2011高考物理总复习教案电学实验.doc

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2011高考物理总复习教案
电学实验
一、 考点梳理
1、电学实验命题走向：①给定条件,进行实验设计;②给定测量数据,选择处理方法;③给定原理器材,设计实验方案;④给出实验过程情景,判断过程方法的合理性。
2、围绕中学物理实验的设计原理、控制误差、处理数据三个环节，主要涉及以下一些方法：设计实验原理用到的方法有①控制变量法；②近似替代法；③等效替代法；④模拟法；⑤放大微小量的方法。控制实验的方法有：①多次测量法；②累积法。数据处理方法有：①逐差法；②图象法。
3、围绕电学实验的需要，提供电压的方法有①限流法；②分压法（题中常出现这样的字眼：要求电压从零开始调节，或是要求测量尽可能精确等）③变压器变压法（适用于交流电）。
4、电学实验通常以设计型实验方式考查，它源于课本又高于课本，要求将书本知识迁移到新的情景中，设计型实验的设计原则：①正确性；②安全性；③方便性；④精确性。
二、热身训练
0
1
2
3
0
5
10
15
V
0
0.2
0.4
0.6
0
1
2
3
A
1．按照有效数字规则读出下列电表的测量值．
⑴ ⑵

图13-2
图13-1

接0~3V量程时读数为_______V． 接0~3A量程时读数为_______A．
接0~15V量程时读数为______V． 接0~0.6A量程时读数 A．
R1 R2
2．在有些电学实验时,要用到零刻度在中央的灵敏电流表G而且在使用前往往要求先判定通过该电流表的电流方向跟指针偏转方向的关系．这种电流表的量程一般都很小,一不小心就可能烧毁电表.如图,现在有一只这样的灵敏电流表G,一只干电池,一个阻值很大的电阻R1和一只阻值很小的电阻R2．
图13-3
⑴用笔画线作为导线,把以上元器件都连接在测试电路中．
⑵简述测试方法．
三、讲练平台
图13-5
V
A
例１.电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．图13-4是研究它们的关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分）．于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示．电源的电动势用E表示．⑴写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式：__________．（安培表、伏特表看作理想电表）
⑵在图13-5实物图中画出连线，组成实验电路．
0.60
P/W
R/Ω
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0.55
0.65

0.70
0.85
0.80
0.75
图13-4
V
A
R0
E，r
图13-4
⑶下表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在图13-6的方格纸中画出P-R关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω．

I（A）
0.20
0.28
0.36
0.44
0.52
0.60
U（V）
3.00
2.60
2.20
1.80
1.40
1.00
U/I(Ω)

UI(W)

图13-6
由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω．

L
K
R1
R2
E
图13-7
I/A
U/V
0 20 40 60 80 100
0.80
0.60
0.40
0.20

例2 如图13-7的电路中R1=R2=100Ω，是阻值不随温度而变的定值电阻．白炽灯泡L的伏安特性曲线如图13-8所示．电源电动势E=100V，内阻不计．求：⑴当电键K断开时灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．⑵当电键闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率．

图13-8

例3．用恒定电流的电场来模拟静电场描绘等势线时,下列哪些情况是能够实现的
M N
M
N
M N
M
⑴　　　　　　　　⑵　　　　　　　　⑶　　 　　　　　⑷
图13-9

A．如图⑴圆柱形电极M、N都接电源的正极，用来模拟等量正点电荷周围的静电场
B．如图⑵圆柱形电极M接电源正极，圆环形电极N接电源负极，用来模拟正点电荷周围的静电场
C．如图⑶两个平行的长条形电极M、N分别接电源正、负极，用来模拟平行板电容器间的静电场
D．如图⑷圆柱形电极M接电源负极，用来模拟负点电荷周围的静电场
例4．黑箱有A、B、C三个接线柱，两个接线柱间最多只能接一个元件．黑箱内的元件是一只电阻和一只二极管．某同学用正确的操作方法利用多用电表进行了6次
测量，各次红、黑表笔的位置和测得的阻值如下表所示．可以判定：
红表笔接
A
A
B
B
C
C
黑表笔接
B
C
A
C
A
B
测得阻值(Ω)
100
10K
100
10.1K
90
190
A B C
⑴电阻接在_______两点间，阻值为________Ω．
⑵二极管接在_____两点间，正极接在____点．其正向阻值为
图13-10
_____Ω,反向阻值为_____Ω．

例5．在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下：

1
2
3
4
5
6
U/V
1.42
1.36
1.08
1.21
1.14
1.07
I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
图13-11
0.20
0
1.00
U/V
I/A
1.50
图13-11
⑴实验误差分系统误差和偶然误差两种．该实验的系统误差主要是由___________引起的．用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差．
⑵在右面给出的U-I坐标系中用给出的数据画出U-I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误．⑶求得电动势E=____V，内阻r=___Ω．（均保留2位有效数字）．
四、当堂巩固
1． 如图所示，甲为示波器面板，乙为一信号源．
(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的 接线_____柱相连，b端与 接线柱相连．
图13-12
(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的 旋钮；要使此波形横向展宽，应调节 旋钮；要使屏上
μA
mA
能够显示3个完整的波形，应调节 ______________旋钮．
2． 欲将量程为100μA内阻为500Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表．
图13-13
⑴需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻．
⑵需要用一只标准毫安表对改装毫安表进行校对。校对所用的器材的实物图如上（其中标准毫安表要与一只固定电阻串联，以防烧表）．校对过程要求通过毫安表的电流能从0连续调到1mA．请按要求在方框中画出校对电路图，并在所给的实物图上连线．
图13-14
3．某电压表的内阻在20~30kΩ之间，现要测量其内阻，实验室提供下列可用的器材：⑴待测电压表V（量程3V）⑵电流表A1（量程200μA）⑶电流表A2（量程5mA）⑷电流表A3（量程0.6A）⑸滑动变阻器R（最大阻值1 kΩ）⑹电源E（电动势4V）⑺电键．
所提供的电流表中应选用______．为了尽量减小误差，要求多测几组数据．试在右边方框中画出符合要求的实验电路图．
4．欲用伏安法测定一个阻值约为的电阻，要求测量结果尽量准确。
下列器材中应选用的是_____　　　　　　______，画出应采用的电路图．
A. 电池组（6V，内阻很小）
B. 电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）
C. 电流表（0－0.6A，内阻0.125Ω）
D. 电压表（0~3V，内阻3kΩ）
E. 电压表（0~6V，内阻6kΩ）
F. 滑动变阻器（0~20Ω，1A）
图13-15
G. 滑动变阻器（0~200Ω，1A）
H. 电键、导线
5. 如图所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图，只是电压表未接入电路中，右图是相应的实验器材，其中待测量的未知电阻阻值约为，电流表量程，内阻小于，电压表量程15V，内阻约为，电源输出电压约为12V，滑动变阻器最大阻值为，乙的最大值值为．
（1）在图中的电路图把电压表连接到正确的位置．
（2）根据中的电路图把图中实物连成实验电路．
（3）说明本实验电路中两个滑动变阻器所起作用有何不同？
答：________________________________．

第13课时.电学实验（答案）
二、热身训练：
1． 2.16V 10.5V 0.79A 0.16A
2．（1）R2与电表并联，R1与电池、电表串联 （2）略
三、讲练平台：
例1．（1）P=E2R/（R+r）2
（2）略
（3）0.80 5.0 4.0 0.50
例2．（1）0.60A 24W
（2）0.46A 12W
例3．BC
例4．（1）AB 100
（2）AC C 90 100K
例5．（1）电压表的分流 偶然
（2）3 1.5 1.8
四、当堂巩固
1．（1）Y 地
（2）垂直偏转 X增益 扫描频率
2．（1）并 500/9 （2） 变阻器分压电路
3．A1 变阻器分压电路
4. 解：（1）选出唯一性器材，被测电阻，A和H两组器件。
（2）根据滑动变阻器阻值，选用限流接法，画出草图。
（3）估算电流最大值，，所以电流表选C，电压表选E。
（4）由限流接法要求滑动变阻器阻值为用电器2倍~5倍，所以选F。
（5）根据选用外接电路。
10. 4. （1）将R接成分压器，D接G、F，接A，如图所示，

（2）需改接成如图所示：

5. 解析：（1）当电阻值很大，采用内接法。

（2）实物图如下：

图13-16