2019版高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座（8）电学设计实验的思想方法及解题策略学案

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1、高考必考题突破讲座(八)电学设计实验的思想方法及解题策略题型特点考情分析命题趋势电学实验是高考每年必考内容，其中电学的设计性实验又成为近几年高考的热点．主要体现在运用新的实验方法或新的数据处理方法处理新情景下的物理实验问题，考查学生实验的创新和原理迁移能力．2016·全国卷Ⅰ，232016·全国卷Ⅲ，222016·四川卷，8(Ⅱ)2019年高考命题主要侧重以下几个方面考查：(1)实验原理的理解；(2)实验电路的设计(实验电路的补充连线)；实验数据的处理(尤其是结合解析或分析图象)；(4)实验误差分析1．电阻的常规测量流程图2．涉及问

2、题(1)若Rx<时，用电流表外接法，Rx测量值偏小；若Rx>时，用电流表内接法，Rx测量值偏大．(2)限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压．(3)若要求工作电路部分的电压从0开始增大，则采取分压式接法．(4)安全性：电流、电压不允许超过电流表、电压表的最大量程．(5)精确性：电表指针偏转的角度应不小于满偏角度的.►解题方法1．电流表内接、外接法的选择(1)比值法当>时，用电流表外接法；当<时，用电流表内接法．(2)实验试触法按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与A、B处接触一下，如果

3、电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．2．仪器选择的一般步骤(1)首先选择唯一性的器材(2)粗画电路图(暂不接电流表和电压表)(3)估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但又不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材．　测量电阻的方法很多，常用的有三种：第一种用多用电表欧姆挡直接测量电阻，优点是简捷方便，缺点是测量误差较大；第二种是用伏安法测量电阻，优点是测量误差较小，精度比第一种高

4、很多，缺点是间接测量，需计算修正；第三种是电桥法测量电阻，优点是测量精度最高，缺点是不简便，实验步骤较复杂．设计测量电阻的实验，能考查学生的物理基础知识和基本技能，有很好选择功能受到命题者的青睐．该类试题有如下几个命题角度．角度1　等效替代法测电表内阻如图甲所示，先将S2拨至a，闭合S1，调节变阻器R2，使电流表A2指示某一值I0.再将S2拨至b，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2恢复到原来的值I0，则被测电流表A1的内阻等于电阻箱R1的值．同理将电流表A1换为电压表V就可测量电压表的内阻，如图乙所示．　角度2　附加电阻法测电阻如

5、图所示，R1为一阻值较大的固定电阻，Rx为待测电阻．(1)S2断开，闭合S1，调节变阻器R，使电流表、电压表都有一个适当读数，记下两表读数I1、U1.(2)保持变阻器R不变，再闭合S2，记下两表的读数I2、U2.(3)待测电阻Rx＝－.[例1]为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节__R0__，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时__标准电流表A0

6、__的读数I.(2)然后将S拨向接点2，调节__RN__，使__标准电流表A0的读数仍为I__，记下此时RN的读数．(3)多次重复上述过程，计算RN读数的__平均值__，此即为待测微安表头内阻的测量值．解析　本题为用替代法测未知电流表的内阻，其实验步骤为：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表A0的读数I；(2)然后将S拨向点2，调节RN，使标准电流表A0的读数仍为I，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．1．(2018·

7、河北石家庄模拟)如图为测量电阻Rx的电路原理图，R为电阻箱，R′为起保护作用的滑动变阻器，电源E的电动势约为6V，S为单刀双掷开关，电流表量程为0.6A．(1)以下四种规格的滑动变阻器，最适合本实验的是__B__.A．1Ω　　B．10ΩC．100Ω　　D．1000Ω(2)请在图中以笔画线代替导线按实验原理图将实物图补充完整．(3)请简述测量待测电阻Rx的实验步骤．(4)一同学想利用本实验电路测电源电动势，需将开关掷于__b__位置．该电路滑动变阻器R′接入电路部分的电阻未知，能否测出电源的内阻r？并简单说明原因．解析　(1)由实验电

8、路可知，滑动变阻器在电路中起限流作用，因为电源E的电动势约为6V，电流表量程为0.6A，要想滑动变阻器起到保护作用，合适的应该是10Ω的滑动变阻器．(2)根据电路图可将实物图补充完整，如图所示．(3)在测量Rx时，先将开关掷于a，记下