2022年高考物理一輪復習 9.5 電學實驗專題(二)總教案

上傳人:xt****7 文檔編號:105294022 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?29.52KB
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1、2022年高考物理一輪復習 9.5 電學實驗專題(二)總教案 電路設(shè)計的基本原則是:安全性好,誤差小,儀器少,耗電少,操作方便. 實驗電路----可分為兩部分:測量電路和供電電路. 一、測量電路兩種方法(內(nèi)、外接法) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個“大”字 類型 電路圖 R測與R真比較 條件 計算比較:知RvRA及Rx大致值時 內(nèi) A V R大 R測==RX+RA > RX 適于測大電阻 Rx > 外 A V Rx小   R測=

2、粗略比較:當Rx >>RA時用內(nèi)接法,當Rx<

3、響較大),采用外接法 說明:在測定金屬電阻率電路中,由于電阻絲電阻較小,所以實驗室采用電流表外接法; 在測電池的電動勢和內(nèi)電阻,通常只采用電流表內(nèi)接法.(對R來說) 二、供電電路( 限流式、調(diào)壓式 ) 電路由測量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便 電路圖 電壓變化范圍 電流變化范圍 優(yōu)勢 選擇方法 限流 ~E ~ 電路簡單 附加功耗小 Rx比較小、R滑 比較大, R滑全>n倍的Rx 通電前調(diào)到最大 調(diào)壓 0~E  0~ 電壓變化范圍大 要求電壓連續(xù)可調(diào) 并從0開始變化 Rx比較大、R滑 比較小 R滑全>Rx/2

4、通電前調(diào)到最小 以“供電電路”來控制“測量電路”:采用“以小控大、以大控小”的原則 R滑唯一:比較R滑與Rx 控制電路 Rx

5、力等多方面的能力的特點,它包括測量電阻值Rx、電阻率ρ,電功率p和電源電動勢E、內(nèi)阻r. 二、選實驗試材(儀表)選用和電路實物圖連接, (1)儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面因素:(原則:表不超程、電器不超壓) ①安全因素,如通過電源和電阻的電流不能超過其允許的最大電流. ②誤差因素,如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差; 選量程的原則:電壓表、電流表盡可能使指針接近滿刻度的中間量程,其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3~2/3之間; 使用歐姆表測電阻時宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位. ③便于操作,如選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求,又便于調(diào)節(jié),

6、 滑動變阻器調(diào)節(jié)時應(yīng)用到大部分電阻線,否則不便于操作. 方法:先估算電路中最大值,初定儀器的規(guī)格和接法;再算的變化范圍,確定限流還是調(diào)壓供電,和滑動變阻器規(guī)格。 (2)選擇儀器的一般步驟是: 根據(jù)實驗要求設(shè)計合理的實驗電路;根據(jù)電路選擇滑動變阻器;選定電源,選擇電壓表和電流表以及所用的量程. (3)連接實物圖的基本方法是: 按題設(shè)實驗要求先畫電路圖, 能把實物組裝連接成實驗電路。連接各元件(按先串再并的連線順序); 精心按排操作步驟,過程中需要測?物理量,結(jié)果表達式中各符號的含義. ①畫出實驗電路圖; ②分析各元件連接方式(先串再并的連線順序),明確電表量程; ③畫線連接各

7、元件,一般先從電源正極開始,到開關(guān),再到滑動變阻器等,先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無件并上。(按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來;其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去);畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實無誤后,用鋼筆填。連接完畢,應(yīng)進行檢查,檢查電路也應(yīng)對照電路圖按照連線的方法和順序進行. (4)注意事項:表的量程選對,正負極不能接錯;導線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉;不能用鉛筆畫 用伏安法測小電珠的伏安特性曲線:測量電路用外接法,供電電路用調(diào)壓供電。 (5)實物圖連線技術(shù) 無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;即:

8、先接好主電路(供電電路). 對限流電路,只需用筆畫線當作導線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。 對分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點間。 實物連線的總思路 畫出電路圖→ 分壓(滑動變阻器的下兩個接線柱一定連在電源和電鍵的兩端) 電表的正負接線柱 連滑動變阻器→

9、 限流(一般連上一接線柱和下一接線柱) →連接總回路: 總開關(guān)一定接在干路中 (兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 導線不能交叉 a b A1 A A2 P E r 補充:滑動變阻器的兩種特殊接法(要特別引起重視): ⑴右圖電路中,當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中, 到達中點位置時外電阻最大,總電流最小。所以電流表A的示數(shù)先減小后增大; I RX a b U P IX I /

10、 r 可以證明:A1的示數(shù)一直減小,而A2的示數(shù)一直增大。 ⑵右圖電路中,設(shè)路端電壓U不變。當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中, 總電阻逐漸減??;總電流I逐漸增大;RX兩端的電壓逐漸增大,電流IX也逐漸增大 (這是實驗中常用的分壓電路的原理);滑動變阻器r左半部的電流I / 先減小后增大。 電路故障問題的分類解析 1.常見的故障現(xiàn)象 斷路:是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻無窮大,此時無電流通過,若電源正常時,即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路(或用電器)上,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則該段電路斷路,如電路中只有該一處斷路,整個電路的電勢差全部降落在該處,其它各處均無電壓

11、降落(即電壓表不偏轉(zhuǎn))。 短路:是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻趨于零,此時電路兩點間無電壓降落,用電器實際功率為零(即用電器不工作或燈不亮,但電源易被燒壞) 2.檢查電路故障的常用方法 電壓表檢查法:當電路中接有電源時,可以用電壓表測量各部分電路上的電壓,通過對測量電壓值的分析,就可以確定故障。在用電壓表檢查時,一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求。 電流表檢查法:當電路中接有電源時,可以用電流表測量各部分電路上的電流,通過對測量電流值的分析,就可以確定故障。在用電流表檢查時,一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求。 歐姆表檢查法:當電路中斷開電源后,可以利用歐姆表測量

12、各部分電路的電阻,通過對測量電阻值的分析,就可以確定故障。在用歐姆表檢查時,一定要注意切斷電源。 試電筆檢查法:對于家庭用電線路,當出現(xiàn)故障時,可以利用試電筆進行檢查。在用試電筆檢查電路時,一定要用手接觸試電筆的上金屬體。 物理設(shè)計性實驗技巧 考生在應(yīng)試過程的缺陷通常表現(xiàn)在以下幾個方面: 一方面:平時缺乏對實驗思想方法(如模擬法,轉(zhuǎn)換法,放大法,比較法,替代法等)進行歸納,在全新的實驗情景下,找不到實驗設(shè)計的原理,無法設(shè)計合理可行的方案. 另一方面:受思維定勢影響,缺乏對已掌握的實驗原理,儀器的使用進行新情境下的遷移利用,缺乏創(chuàng)新意識. ●錦囊妙計 一、實驗設(shè)計的基本思路:明確

13、目的選擇方案選定器材擬定步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析 二、實驗設(shè)計的基本方法 1.明確目的,廣泛聯(lián)系 題目或課題要求測定什么物理量,或要求驗證、探索什么規(guī)律,這是實驗的目的,是實驗設(shè)計的出發(fā)點.實驗目的明確后,應(yīng)用所學知識,廣泛聯(lián)系,看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過,與哪些物理現(xiàn)象有關(guān),與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對于測量型實驗,被測量通過什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示;對于驗證型實驗,在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,怎樣的定量關(guān)系成立,才能達到驗證規(guī)律的目的;對于探索型實驗,在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中, 涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的,以此來確定實驗的原理. 2.選擇方案,簡便精確 對于同一

14、個實驗目的,都可能存在多種實驗原理,進而形成多種(可供選擇的)設(shè)計方案.一般說來,依據(jù)不同的實驗原理選擇不同的實驗方案主要遵循四條原則: (1)科學性:設(shè)計的方案有科學的依據(jù)和正確的方式,符合物理學的基本原理. (2)可行性:按設(shè)計方案實施時,應(yīng)安全可靠不會對人身、器材造成危害;所需裝置和器材要易于置備,且成功率高. (3)精確性:在選擇方案時,應(yīng)對各種可能的方案進行初步的誤差分析,盡可能選用精確度高的方案. (4)簡便、直觀性:設(shè)計方案應(yīng)便于實驗操作,讀數(shù),便于進行數(shù)據(jù)處理,便于實驗者直觀、明顯地觀察. 3.依據(jù)方案,選定器材實驗方案選定后,考慮該方案需要哪些裝置,被測定量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系,分別需用什么儀器來測定,以此來確定實驗所用器材. 4.擬定步驟,合理有序?qū)嶒炛?,要做到心中有?shù):如何組裝器材,哪些量先測,哪些量后測,應(yīng)以正確操作和提高效率的角度擬定一個合理而有序的實驗步驟. 5.數(shù)據(jù)處理,誤差分析高考對此要求不高,但常用的數(shù)據(jù)處理方法(如:平均法、圖象法、描跡法、比較法等)和誤差分析方法(如絕對誤差、相對誤差等)還是應(yīng)該掌握的,在設(shè)計實驗時也應(yīng)予以考慮.

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