2023年高考物理复习电学实验部分新课标人教版

发布 2020-02-05 06:45:28 阅读 9322

2023年高考物理复习电学实验部分。

一、高考**:

1)06年考纲与07年考纲的对比:

2)07年考纲对实验与**能力的要求:

实验与**能力能独立地完成表2、表3中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,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;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。

二、教学目标、重点、难点分析:

1)教学目标:

1.通过对实验的复习,做到对电学中的学生实验明确实验目的,掌握实验原理,学会实验操作,正确处理实验数据.

2.进一步学习用实验处理问题的方法,体会实验在物理学中的重要地位.

3.掌握实验操作方法,培养动手操作的能力.

4.通过对电学中学生实验的比较,知道所涉及到实验的类型.

5.在掌握课本上所给学生实验的基础上,灵活应用所学知识解决其它问题.

2)重点、难点:

1.理解实验的设计思想,不但要知道怎样做实验,更应该知道为什么这样做实验.

2.掌握正确的实验操作,是完成实验的最基本要求,对学生来说也是难度较大的内容,一定要让学生亲自动手完成实验.

3.处理数据时,要有误差分析的思想,要能够定性地分析在实验中影响实验误差的条件.

三、实验、例题解析:

实验一: 测定金属丝的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器)

实验目的】学会用螺旋测微器的使用和读数,学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。

实验原理】用毫米刻度尺测一段金属导线的长度,用螺旋测微器测量导线的直径d,用伏安法测导线的电阻r,根据电阻定律,金属的电阻率。

重点难点解析】

1.测金属直径时,应用螺旋测微器在导线的三个不同的位置上各测量一次,求出其平均值。

2.导线的长度是指接入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度),并且测量三次,求出其平均值。

3.用伏安法测电阻时,应测出几组电流、电压值,求出电阻的平均值。

4.测电阻时电流不宜过大,通电时间不宜太长,以免电阻丝因发热升温导致电阻率增大,影响测量的准确性。

5.求r的平均值可以用两种方法:第一种视用算出各次的测量值再取平均值;第二种是用图像u-i(图线)的斜率求出。

实验误差的**与分析】

直径的测量,②长度的测量,③测量电路中电流表及电压表的内阻对电阻测量的影响,通电电流大小,时间长短,致使电阻丝发热,电阻率随之变化。

由于本实验采用电流表外接法,所以r测【例题解析】 有一个电阻rx,其阻值大约是25 kω ,可供选择的器材是:

电流表a1 (0---100μa, 2 kω)

电流表a2 (0---500μa, 300ω)

电压表v1 (0---10v, 100 kω)

电压表v2 (0---50v, 500 kω)

直流稳压电源 e (15v,1a)

滑动变阻器 r (1kω, 1w)

电键k和若干根导线.

试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确,并画出电路图,再将如图示的实物连线。

解析:1.电压表、电流表的选择。

若滑动变阻器用限流接法,电路中的最小电流为。

imin = 15v /26kω =0.577ma=577μa,超过两表的量程,因此滑动变阻器必须用分压器接法。若电压表选v2(50v),因为电源电压15v不足其量程的1/3,所以电压表应选v1(10v)。

由于用分压器接法时,电阻rx 中的最大电流为

imax′= 10v /25kω =0.4ma = 400μa,所以电流表选a2(500 μa )。

2.滑动变阻器的选择。

滑动变阻器在电路中起调节电流电压的作用,为了使电流电压有较明显的变化,在限流电路中,一般滑动变阻器的阻值。

r>(3—5)rx

在分压器电路中,一般滑动变阻器的阻值。

r<(1/3—1/5)rx

在本题中不要求选择滑动变阻器。

3.安培表内接法和外接法的选择。

因为 rx = 25k ω ra = 300 ω

所以采用安培表内接法。

4.分压电路和限流电路的选择。

分压电路可以使待测电阻上的电压从零调到最大值,连线较复杂,分压电路消耗的额外功率大;限流电路对电压的调节范围较小.但连线简单,限流电路消耗的额外功率小.

我们可根据这两种电路的特点,按照实验要求进行选择。

在上面例题中,如果用限流电路,因待测电阻值是滑动变阻器总阻值的25倍,所以变阻器对电流、电压的的调节作用很小.这里我们应该选用调节作用范围大的分压器电路.

解答: 根据上述分析,选择电流表和电压表应为a2和v1:

电流表 a1 (0---100μa, 2 kω)

电流表 a2 (0---500μa, 300ω)

电压表 v1 (0---10v, 100 kω)

电压表 v2 (0---50v, 500 kω)

画出实验电路图如下:

实物图连线如图示:

实验二:描绘小电珠的伏安特性曲线。

实验目的】描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律。

实验原理】金属导体的电阻率随温度的升高而增大,从而使金属导体的电阻随温度的升高而增大,因此,对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻可相差几倍或几十倍,它的伏安特性曲线应该是一条曲线。根据部分电路欧姆定律,可得,即在i-u坐标系中,图线的斜率等于电阻的倒数。

重点难点解析】

1.因本实验要作出i-u图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此滑动变阻器要采用分压接法。

2.本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。

3.电键闭合后,调节变阻器滑片的位置,使灯泡的电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0.5v)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表的示数不要超过小灯泡的额定电压。

4.小灯泡可以短时间地在高于额定电压下使用,一般可以超过额定电压的10%-20%,所以加在灯泡两端的电压不能过高,以免烧毁灯泡。实验时,应使灯泡两端电压由低向高逐渐增大,决不要一开始就使小灯泡在高于额定电压下工作。因为灯丝电阻随温度的升高而加大,如果灯丝由低温状态,直接超过额定电压使用,会由于灯丝冷电阻过小,瞬间电流过大而烧坏灯泡。

5.电键闭合前滑动变阻器的滑片要移动到图中的a点。

例题解析】(2023年,上海)如图甲所示,为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的i—u关系曲线图。

1)为了通过测量得到如图所示的i—u关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图___简要说明理由电源电动势9 v,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100ω)

2)在如图丁所示电路中,电源电压恒为9 v,电流表读数为70 ma,定值电阻r1=250ω,由热敏电阻的i—u关系曲线可知,热敏电阻两端电压为 __v,电阻r2的阻值为___

解析:(1)图乙中的滑动变阻器为分压接法,图丙中的滑动变阻器为限流接法,在分压电路中,滑片移至最左端时热敏电阻电压为零,滑到最右端时电压最大(电源内阻很小,umax =e),显然电压的调节范围是0~e,完全满足题目要求。而限流电路滑片移到最左端时,热敏电阻两端电压最小为,滑到最右端时电压最大为umax=e,其电压变化范围为~e,很明显限流电路的电压变化范围小,不能测出全部图线所需数据。

2)流过电阻r1的电流为,所以流过热敏电阻的电流为i=i总-i1=70-36=34ma,在伏安特性曲线上可以看出,当i=34ma时,电压u=5.2v,r2两端的电压u2=u总-u=9-5.2=3.

8v,所以r2=

实验三:测定电源的电动势和内阻。

实验目的】掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法,并通过设计电路和选择仪器,学会利用图线处理数据的方法。

实验原理】由闭合电路的欧姆定律i=e/(r+r)可得: u=e-ir,式中e、r为电源电动势和内电阻,在电路中不随外电阻的变化而改变。当外电阻r变化时,路端电压u及电路中的电流i将发生改变。

如改变外电阻,求得n组u、i值,即可由公式法或图象法求得e、r。

重点难点解析】

1.由于干电池的内电阻较小(0.5欧~1.5欧),如果电路短路,电路中电流过大,会损坏电表和电池,因而调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。

2.一般来说干电池的电动势和内电阻是要变化的,随着电池使用时间的增加,它的电动势减小,内电阻增加。实验中使用电动势为1.4伏左右半新电池效果较好。如果是新电池,电动势在1.55伏到1.58伏之间,使用前应用小电流放一下电,使电动势降到1.5伏,并且稳定下来。

3.实验时为了不使在外电阻较小时,电路中的电流长时间超过干电池的正常放电电流(0.3安),应使通电时间越短越好,只是在读取数据时让电路接通,否则易损伤电池。

4.改变滑动变阻器的阻值时,最好让两个电表中的一个表的指针指整数格,每次的电阻值的变化适当大一些,可以减小读数误差,电表读数应多估计一位。

5.图线坐标轴的单位长度取得是否合适直接影响作图的准确性。图线的倾角最好接近45°,坐标原点可以不从零开始,比如纵坐标原点可从比测量时的最小电压稍小的某一电压值u0开始。但这时图线与横轴的交点i不再是短路电流,电源内电阻为:

例题解析】(2006广东)某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3v)、电流表(量程0.6a,内阻小于1)、电阻箱(0~99.

99)、滑动变阻器(0~10)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。

2023年高考物理电学实验复习汇编

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