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1、必考部分第七章恒定电流微专题七处理电学设计性实验的思路与方法微专题七处理电学设计性实验的思路与方法电电学学设设计计性性实实验验能能有有效效地地考考查查学学生生的的实实验验技技能能和和创创造造性性思思维维能能力力，在在高高考考中中的的考考查查频频率率很很高高不不少少学学生生面面对对这这类类题题感感到到无无从从下下手手实实际际上上，只只要要能能掌掌握握实实验验的的基基本本知知识识和和主主要要思思想想方方法法，明明确确设设计计电路的原则，问题便可迎刃而解电路的原则，问题便可迎刃而解一、熟练掌握实验的基本知识一、熟练掌握实验的基本知识1基本仪器的使用和操作基本仪器的使用和操作刻刻度度尺尺、游游标标卡卡
2、尺尺、螺螺旋旋测测微微器器、打打点点计计时时器器、电电流流表表、电电压压表表、多多用用电电表表等等，都都是是基基本本的的测测量量仪仪器器，要要熟熟练练掌掌握握它它们们的的使使用用方方法法、操操作作规规程程、读读数数规规则则，在在高高考考前前要要系系统统地地练练习习、实实际际测测量量特特别别是是电电学学实实验验中中的的基基本本仪仪器器，如如电电流流表表、电电压压表表、多多用用电电表表、滑滑动动变变阻阻器器等等，每每年年必必考考，不不仅仅要要明明确确其其构构造造、原原理理，会会读读数数，还还要要明明确量程的选取规则，正确进行实物连线确量程的选取规则，正确进行实物连线2深刻理解实验原理深刻理解实验原
3、理实实验验原原理理是是实实验验的的核核心心，实实验验方方法法、实实验验步步骤骤、仪仪器器的的选选择择、数数据据的的处处理理等等一一切切与与实实验验相相关关的的问问题题都都是是依依据据实实验验原原理理而而来来的的把把握住实验原理，许多问题就会迎刃而解握住实验原理，许多问题就会迎刃而解典典例例1测测量量电电压压表表内内阻阻的的电电路路如如图图甲甲所所示示，供供选选择择的的器器材材如如下：下：待测电压表待测电压表V(03 V，内阻约，内阻约3 000 )；电流表电流表A(010 mA，内阻约，内阻约100 )；定值电阻定值电阻R1(400 ); 定值电阻定值电阻R2(100 )；滑动变阻器滑动变阻器
4、R3(01 000 )；滑动变阻器滑动变阻器R4(020 )；干电池干电池(1.5 V)；开关开关S及导线若干及导线若干(1)定定值值电电阻阻应应选选_，滑滑动动变变阻阻器器应应选选_(填填写写序号序号)(2)在图乙中连接实物图在图乙中连接实物图(2)直接根据电路图连接实物图，如图所示直接根据电路图连接实物图，如图所示名师归纳点题破疑二、明确设计电路的原则二、明确设计电路的原则设设计计电电路路一一般般应应遵遵循循“安安全全性性”原原则则、“精精确确性性、方方便便性性”原原则，兼顾则，兼顾“运用仪器少、耗电少运用仪器少、耗电少”等三条原则等三条原则1安全性原则安全性原则选选用用仪仪器器组组成成电
5、电路路，首首先先要要保保证证实实验验正正常常进进行行例例如如通通过过电电流流表表的的电电流流和和加加在在电电压压表表上上的的电电压压均均不不得得超超过过其其量量程程，滑滑动动变变阻阻器器、被测电阻不得超过其额定电流被测电阻不得超过其额定电流(额定功率额定功率)等，使实验安全进行等，使实验安全进行2精确性原则精确性原则“精精确确”是是指指选选用用仪仪器器组组成成实实验验电电路路时时要要尽尽可可能能减减小小测测量量误误差差，提提高高精精确确度度例例如如所所用用电电流流表表、电电压压表表的的指指针针应应有有较较大大的的偏偏转转，一一般般应应使使指指针针偏偏转转在在满满刻刻度度的的1/3以以上上，以以
6、减减小小因因读读数数引引起起的的偶偶然然误误差差3方便性原则方便性原则“方方便便”是是指指实实验验中中便便于于调调节节控控制制，便便于于读读数数例例如如应应根根据据电电路路可可能能出出现现的的电电流流、电电压压范范围围选选择择滑滑动动变变阻阻器器对对大大阻阻值值的的滑滑动动变变阻阻器器，如如果果滑滑片片稍稍有有移移动动就就使使电电路路中中的的电电流流、电电压压有有很很大大变变化化，则则不宜采用不宜采用(1)在如图所示的实验电路原理图上标明所选用的滑动变阻器在如图所示的实验电路原理图上标明所选用的滑动变阻器(2)下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上下面是主要的实验操作步骤，将所缺的
7、内容填写在横线上第第一一步步：断断开开S，按按电电路路原原理理图图连连接接器器材材，将将两两个个滑滑动动变变阻阻器器R1、R2的触头分别置于合理的位置；的触头分别置于合理的位置；第二步：闭合第二步：闭合S，分别调节，分别调节R1和和R2的触头至适当位置，的触头至适当位置，_.名师归纳点题破疑2实验数据处理方法的应用与创新实验数据处理方法的应用与创新数数据据探探究究性性实实验验的的主主要要功功能能是是通通过过实实验验提提供供的的数数据据信信息息，分分析析各各数数据据中中的的内内在在联联系系，找找出出数数据据中中所所包包含含的的物物理理规规律律常常用用的的数数据据处处理理方方法法(如如平平均均值值
8、法法、图图象象法法、逐逐差差法法、比比较较法法等等)和和误误差差分分析析方方法法应应该该掌掌握握对对于于用用图图象象法法处处理理实实验验数数据据，一一定定要要明明确确纵纵轴轴、横横轴轴所所表表示示的的物物理理量量，正正确确地地进进行行描描点点连连线线，然然后后根根据据物物理理规规律律列列出出与与该该图图线线对对应应的的方方程程式式；若若题题目目不不需需要要利利用用斜斜率率和和截截距距进进行行求求解解(或或题题目目没没有有给给出出斜斜率率和和截截距距的的大大小小)，可可在在直直线线图图象象中中找找出出两两个个点点的的坐坐标标代代入入方方程程，组组成成方方程程组组进进行行求求解解，若若题题目目给给
9、出出了了斜斜率率和和截截距距的的大大小小，须将方程化简成须将方程化简成ykxb的形式求解的形式求解三、掌握实验的主要思想方法三、掌握实验的主要思想方法1等效法等效法等等效效法法也也是是物物理理实实验验的的主主要要思思想想方方法法例例如如：验验证证力力的的平平行行四四边边形形定定则则的的实实验验中中，用用合合力力与与分分力力效效果果相相同同来来检检验验定定则则是是否否成成立立；在在测测量量微微小小长长度度的的仪仪器器中中，螺螺旋旋测测微微器器利利用用等等效效的的思思想想把把微微小小的的直直线位移转化为角位移并在较大的圆周上对其进行显示等线位移转化为角位移并在较大的圆周上对其进行显示等2累积法累积
10、法(放大法放大法)把把某某些些难难以以直直接接准准确确测测量量的的微微小小量量累累积积后后测测量量，提提高高测测量量精精度度累累积积法法是是物物理理中中的的一一种种重重要要思思想想方方法法，它它能能把把不不可可能能的的测测量量变变成成可能，同时提高测量精度可能，同时提高测量精度3控制变量法控制变量法所所谓谓控控制制变变量量法法，就就是是在在研研究究和和解解决决问问题题的的过过程程中中，对对影影响响事事物物变变化化规规律律的的因因素素或或条条件件加加以以人人为为控控制制，使使其其中中的的一一些些条条件件按按照照特特定的要求发生或不发生变化定的要求发生或不发生变化4留迹法留迹法把把瞬瞬息息即即逝逝
11、的的现现象象(位位置置、轨轨迹迹、图图象象)记记录录下下来来，以以便便从从容容地地测量、比较、研究的方法测量、比较、研究的方法典典例例3(2012广广东东理理综综)某某同同学学测测量量一一个个圆圆柱柱体体的的电电阻阻率率，需需要测量圆柱体的尺寸和电阻要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分分别别使使用用游游标标卡卡尺尺和和螺螺旋旋测测微微器器测测量量圆圆柱柱体体的的长长度度和和直直径径，某某次次测测量量的的示示数数如如图图(a)和和(b)所所示示，长长度度为为_ cm，直直径径为为_ mm.(2)按图按图(c)连接电路后，实验操作如下连接电路后，实验操作如下(a)将将滑滑动动变变阻阻器器R1的的阻阻值
12、值置置于于最最_(填填“大大”或或“小小”)处处；将将S2拨向接点拨向接点1，闭合，闭合S1，调节，调节R1，使电流表示数为，使电流表示数为I0.(b)将将电电阻阻箱箱R2的的阻阻值值调调至至最最_(填填“大大”或或“小小”)，S2拨拨向向接接点点2；保保持持R1不不变变，调调节节R2，使使电电流流表表示示数数仍仍为为I0，此此时时R2阻阻值值为为1 280 .(3)由此可知，圆柱体的电阻为由此可知，圆柱体的电阻为_ .答案答案(1)5.015.315(2)大大大大(3)1 280若若一一个个未未知知电电阻阻在在电电路路中中所所产产生生的的效效果果与与一一个个已已知知电电阻阻相相同同，则则可可
13、认认为为这这两两个个电电阻阻的的阻阻值值相相等等替替代代法法的的测测量量思思路路是是等等效效的的思思想想，常见的等效替代有两种：常见的等效替代有两种：+名师归纳点题破疑图图1 (1)等等效效电电流流法法：如如图图1所所示示，闭闭合合开开关关S1，再再把把开开关关S2拨拨向向a，记记下下此此时时电电流流表表的的读读数数I，然然后后再再把把开开关关S2拨拨向向b，调调节节电电阻阻箱箱，使使电电流流表表的的读读数数也也为为I，那那么么此此时时电电阻阻箱箱的的读读数数就就是是待待测电阻的阻值测电阻的阻值(2)等等效效电电压压法法：如如图图2所所示示，闭闭合合开开关关S1，再再把把开开关关S2拨拨向向a，记记下下此此时时电电压压表表的的读读数数，然然后后再再把把开开关关S2拨拨向向b，调调节节电电阻阻箱箱，使使电电压压表表的的读读数数与与原原来来的的读读数数相相同同，那那么么此此时时电电阻阻箱箱的的读读数数就就是是待待测测电电阻的阻值阻的阻值图图2
