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2015年高考物理专题:电学实验精讲.doc

来源:物理ok网 编辑:翔天 时间:2015-02-14 点击量:
电学实验精讲
电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力,在高考中的考查频率很高.不少学生面对这类题感到无从下手.实际上,只要做到“三个明确”“三个选择”,问题便可迎刃而解.
一、明确题目的要求
解答一道电学实验设计题,首先要认真审清题意,看清题目的要求.即要看清题目要求测定什么物理量,验证、探究什么物理规律,或者要求设计达到何种标准的电路等.对实验的目的要求明确了,才能保证解题思路正确、明朗,方法对头.
二、明确实验设计的原理
测量电路、控制电路、实验仪器的选择,实验方法、步骤的确定,数据处理、误差分析等问题,都是从实验原理派生出来的,只有明确实验原理,其他问题才可得以解决.如果设计测定型实验,应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得,与哪些物理量有直接联系,可用哪些物理量定量地表示,用何种方法测定相关量,进而得出待求量.如果设计验证型实验,应弄清在相应的物理现象中,何种定量关系成立,才能使待验证的结论成立.对于设计符合一定标准的电路问题,则应根据实验的要求和相关物理规律,器材的规格、性能等,合理选择、连接电路.
三、明确设计电路的原则
设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则,兼顾“运用仪器少,耗电少”等三条原则.
1.安全性原则
选用仪器组成电路,首先要保证实验正常进行.例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程,滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等.
2.精确性、方便性原则
“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差,提高精确度.例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转,一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上,以减小因读数引起的偶然误差.
“方便”是指实验中便于调节控制,便于读数.例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器.对大阻值的滑动变阻器,如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化,则不宜采用.对于滑动变阻器,还要权衡用分压式电路还是限流式电路.
3.运用仪器少,耗电少原则
在达到实验目的,各项指标均符合要求的前提下,还应注意运用的仪器尽量少和节约电能.例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路,若这两种调节电路均能满足要求,从消耗功率小,节约电能的角度,则应选用限流式电路.
四、控制电路的选择
滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据:
(1)负载电阻电压要求变化范围较大,且从零开始连续可调,应选分压电路.
(2)若负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器总阻值R,应选分压电路.
(3)若负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器总阻值R或相差不多,且没有要求电压从零可调,应选限流电路.
(4)两种电路均可时限流电路优先,因为限流电路消耗的总功率小.
五、测量电路的选择
对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.

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