实验一:测量滑动变阻器的最大阻值(16分)命题意图:1.此题来源于省的中招题,当年中招题要求用图甲所示的电路测量滑动变阻器的最大阻值;利用图乙所示的方案也可以测量滑动变阻器的最大阻值两种方案比较,利用图甲所示的电路进行测量,只需要改变变阻器滑动触头的位置,不需要改变电压表的位置,就可以得到所需的电压值,方便但是误差较大,因为电池不是恒压源;利用图乙所示的电路进行测量,需要将变阻器的两个固定端接入电路,测量时需要变更电压表的连线,相对麻烦但是比较精确表中显示的是对20Ω滑动变阻器的测量结果因此我们选择图乙所示的电路进行测量SR2R1VVVS0甲 乙 图甲所示电路测量图乙所示电路测量/Ω/V/ V/ V/Ω/V/ V/Ω50.592.401.8115.30.582.3620.3100.952.481.5316.10.951.9020.0201.432.721.2918.01.431.4320.02.选择大家都比较熟悉的中招题作为实验操作试题,一方面是为了加强操作考试与理论考试的联系,另一方面也是为了提醒注意理论考试与实验操作命题的区别。
理论考试中可以假设电池是恒压源,而实际操作时电池确实不是恒压源,非要按照恒压源对待的话,测量误差会很大为了减小测量误差,使测量结果更接近真实值,就需要选择适宜的测量方案;不仅要考虑测量方案,还要考虑测量仪器的选择3.本实验与“探究串联电路电压的规律”相比,操作难度相当,操作方法相近,有操作技巧4.本实验可以改变学生的思维定势,一般情况下,滑动变阻器不会是测量对象,而这道题把滑动变阻器与定值电阻的扮演角色转换了有利于培养学生发散思维的能力5.定值电阻选择10Ω的,是为了计算方便器材准备:1.为了节省实验操作的时间,两节干电池已经提前串联好2.电压表应该没有零误差3.实验前开关应该设置为“闭合状态”4.实验前滑动变阻器的初始状态设置为“滑片在变阻器的中间部位”5.待测滑动变阻器选择10Ω或20Ω的均可,注意把变阻器的铭牌封上,不让学生看到6.10Ω的定值电阻可以选用实验室标配的电阻圈,上面有标示7.导线最好用阻值很小的带绝缘皮的多股铜丝做成的导线8.器材应该都是完好的,不能出现生锈、螺丝松动等造成接触不良实验提示:1.实验测量前,滑动变阻器接入电路的电阻应该是最大值,有两种方法:一是将滑动变阻器的两个固定端接入电路,如图乙所示;二是将滑动变阻器的一个固定端和一个滑动端接入电路,如图甲所示,但滑动触头要滑到一端,保证接入电路的阻值最大,且测量过程中不能变动。
2.本实验要用一个电压表,测量两次电压可以直接用电压表测出10Ω定值电阻R1两端的电压U1,然后拆线、接线,再滑动变阻器R2两端的电压U2也可以先测出10Ω定值电阻R1两端的电压U1,然后改动一个接线头,测总电压U,再算出滑动变阻器R2两端的电压U2-U-U1 第一种方法直接但比较麻烦,第二种方法有技巧但要算出滑动变阻器R2两端的电压U2 3.由于电源是两节干电池串联,再考虑到电池部也有电压降,电池两端的总电压不会超过3V,所以,电压表应该选用0-3V的量程4.应该遵循电学实验的规操作,如:(1)连接电路前,应该先摆放器材这样有利于连线,有利于检查电路,有利于减少连线中的错误在摆放器材时,电压表应该放在正前方,便于观察读数;开关、滑动变阻器应该放在右手边,便于操作;电源等不需要操作,放在左手边或左前方在摆放器材时,电源的正极应该处于右侧,因为电表的正接线柱都在右侧,可避免连线交叉;开关要处于断开状态;滑动变阻器的滑片要滑到一端连线前,摆放器材,是一种良好的实验习惯没有这一步,扣1分2)连接电路时,开关必须断开,否则,扣1分3)电压表的量程选择适宜,正负接线柱连接正确;否则,各扣1分电压表串联在电路中的,扣1分。
若在检查电路时发现并改正者,不扣分4)滑动变阻器的连线正确,应该是两个固定端接入电路,或是一个固定端和一个滑动端接入电路,但滑片应该位于一端,保证变阻器全部电阻接入电路;否则扣1分5.电路连成后,若闭合开关,电压表无示数,经监考教师检查连线正确,确属仪器自身问题的,不扣分若学生能发现器材问题,应当给予适当的奖励6.读取电压值时,有效数字不作要求滑动变阻器总电阻的计算结果有效数字位数也不做要求器材整理:实验完毕,断开开关,处理数据,确保实验成功后,再拆线,回复到实验前的状态若学生没有完成,扣1分,然后由监考教师完成,给学生一个公平的竞争环境实验二:测定立方体物块对水平桌面的压强(16分)命题意图:1.本实验不是教材上原有的实验,但是,实验中用到的测量器材----天平和刻度尺、实验原理----压强公式等都是学生熟悉和应该掌握的表达命题要求的“来源与教材,但又不拘泥于教材”2.为了节省学生实验操作的时间和器材的安全,实验中用到的天平已经调节平衡,但是,调平后又把游码拨离0位置测量时要求考生先把游码拨到0位置,检查天平是否平衡,此步骤旨在考查学生是否具有良好的实验习惯3.考虑的时间问题,只测量一组数据。
4.把练习题中的“立方体金属块”改为“立方体物块”,是为了测量对象的选择上,有更大的自由度器材准备:1.天平可用称量为200g的天平,天平已经调节平衡,游码要拨离0位置2.刻度尺用分度值为1mm的钢尺和塑料尺均可3. 立方体的物块,可以用实验室中配备的立方体组件中的一个,也可以换成其他立方体物快从减小实验误差的角度考虑,被测量的物块应该越大越好但是,其质量不能超过托盘天平的量程4.为了避免学生死记数据,可以多准备几个立方体物块,一是备用,二可以实验过程中更换测量对象实验提示:1.立方体物块质量和长度的测量顺序不做要求2. 天平的使用要符合天平使用的规则1)把物块放在右盘中的,扣1分;(2)用手直接添加砝码的,扣1分;(3)结果读数错误的,扣1分;(4)测量过程中再调节平衡螺母的,扣1分有些天平,用镊子拨游码实在困难时,可以用手拨动游码,但是,前提条件是先用镊子拨不动任何情况都不能用手直接拿砝码3.用刻度尺测量立方体物块棱长,要符合刻度尺使用的规则1)刻度尺不与被测长度平行的,扣1分;(2)刻度尺的刻度不紧贴被测物体的,扣1分;(3)刻度尺读数不是以cm为单位,且读到小数点后两位的,扣1分。
读数时要让监考老师过目,不得随意编造数据,否则扣分4.由质量计算压力时,比例常数g取9.8N/kg和10N/kg均可,但是,必须换算成力的单位5.对计算的要求不高,压强的计算结果有效数字位数不做要求单位也不要求换算成国际单位制中的单位监考教师可以配备计算器)器材整理:1.实验完毕,整理器材时,天平的平衡不能破坏,但是,游码要拨离0位置,学生没有完成的,待学生走后,应该由监考老师完成,不能影响下一位学生的考试2.立方体物块和刻度尺放回原位置实验三:测量重力与质量的比值g(16分)命题意图:1.重力与质量成正比,其比值是个恒量,用天平测出物体的质量,用测力计测出物体的重力,就可以算出重力与质量的比值g教材上“探究重力与质量的关系”的实验中,用的是质量已知的钩码,本实验相当于教材上实验的迁移2. 为了节省实验操作的时间,实验中用到的天平已经调节平衡,但是,调平后又把游码拨离0位置测量时要求先把游码拨到0位置,检查天平是否平衡,此步骤旨在考查考生是否具有良好的实验习惯3.为了减小测量误差,应该多测量几次求平均值,还是考虑时间问题,只测量一组数据4.本实验与“测定立方体物块对水平桌面的压强”相比要简单些(主要表现在计算上),故增加一个“选择适宜测力计”的项目。
器材准备:本实验由于天平和测力计两个仪器的测量精度相差悬殊,要想取得较好的测量效果,必须注意器材的合理搭配1.天平可用称量为200g的天平,天平已经调节平衡,游码要拨离0位置2.石块的质量应该大一些,在80-90g之间,这样就应该选用量程为1N的测力计3.实验中给出量程分别为1N和5N的两个测力计,是为了考查学生选择器材的能力测力计不要有零误差,要事先调好4.若天平用称量为500g的天平,石块的质量应该在400-500g之间,测力计选择量程为5N的5.石块要用细线系牢,自由端打个绳套,便于测量重力时挂在测力计的挂钩上6.石块也可以用其他物块代替,但是,物块上不能有重力和质量大小的明显标示实验提示:1.质量和重力的测量顺序不做要求最好是先测量质量,再根据测量的结果选择适宜的测力计选择测力计的原则是“测量结果越接近量程越好”2.天平的使用要符合天平使用的规则1)把石块放在右盘中的,扣1分;(2)用手直接添加砝码的,扣1分;(3)结果读数错误的,扣1分;(4)测量过程中再调节平衡螺母的,扣1分有些天平,用镊子拨游码实在困难时,可以用手拨动游码,但是,前提条件是先用镊子拨不动任何情况下都不能用手直接拿砝码。
3.用测力计测量重力时,要符合测力计使用的规则拿到测力计,要先查看不挂重物时指针是否指零、量程、分度值等;测量时测力计要竖直架稳(最好挂在铁架台上);读数时视线与刻度平面垂直4. 实验结果对计算的要求不高,计算结果的有效数字位数不做要求但是单位必须是国际单位制中的单位器材整理:1.实验完毕,整理器材时,天平的平衡不能破坏,但是,游码要拨离0位置,学生没有完成的,待学生走后,应该由监考老师完成,不能影响下一位学生的考试;2.石块从测力计上取下来,测力计也从铁架台上取下来,放回桌面上实验四:用刻度尺测量圆柱形玻璃杯中水面升高多少(6分)命题意图:1.此题是由2015年的中招试题改编而来实践证明,对于盛水的玻璃杯,要想测出杯水的深度是比较困难的,因为玻璃杯的底部不是平面要测量杯水面高度的变化,“测量水面到杯口的距离”要比“测量水面到杯底的距离”容易2.通过本实验,让老师们明白实验操作的重要性,纸上谈兵,是不利于创新能力培养的3.本实验操作起来,难度不大,就是测量两次长度器材准备:1.刻度尺用分度值为1mm的刻度尺,且零刻度没有磨损钢尺、塑料尺均可2.圆柱形玻璃杯的口径不要太大,石块不能太小,石块放入后水面要有明显的改变。
3.石块要用细线系牢,以免脱落砸坏玻璃杯4.水杯是用于盛水的,可以用烧杯实验提示:1.刻度尺的使用要规要体会用刻度尺“测量水平长度”与“测量竖直长度”的不同1)测量长度时,刻度尺的0刻度线要与被测物体的边缘对齐刻度尺的0刻度线不一定在刻度尺的左边缘2)刻度尺的边缘要与被测长度平行3)刻度尺的刻度线要紧贴被测物体放置4)读数时视线要正对刻度值5)读数结果不估读到分度值的下一位,不扣分。