1、电学-设计性实验汇总课件2新课标高考物理电学实验复习新课标高考物理电学实验复习吉林省乾安县第四中学吉林省乾安县第四中学 131400 131400 金迎时金迎时E-mail:E-mail:人教版新课标地区人教版新课标地区会员社区用户名：会员社区用户名：2 电学设计性实验导析新课标高考物理电学实验复习吉林省乾安县第3一、命题趋势一、命题趋势 近几年，高考实验题发生了明显的变化，已经从课本的分组实验，近几年，高考实验题发生了明显的变化，已经从课本的分组实验，延伸到课本的演示实验，并且出现了设计型实验。对于实验能力也有明延伸到课本的演示实验，并且出现了设计型实验。对于实验能力也有明确的要求，确的要求
2、，”能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题处理问题”。在理科综合。在理科综合考试说明考试说明中，也把中，也把“设计和完成实验的能设计和完成实验的能力力”作为重要的考试目标之一。作为重要的考试目标之一。完整的设计一个实验，要经历诸多环节。在实际实验考查中，一般完整的设计一个实验，要经历诸多环节。在实际实验考查中，一般只考查其中几个环节。比如题目给出了实验条件和实验器材，要求阐述只考查其中几个环节。比如题目给出了实验条件和实验器材，要求阐述实验原理的；题目给出实验电路图，要求在领会实验原理的基础上，确实验原理的；题目给出实验电路
3、图，要求在领会实验原理的基础上，确定需测量的物理量写出计算公式的；题目给出实验操作步骤及测定和物定需测量的物理量写出计算公式的；题目给出实验操作步骤及测定和物理量判断实验原理、进行误差分析的等等。虽然考查方式不尽相同，但理量判断实验原理、进行误差分析的等等。虽然考查方式不尽相同，但目前高考中几乎所有的设计型实验都有一个共同点，都是在给出实验器目前高考中几乎所有的设计型实验都有一个共同点，都是在给出实验器材的前提下进行考查，而且都以不同方式或多或少的对实验原理作了一材的前提下进行考查，而且都以不同方式或多或少的对实验原理作了一定的提示，以此降低一点难度和减少考生答题的盲目性。定的提示，以此降低一
4、点难度和减少考生答题的盲目性。在众多的设计性实验中，电学设计性实验尤为突出。为什么命题专在众多的设计性实验中，电学设计性实验尤为突出。为什么命题专家热衷于这一部分的考查呢？原因很简单，在这一部分命题，能够考查家热衷于这一部分的考查呢？原因很简单，在这一部分命题，能够考查同学们的电路计算、器材选择、实物连图、数据处理、综合构思、误差同学们的电路计算、器材选择、实物连图、数据处理、综合构思、误差分析等多方面的分析综合能力。分析等多方面的分析综合能力。3 一、命题趋势 近几年，高考实验题发生了明显的变4二、实验理论二、实验理论（一）认识设计电路的结构（一）认识设计电路的结构 一个实验电路大体可分为一
5、个实验电路大体可分为供电部件供电部件、控制部件控制部件、测量部件测量部件和和研究部件研究部件。供电部件由电源充当，电源。供电部件由电源充当，电源供给电路中的电能，维持电路中一定的电压或电流；供给电路中的电能，维持电路中一定的电压或电流；控制部件一般由滑动变阻器、电键充当，电键切断控制部件一般由滑动变阻器、电键充当，电键切断或接通电路，改变电流的方向，滑动变阻器控制输或接通电路，改变电流的方向，滑动变阻器控制输出电压或电流的大小；测量部件一般是电流表或电出电压或电流的大小；测量部件一般是电流表或电压表，主要是显示研究对象的电流或电压。研究部压表，主要是显示研究对象的电流或电压。研究部件就是电学的
6、研究对象，灯泡、电阻、电动机、二件就是电学的研究对象，灯泡、电阻、电动机、二极管等等。研究部件是中心，其他三个部件都服务极管等等。研究部件是中心，其他三个部件都服务于这一中心。于这一中心。4 二、实验理论（一）认识设计电路的结构 一个实5（二）熟悉设计电路的基本仪器（二）熟悉设计电路的基本仪器1、电源、电源 电源是进行电路设计的必选器材，电源存在有电源是进行电路设计的必选器材，电源存在有内阻和无内阻两种情况。选择时，一般根据研究对内阻和无内阻两种情况。选择时，一般根据研究对象的额定电压和额定电流来确定，有时根据测量的象的额定电压和额定电流来确定，有时根据测量的准确性来确定（比如半偏法测表头内阻
7、实验）。准确性来确定（比如半偏法测表头内阻实验）。5（二）熟悉设计电路的基本仪器1、电源 电源是进行62、电压表和电流表、电压表和电流表 在多数情况下，电压表和电流表都被视为理想电表，即电压表内阻在多数情况下，电压表和电流表都被视为理想电表，即电压表内阻无穷大，电流表内阻为零，此时电表的接入对电路没有影响，但是在无穷大，电流表内阻为零，此时电表的接入对电路没有影响，但是在某些题目中电表并不是理想的，这时电表既是一个测量仪表，又是连某些题目中电表并不是理想的，这时电表既是一个测量仪表，又是连接在电路中的一个电阻。电流表读数给出了通过该电阻的接在电路中的一个电阻。电流表读数给出了通过该电阻的RA的
8、电流，的电流，电压表读数给出了内阻电压表读数给出了内阻RV两端的电压。两端的电压。选择的根据是不使电表受损和尽量减少误差。首先保证流过电流表选择的根据是不使电表受损和尽量减少误差。首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的务必使指针有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3）。）。电流表和电压表量程一般根据研究对象的额定电压和额定电流、同电流表和电压表量程一般根据研究对象的额定电压和额定电流、同时参考电源的电动势来选择。时参考电源的电动势来选择。6 2、电压表和
9、电流表 在多数情况下，电压表和电流表7xAxRxARxRRRIUUIUR测测测 由于由于电流表分压电流表分压引起的。引起的。若若 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法XRARxVxVxVRxRxRRRRRIIUIUR测测测 由于由于电压表分流电压表分流引起的。引起的。RXVARXAVXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。7 由于电流表分压引起的。误差产生的原因:若 8 比值法比值法b.b.选择方法：选择方法：a.a.条件：已给出条件：已给出R R的估计阻值的估计阻值RXVARXAV 与与 R RA AR Rx xR RV VR Rx x若若 时，采用电流表内接法。时，采
10、用电流表内接法。XRARXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。8 比值法b.选择方法：内接法与外接法的选择a.条件：已给9 试触法试触法b.b.选择方法：将电压表分别接选择方法：将电压表分别接a a、b b两点两点结论：两次接触，哪个表示数变化明显结论：两次接触，哪个表示数变化明显 ,R,Rx x就与哪个就与哪个表表“近接近接”a.a.条件：未给出条件：未给出R RX X的估计阻值的估计阻值RXVAPab9 试触法b.选择方法：将电压表分别接a、b 两点结论：两10“内大外小内大外小”的两层含义：的两层含义：内接法测量值偏大，外接法测量值偏小；内接法测量值偏大，外接法测量值
11、偏小；内接法适宜测量大电阻（与电压表接近的电内接法适宜测量大电阻（与电压表接近的电阻），外接法适宜测量小电阻（与电流表接近的电阻），外接法适宜测量小电阻（与电流表接近的电阻）。阻）。相关结论当待测电阻大小无法估计时，要试触。若电流表当待测电阻大小无法估计时，要试触。若电流表变化明显（变化量与初值相比，比值较大），说明变化明显（变化量与初值相比，比值较大），说明电压表分流作用明显，宜采用内接法；若电压表变电压表分流作用明显，宜采用内接法；若电压表变化明显，说明电流表分压作用明显，则采用外接法。化明显，说明电流表分压作用明显，则采用外接法。即：即：谁变化大，电阻就与谁谁变化大，电阻就与谁“近接近接
12、”。1 0“内大外小”的两层含义：相关结论当待测电阻大小无法估113、定值电阻、定值电阻 单一阻值的定值电阻，在电路中充当保护电阻单一阻值的定值电阻，在电路中充当保护电阻或用来改装电表量程，众多阻值的电阻箱，在电或用来改装电表量程，众多阻值的电阻箱，在电路中的作用是给出可变的定值电阻，用来控制电路中的作用是给出可变的定值电阻，用来控制电路，可调电阻是不连续的。路，可调电阻是不连续的。1 1 3、定值电阻 单一阻值的定值电阻，在电路中充当保12二极管二极管二极管是一种半导体元件，它的特点具有单向导电性，二极管是一种半导体元件，它的特点具有单向导电性，即正向导通，反向截止。即正向导通，反向截止。1
13、 2 二极管二极管是一种半导体元件，它的特点具有单向导电性，即134、滑动变阻器、滑动变阻器 滑动变阻器有滑动变阻器有4个接线柱：个接线柱：A、B、C、D，如图所示。接，如图所示。接A和和B时，滑动变阻器相当于定值电阻，不起变阻作用，接时，滑动变阻器相当于定值电阻，不起变阻作用，接C和和D时，接入电路的电阻为零，也不起变阻作用。时，接入电路的电阻为零，也不起变阻作用。滑动变阻器在电路中只是起辅助作用，是配角滑动变阻器在电路中只是起辅助作用，是配角.它对测量它对测量电路起调节电压，或者调节电流的作用。电路起调节电压，或者调节电流的作用。1 3 4、滑动变阻器 滑动变阻器有4 个接线柱：A、B、1
14、4 在合上开关以前，要使滑动变阻器滑片在合上开关以前，要使滑动变阻器滑片P P的位置处于的位置处于a a端端R RX XPabERr=0EERRRxxxR的电压调节范围负载 根据测量电路的要求，滑动变阻器中电路中有两种接法：1 4 可见滑动变阻器的总阻值R 越大，电阻R X 两端电压的变化15R RX XPabERr=0负载负载R RX X的电压调节范围的电压调节范围0E0E在合上开关以前，要使滑动变阻器滑片位置处于在合上开关以前，要使滑动变阻器滑片位置处于a a端以端以使负载上的电压和电流最小（均为零）使负载上的电压和电流最小（均为零）1 5(2)分压电路R X P a b E R r=0 负载R X 的电压调节范161 6 1 用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连读可调，17滑动变阻器的粗调和微调作用：滑动变阻器的粗调和微调作用：在限流电路中，全电阻较大的变阻器起粗在限流电路中，全电阻较大的变阻器起粗调作用，全电阻较小的变阻器起微调作用。调作用，全电阻较小的变阻器起微调作用。在分压电路中，全电阻较小的变阻器起粗在分压电路中，全电阻较小的变阻器起粗调作用，全电阻较大的变阻器起微调作用。调作用，全电阻较大的变阻器起微调作用。1 7 滑动变阻器的粗调和微调作用：181 8
