突破电学设计性实验的思路和方法.ppt

(1)请根据电路图，将实验器材连接成实验电路(图中部分电路已连接)． [答案](1)见解析图 (2)闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片置于a端，然后闭合开关S1、S2，适当调节滑动变阻器R，记下电流表和电压表的示数I1、U1；再断开开关S2，记下电流表和电压表的示数 I2、U2.则被测电阻Rx＝____________(用电表的示数表示)． (3)你认为上述实验能否消除系统误差：________(填“能”或“不能”)． 能 4．某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线． (1)甲同学要描绘一个标有“3.6 V,1.2 W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有以下可供选择的器材： 电压表V(量程5 V，内阻约为5 kΩ) 直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计) 电流表A1(量程350 mA，内阻约为1 Ω) 电流表A2(量程150 mA，内阻约为2 Ω) 滑动变阻器R1(阻值0～200 Ω) 滑动变阻器R2(阻值0～10 Ω) 实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________(填写器材代号)；在方框中画出完整的实验电路图，并标明器材代号． A1 R2 见解析图 (2)乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线．如图甲所示．然后他用如图乙所示的电路分别给三个元件供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图甲上(A点和B点)．已知R0＝9.0 Ω，则该电源的电动势E′＝________V，内电阻r′＝________Ω.用图乙的电路单独给元件3供电时，元件3的电功率P＝________W. 3.0 1.0　 0.2 [解析](1)“3.6 V,1.2 W”的小灯泡的额定电流I＝0.33 A，所以应选择电流表A1；因为描绘小灯泡的伏安特性曲线要求电压从零开始变化，所以应选用分压电路，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值小的，即选择滑动变阻器R2；考虑到灯泡的电阻较小，应选择电流表外接法． (2)依题意有E′＝1.5 V＋0.15 A(9.0 Ω＋r′)，E′＝2.2 V＋0.08 A(9.0 Ω＋r′)，解得：E′＝3.0 V，r′＝1.0 Ω. 连接AB作一直线与元件3的伏安特性曲线的交点为(1.0 V,0.2 A)，所以用图乙的电路单独给元件3供电时，元件3的电功率P＝0.2 W. 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 第七章 恒定电流 “微讲座”(七)——突破电学设计性实验的思路和方法 第七章 恒定电流 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