（通用版）2019版高考物理第2讲“追踪溯源”智取创新实验——学会迁移讲义（含解析）

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1、“追踪溯源”智取创新实验——学会迁移考法学法在历年高考实验题中，第2个实验题一般为电学实验(偶尔也会考查力学实验)，难度较大，且多数情况下不直接考查电学基本实验，而是考查实验的创新设计，因为设计型实验既考查学生的基本实验能力，又考查学生对物理规律的灵活应用能力。复习本讲内容时，要注意以下几点：①熟悉各种实验器材的原理和使用方法；②熟知基础实验，能在基础实验的基础上创新实验过程；③熟悉物理规律，能根据现有的器材设计实验，达到实验目的。┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

2、┄┄┄┄┄┄┄创新点(一)　创新实验原理，消除实验误差高考试题中出现的电学创新实验，大多数是在教科书中常规实验的基础上，进行重组、包装、拓展、创新，它们源于教科书，但高于教科书，解决这类创新实验时，应注意以下三点：1．无论哪个电学实验，也不管怎么创新都离不开电路，离不开实验仪器的选取，电流表内、外接法的判断，滑动变阻器的分压电路与限流电路的分析。2．在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓

3、展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等。3．对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能。因此，在测电压表内阻时，无须另并联电压表；测电流表内阻时，无须再串联电流表。命题角度1　巧设电路，消除并联分压造成的系统误差[例1]　利用如图所示电路可以较为准确地测量电源的电动势。图中a为标准电源，其电动势为Es，b为待测电源；E为恒压电源，R为滑动变阻器，G为零刻度在中央的灵敏电流计，AB为一根

4、粗细均匀的金属丝，滑动片C可在金属丝上移动，AC之间的长度L可用刻度尺量出。实验步骤如下：(1)按图连接好电路。(2)调整滑动变阻器的滑片至合适位置，闭合开关S1。(3)将S2接1，调节滑动片C使电流计示数为零，记下________________。(4)将S2接2，重新调整滑动片C的位置，使________________，并记下________________。(5)断开S1、S2，计算待测电源的电动势的表达式为Ex＝________(用实验记录及已知物理量字母表示)。[解析]　(3)由(1

5、)、(2)可知金属丝AB中的电流保持不变，使电流计指向零刻度，则加在AC两端的电压等于金属丝上的分压，即电源电动势等于金属丝上的分压，根据分压关系可知，分压之比等于金属丝长度之比，故记录金属丝AC段的长度即可求得电压之比，故要记下AC间的长度L1。(4)测量待测电源的电动势，电流方向不变，使电流计指针指向零，再记下AC间的长度L2。(5)电流计G中电流为零，则AC段的电压恰好等于接入电源的电动势，设AB上单位长度的电阻为r，则有：I0L1r＝Es；I0L2r＝Ex，解得：Ex＝Es。[答案]　(

6、3)AC间的长度L1　(4)电流计示数为零　AC间的长度L2　(5)Es命题角度2　消元法消除电表内阻造成的系统误差[例2]　采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，由于电表因素造成实验的系统误差，某研究性学习小组对此进行探究实验，设计出如图所示的测量电源电动势E和内阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流计G。(1)请你补充完整实验步骤：①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA________φB(选填“大于”“小于”或

7、“等于”)，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1________(选填“大于”“小于”或“等于”)通过电源E的电流；②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得________________________，读出_______________________________________。(2)由上述步骤中测出的物理量，可以得出电动势E的表达式为__________________________、内阻r的表达式为______________________。(3)该实验中E测_____

8、___E真，r测________r真(均选填“大于”“小于”或“等于”)。[解析]　(1)①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA等于φB，读出电流表和电压表的示数I1和U1，电流表测量的是干路上的电流，即I1等于通过电源E的电流。②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得灵敏电流计示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2。(2)根据闭合电路欧姆定律得：E＝I1r＋U1，E＝I2r＋U2，解得：E＝U1＋，r＝。(3)两次测量，调