2011高考物理总复习实验专题教案 实验方法与设计型实验

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1、2011高考物理总复习实验专题教案实验方法与设计型实验重要实验方法与思路1、安培表内接法与外接法：要想精确测量电阻，选用好的实验方法很重要，如果电压表或电流表都是理想化电表，两种方法都能准确地测量出电阻的大小，但如果电压表和电流表都有电阻，选择好的方法能大大减少误差。下面我们以伏特表内阻为RV，安培表内阻为RA，待测电阻为RX。待测电阻RX的测量值为R测＝U测／I测。准确度取决于电压表与电流表读数。安培表内接法安培表外接法当RX＞＞RA时采用误差小或当时采用当RV＞＞RX时采用误差小或当时采用电压表读数偏大，电流表准确电流表偏大电压表准确

2、测量值大于真实值（多了安培表内阻）R测＝R真＋RA测量值小于真实值（与电压表内阻并联值）1／R测＝1／R真＋1／RV试触法：通过改变电表的连接方式，观察两个电表的读数变化情况，如果电流表变化明显的，应采用安培表内接法，这样可以避免在外接法中读数偏离真实值太多；如果电压表变化明显的，应用安培表外接法，这样电压表读数会精确些2、分压法与限流法：为保证用电器的安全以及读数的精确性，滑动变阻器有两种接法，它们各有优缺点，选用哪种接法很有讲究，以安全第一、准确第二、能耗小第三的顺序考虑问题，这是高考实验考察的重点内容。下面我们假设用电器电阻为RX，

3、滑动变阻器的最大电阻为R，电源电动势为ε，内电阻为ｒ。限流法分压法合上电键前要使滑动变阻器的电阻处于最大值，对应图中应是滑动头移至最下端合上电键前要使用电器受到的电压最小，对应图中滑动变阻器的滑动头应移到最左端实物图中只用到上下两个接头实物图中用到上面一个下面两个接头用电器方的电压调节范围用电器方的电压调节范围滑动变阻器的电阻与用电器的电阻差不多大时电压调节作用最理想滑动变阻器的电阻越小调节用电器的电压作用越好选法精析：有下列几种情况的一定要用分压法：1、被调节的用电器的电压或电流一定要从0开始连续调节2、采用限流电路时，电路中的最小电流

4、仍超过电表量程或超过元件允许的最大电流时3、在给予的滑动变阻器的电阻远小于用电器的电阻时。在可用分压法也可用限流法时，用限流法一般节省能耗，连线方便。不过在不强调能耗情况下，绝大多数都可用分压法。不过分压法更要考虑变阻器的最大电流不得超过其限度1、电学仪器（和电路）选择法：以“安全性”、“精确性”、“方便性”为前提，综合考虑。选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件。（1）选择电表以不使电表受损和尽量减少误差的原则，即加在电表上的最小电压或电流不得超过最大量程，实验过程中指针可移动范围最好在三分之一至三分之二量程这一段。（2

5、）选择滑动变阻器要考虑它的额定电流，然后对采用分压法的选小阻值，对采用限流法的滑动变阻器的阻值选比电路中的电阻稍大些为好。对于滑动头稍有移动，使电流电压有很大变化的，不宜采用。（3）对器材的选择的一般步骤是：①找出唯一性的器材；②草画电路图（暂不把电表接入）；③估算电流最大值和最小值④考虑电表安全否，（及该用分压法还是限流法），以及能否使电表达到满偏的1/3以上。（4）在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，前者可方便调节，因为电阻丝的电阻很小；后者可减少误差。因为它与大阻值的电压表并列

6、，使流过电压表的电流较小，电流表测的值更接近干路上的总电流。另处这两个实验的电压与电流都不大，电表量程一般取3V与0.6A的量程。2、作图法：用平均值法或列表格法处理实验数据时，对有些有较大偶然误差引起的数据难以有效甄别，不太理想，而用作图法就不一样了，如果有一组数据有明显问题，它所描绘的点与其它点就有明显区别，从而及时排除，所以用作图法处理数据有优势。不过也只有直线是最简单直观的，所以在处理反比关系上时，要把其中一个量的坐标轴用该量的倒数表示，这样反比关系画出的线也是直线了。在做过的学生实验中，可以用作图法处理数据的有很多，比如：验证牛

7、顿第二定律的实验的ａ－F、ａ－1／ｍ图、求重力加速度的4π2L－T2图（斜率是重力加速度）、测电动势和内电阻的I－U图、测电阻的I－U图。3、等效法：有些实验要求较高，实验设备难以达到，或者有些数据测量麻烦，但如果可以用一些简单的设备和简单的方法来代替，而且理论上也行得通的话，这样的处理方法叫等效替代法。比如我们在验证动量守恒实验中用平抛的水平射程代替速度；在验证牛顿第二定律的实验中用砂与砂桶的重力大小代替拉力大小、用平衡摩擦力方法等效小车不受重力；用稳恒电流场代替静电场等等都是等效法的具体应用。设计型实验1、设计型实验的一般性原则（1）

8、原理科学：这包括有科学依据和正确公式，设计的方案实行时要安全，不会对实验者和仪器设备有危害。（2）仪器寻常：仪器的常用的易得到的，可以从一般性中学实验室取得或普通商店买到。（3）操作方便：易操