物理（新课标）总复习第一轮复习教师用书：第八章突破全国卷 .docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

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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，每年高考都有考查，属于必考内容．

【重难解读】

电学实验中主要有以下几个实验

(1）电阻的测量;

(2)电源电动势和内阻的测量；

(3)多用电表的使用．

其中测量电阻的方法和思路是考查的重点，而电动势和内阻的测量属于难点．

【典题例证】

(9分）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999。9Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig＝0。6A，内阻rg＝0.1Ω）和若干导线．

（1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图甲中器材的连接方式，把它们连接起来．

（2）闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数eq\f(1,I）；再制作R－eq\f（1,I)坐标图，如图丙所示，图中已标注出了eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（\f（1，I)，R))的几个与测量对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上．

(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线．

(4）根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.

［解析]（1)把各器件直接串联即可．

(2)当R＝2。6Ω时，由题图乙可知I＝0.5A，eq\f（1，I)＝2A－1，坐标为（2，2.6)．

（3)图线是一条倾斜的直线．连线时不能连成折线；为减小偶然误差，个别偏离太远的点舍去．

（4）由闭合电路的欧姆定律得E＝I(R＋r＋rg），则R＝eq\f（E，I)－(r＋rg),故图线的斜率k表示电池电动势E的大小，纵轴截距的绝对值表示(r＋rg）．

E＝k＝eq\f(6.0－0，4。20－0.25)V≈1。52V（1.46～1。54V范围内均正确），r≈0.3Ω(0.25～0.35Ω均正确）．

[答案](1）(2）（3)见解析［(1)3分;(2）2分；(3）2分）］（4）1.52（1.46～1。54）（1分）0.3（0.25~0.35）(1分)

解决电学实验问题应掌握以下内容：

1．明确题目的要求:认真审清题意，看清题目的要求．即审题时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．eq\a\vs4\al()

2．明确实验原理：解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，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．

3．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eq\f（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．

4．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．

5．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．

(1)阻值判断法

当RV?Rx时，采用电流表“外接法”；

当Rx?RA时，采用电流表“内接法”．

(2）倍率比较