时，实验误差大，实验将失去意义，为此，实验中要求铁架台竖直、架稳，且小球选用质量大、体积小的重锤，使重力远远大于实验中的阻力，阻力做的功可以忽略不计，从而满足了实验的验证条件。【典例7】在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系
9、列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：(1)纸带的_端(选填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和_点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量Ep_J，动能增加量Ek_J(结果取三位有效数字)；(4)实验的结论是_。【答案】(1)左(2)B(3)1.881.84(4)在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒【名师点睛】验证机械能守恒的实验方案可以很多，具有一定的开放性，本实验也可以
10、利用滑块在倾斜的气垫导轨上下滑的情景验证机械能守恒定律，瞬时速度可以利用光电门及小车上安装的窄片测量。六、探究设计型实验题所谓设计型实验，就是根据实验目的，自主运用物理知识、实验方法和技能，完成实验的各个环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等)，拟定实验方案，分析实验现象，并在此基础上作出适当评价。设计型实验的显著特点：相同的实验内容可设计不同的过程和方法，实验思维可另辟蹊径，如设计出与常见实验(书本曾经介绍过的实验)不同的实验。以控制实验条件达到实验目的而设计的实验问题，不受固有实验思维束缚，完全是一种源于书本、活于书本的新颖实验。所谓探究型实验题，就是运用实验手段探索未
11、知领域，尝试多种可能因素及其出现的结果，在此基础上，通过观察、探究、分析实验对象、事件的主要特征，认识研究对象的变化过程和变化条件，获取必要的可靠数据，依据实验结果客观地揭示事物的内在联系和本质规律，从而得出结论。中学实验中比较典型的是“探究功与速度变化”“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。【答题技巧】设计型实验的处理要按照以下程序：明确实验目的设计实验原理根据实验原理设计多种实验方案对实验方案进行可行性分析，筛选确定最佳方案根据所定方案选择实验器材拟定实验步骤对实验数据进行处理得出实验结论并进行误差分析。值得一提的是，依据不同的实验原理选择不同的实验方案时，应遵循
12、科学性，可行性，精确性，简便、直观性这四条基本原则。探究型实验题的处理方法：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，根据题给要求，广泛联想，设计出合理的实验方案即可。当然，所设计出的方案应尽可能简单、方便。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。【典例8】一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧
13、处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图8所示，让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向飞出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s，重力加速度为g。(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系_。(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：x(cm)s(cm)2.06.13.912.06.018.28.024.1根据上面的实验数据，探究得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系式_。【答案】(1)Ep(2)Epkx2【典例9】某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)。(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为_(3)(多选)以下能引起实验误差的是()。A.滑块的质量B.当地重力加速度的大小C.长度测量时的读数误差D.小球落
