高中物理讲座(课堂PPT).ppt

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电学实验”,大连育明高中物理组：李静,1,物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验作为研究物理学的基本方法，有助于同学们理论联系实际，加深对物理概念和规律的理解，提高观察现象、分析问题、解决问题的实践能力，一直是高考考查的重点、难点和热点。,近年来，高考的物理实验题一直稳定为力学与电学相结合、学生实验与演示实验和探究实验相结合、常规实验与设计性实验相结合，且,设计性实验,的载体多是,电学实验,。,2,能独立地完成下列实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,能发现问题、提出问题，并制定解决方案,能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价,实验七：测定金属的电阻率,实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线,实验九：测定电源的电动势和内阻,实验十：练习使用多用电表,一、考纲要求电学实验能力具备“六能三会”,3,22,题,23,题,2009,大电,游标卡尺与螺旋测微器的读数（,4,分）,电磁继电器：电路计算及设计,（,11,分）,2010,大电,验证机械能守恒定律器材选择与误差分析（,4,分）,电路连线、电表读数、描点作图求热敏电阻阻值及对应温度,（,11,分）,2011,小电,恒流替代法测电阻,（,5,分）,用光电门测加速度，作运动图像,(10,分）,2012,大电,螺旋测微器读数，及存在零误差时的处理（,5,分）,利用电流天平测磁感应强度，电路设计及数据处理,(10,分）,2013,等值,利用平抛运动模型探究弹性势能的表达式（,8,分）,表的改装,（,7,分）,2014,小电,伏安法测电阻测量电路的选择与误差分析,（,6,分）,胡克定律（,9,分）,二、,2009-2014,新课标卷实验题考点及分值分布,4,三、高考试题的分析与展望,熟练掌握基本仪器的读数、构造、原理及使用方法,螺旋测微器,游标卡尺,多用电表,灵活运用电学实验原理基础达成设计性实验目的，并比较原理所带来的系统误差,多用电表欧姆档的内部结构与相关计算,多量程电表的改装知识,电阻的测量与误差分析,电源电动势和内阻的测量与误差分析,正确处理实验数据,加强对电学实验实际操作素养的培养,5,2014,海南,:,1.845mm,1.845-,0.015,=1.830mm,1.845,+0.035,=1.880mm,42.40-,0.05,=42.35mm,16*0.95-15=0.20mm,42.40,+0.20,=42.60mm,42.40mm,6,2014,江苏,:,为防止螺旋测微器读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧部件,(,填,A,、,B,、,C,或,D),。从图中的示数可读出合金丝的直径为,mm,。,B,0.410,读数,构造,原理,使用方法,止动旋钮,7,2014,广东：,2014,新课标,：,量程,3V,：,量程,15V,：,量程,200mA,：,1.30V,6.5V,(10,分度,),(5,分度,),(2,分度,),110mA,2013,上海：,(1),用多用表测量元件电阻，选用,“,100”,倍率的电阻档测量发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻档（填：,10,或,1k),，测量结果为,。,10,70,多用电表欧姆档的内部结构与相关计算,8,2013,新课标,（,8,分）,：,某学生实验小组利用图,(a),所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“,lk”,挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表；电压表（量程,5V,，内阻十几千欧）；滑动变阻器（最大阻值,5k,）；导线若干。回答下列问题：,将多用电表挡位调到电阻,lk,挡，再将红表笔和黑表笔,，调零点。,将图,(a),中多用电表的红表笔和,（填“,1,”或“,2,”）端相连，黑表笔连接另一端。,将滑变滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图,(b),，这时电压表的示数如图,(c),。多用电表和电压表的读数分别为,_ k,和,_V,。,调节滑变的滑片，使其接入电路阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为,12k,和,4.00V,。则电压表内阻为,_ _,k,。,若多用电表电阻挡内部电路如图,(d),所示。根据前面的实验数据计算可得，多用电表电池的电动势为,_V,，,lk,挡的内部总电阻为,_ k,。,短接,1,15,3.60,12,9.00,15,9,补充预测：,在练习使用多用电表的实验中，请完成下列问题：（,1,）在使用多用电表测量时，指针的位置如图甲所示，若选择开关拨至“,100”,挡，则测量的结果为,_,；若选择开关拨至“,10V”,挡，则测量结果为,_,。,（,2,）多用电表在正确选择倍率情况下测未知电阻阻值，设电池的电动势为,、内阻为,r,，,R,0,为调零电阻，,R,g,为表头内阻，电路中电流,I,与待测电阻的阻值,R,x,关系图像如图丁所示，则该图像的函数关系式为,_,；,（,3,）下列根据图丁中,I-R,x,图线做出的解释或判断中正确的是,_,（多选）,A,欧姆表调零的实质是通过调节,R,0,使,R,x,=0,时电路中的电流,I=I,g,B,因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左大右小,C,R,x,越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏,D,测量中，当,R,x,的阻值为图丁中的,R,2,时，指针位于表盘中央位置的左侧,（,4,）将,G,改装成两种倍率的欧姆表。现有两种备选电路，如图乙和丙所示，则图,_,（填乙或丙）为合理电路；另一电路不合理的原因是,_,。在合理的电路中，当开关,S,合向,_,端时，欧姆表是较大倍率挡。,1800,4.6V,乙,丙不能改变电流量程,b,Ig,10,2013,海南：,某同学将量程为,200A,、内阻为,500,的表头,A,改装成量程为,1mA,和,10mA,的双量程电流表，设计电路如图,(a),所示。定值电阻,R,1,=500,，,R,2,和,R,3,的值待定，,S,为单刀双掷开关，,A,、,B,为接线柱。回答下列问题：,将开关,S,置于“,1,”挡时，量程为,mA,；,定值电阻的阻值,R,2,=,，,R,3,=,。（结果取,3,位有效数字）,开关打到,1,时量程大，计为,I1=10mA,：,Ig,225,25.0,10,Ig(Rg+R1+R2),=(I1-Ig)R3,Ig(Rg+R1),=(I2-Ig)(R2+R3),开关打到,2,时量程小，计为,I2=1mA,：,温馨提示：,选择电表的量程时，要注意彼此间的匹配度，使各表均达到半偏以上为最佳，否则可考虑将电表量程改装（已知表头内阻量程改大定值电阻或变阻箱），或选择其它器材或原理以达成实验目的！,表的改装,双量程电表的分析与计算（源于教材）,11,电阻的基本测量方法：,伏安法,、半偏法、替代法,2013,北京：,同学通过实验测定一个阻值约为,5,的电阻,Rx,的阻值。,（,1,）现有电源（,4V,，内阻可不计），滑动变阻器（最大阻值,50,，额定电流,2A,），开关和导线若干，以及下列电表,A.,电流表,(,量程,3A,，内阻约,0.025),B.,电流表,(,量程,0.6A,，内阻约,0.125),C.,电压表,(,量程,3V,，内阻约,3k),D.,电压表,(,量程,15V,，内阻约,15k),为减小测量误差，在实验中，电流表应选,，电压表应选,_,(,填器材前的字母,),；实验电路应采用图,1,中的,（填甲或乙）,2014,新课标,：,待测电阻,R,x,约为,200,，电压表,V,的内阻约为,2k,，电流表,A,的内阻约为,10,，测量电路中电流表的连接表的连接方式如图,a,或图,b,所示，结果由公式,R,x,=U/I,计算得出，式中,U,与,I,分别为电压表和电流表的示数。若将图,a,和图,b,中电路图测得的电阻值分别记为,R,x1,和,R,x2,，则,_,（填,R,x1,或,R,x2,）更接近待测电阻的真实值，且测量值,R,x1,_,真实值，测量值,R,x2,_,真实值（填大于、等于或小于）。,内接法,外接法,内接法,外接法,内接,(,电流表分压）：,R,测,=R,x,+,R,A,R,真,（,R,x,R,A,）,外接,(,电压表分流）：,R,测,=R,x,R,V,/,（,R,x,+,R,V,）,R,真,（,R,x,”,或,“,小,恒压半偏,绝对误差与相对误差,14,电阻的基本测量方法：伏安法、,半偏法,、替代法,恒流半偏：,恒压半偏,:,R,g,测,R,V,真,选大滑变限流以减小系统误差,选小滑变分压以减小系统误差,多用电表,粗略,侧电阻,伏安法和半偏法,近似,测电阻,伏安法除去电表影响后以及替代法,精确,测电阻,恒流替代,恒压替代,15,测电源电动势和内阻实验原理、误差分析、,数据处理,内接,：,电流表分压（大内阻）,外接,：,电压表分流（小内阻）,E,测,=E,真,r,测,r,真,U,测,U,真,大内高,E,测,E,真,r,测,r,真,I,I,真,I,测,U,小外低,串接等效电源,并接等效电源,电流表电阻箱法,电压表电阻箱法,图像线性：,图像线性：,16,2014,新课标,：,23(9,分,),利用如图,(a),所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱,R(,最大阻值,999.90).,电阻,R,0,(,阻值为,3.0),，电阻,R,1,(,阻值为,3.0).,电流表,A(,量程为,200mA.,内阻为,R,A,=6.0).,开关,S.,实验步骤如下：,将电阻箱阻值调到最大,.,闭合开关,S,；,多次调节电阻箱，记下电流表的示数,I,和电阻箱相应的阻值,R,；,以,1/I,为纵坐标，,R,为横坐标，作图线,(,用直线线拟合,),；,求出直线的斜率,k,和在纵轴上的截距,b,。,(1),分别用,E,和,r,表示电源电动势和内阻，则,1/I,与,R,的关系式为,。,(2),实脸得到的部分数据如下表所示，其中电阻,R=3.O),时电流表的示数如图,(b),所示，读出数据,.,完成下表。答：,，,。,(3),在图,c,坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率,k=,A,-1,-1,，截距,b=,A,-1,(4),根据图线求得电源电动势,E=,V,，内阻,r=,。,由,代数得：,9.09,0.110A,1.0,6.0,(0,6.0),(7.0,13.0),3,1.0,17,三、高考试题的分析与展望,熟练掌握基本仪器的读数、构造、原理及使用方法,螺旋测微器,游标卡尺,多用电表,灵活运用电学实验原理基础达成设计性实验目的，并比较原理所带来的系统误差,多用电表欧姆档的内部结构与相关计算,多量程电表的改装知识,电阻的测量与误差分析,电源电动势和内阻的测量与误差分析,正确处理实验数据,加强对电学实验实际操作素养的培养,明确考纲,驾驭教材,研习母题,触类旁通,18,四、让育明精神在高考与竞赛中与您同在,国家开展中学生奥林匹克竞赛活动已三十余年，其宗旨在于激励中学生接触学科发展的前沿，培养学科特长生与科技创新人才。育明高中建校,17,年来，竞赛成绩一直雄踞大连市首位，且已成为“省内领先、全国一流、世界知名”的学府名校，共获得国际金牌,2,枚，亚洲金牌,3,枚，进入国家集训队,22,人，获得全国金牌,33,枚、银牌,62,枚、铜牌,52,枚，进入辽宁省代表队,171,人次，获得国家级一等奖,800,多人次。,物理学科竞赛拥有老中青三代竞赛教练员团队，他们不畏严寒酷暑，加班加点为学生进行义务的竞赛辅导，还带领学生到知名高校参观学习，大大拓宽了学生的视野，锻炼了学生的思维能力，使竞赛学生在理论和实验方面得到均衡的发展，为升入高等学府进一步深造打下了坚实的基础！,19,高二年级即获得全国物理奥林匹克竞赛银牌,提前一年破格被保送北京大学，任物理学院学生会主席，北京市三好学生，北京大学优秀学生干部，优秀毕业生标兵,美国斯坦福大学统计系硕士，应用物理系博士,现美国硅谷创业公司任数据科学家,王春岩：,2005,届毕业生,20,物理、数学双科竞赛，分获辽宁省一等奖,保送清华大学，获清华大学国家奖学金及优秀毕业生称号,2010,年赴美国哈佛大学化学物理专业攻读博士,蒋喆：,2006,届毕业生,21,亚洲物理奥林匹克竞赛金牌,亚洲最佳女选手,保送清华大学,现美国哈佛大学经济系博士在读,徐黎蕾：,2006,届毕业生,22,第,39,届国际物理奥林匹克竞赛金牌,大连市建市百年首枚学科竞赛国际金牌,保送北京大学,赴美国加州大学攻读理论物理博士学位,毕震：,2008,届毕业生,23,第,24,届全国中学生物理奥林匹克竞赛银牌,保送清华大学，成为精仪系第一位学生会女主席，获“,2011,中国大学生年度人物”提名奖，获特等奖学金,获第,26,届全国大学生物理竞赛一等奖、第六届清华大学机械创意大赛一等奖,马冬晗：,2008,届毕业生,育明姐妹花、清华姐妹花,24,亚洲物理奥林匹克竞赛金牌,保送北京大学物理学院,第,15,届吴健雄科学营李远哲奖,2013,年第二届世界物理奥林匹克竞赛金奖,北京大学年度国家奖学金、北京市三好学生,王贺明：,2012,届毕业生,25,第,27,、,28,届全国物理奥林匹克竞赛金牌，提前一年被北京大学预录取,第,43,届国际物理奥林匹克竞赛金牌，中国排名第一、世界排名第二,2013,年加入由,2001,年诺贝尔物理学奖获得者德国科学家沃尔夫冈,凯特纳主持的超冷原子中心科研课题组,姜一君：,2012,届毕业生,26,王一：,2001,届毕业生,全国中学生物理奥林匹克竞赛一等奖,中科大教改试点班，安徽省优秀大学毕业生,中科院理论物理研究所博士，中科院三好学生，中科院院长优秀奖,加拿大麦吉尔大学博士后、日本东京大学博士后,英国剑桥大学理论宇宙学中心，作为霍金仅有的两名高级学者之一，与霍金共事研究宇宙诞生初期状态，走在人类科学极限的最前沿,当代最伟大的科学家，宇宙之王霍金,活着的爱因斯坦,27,