步步高2015(新课标)一轮讲义：专题07带电粒子在电场中运动综合问题的分析

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1、专题七　电学设计性实验考纲解读1.掌握设计创新型实验的一般方法.2.能根据题目给的实验目的、器材，设计出合理的实验方案、实验步骤及数据处理的方法．考点一　设计性实验的解题思路与方法1．明确实验目的认真审清题意，看清题目的要求．即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．2．明确实验原理解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量

2、，进而得出待求量．3．正确地选择实验电路(1)控制电路的选择滑动变阻器选用限流式接法或分压式接法的依据：①负载电阻两端的电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路．②若负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器总阻值R，应选分压电路．③若负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器总阻值R或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．④两种电路均可时，限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小．⑤特殊问题要具体问题具体分析．(2)测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表的不同接法．图1①阻值判断法当

3、RV≫Rx时，采用电流表“外接法”，如图1甲所示；当Rx≫RA时，采用电流表“内接法”，如图1乙所示．②倍率比较法第12页共12页a．当＝，即Rx＝时，既可选择电流表“内接法”，也可选择电流表“外接法”；b．当>即Rx<时，采用电流表外接法；c．当<即Rx>时，采用电流表内接法．③试触法(如图2所示)图2与比较大小：a．若>，则选择电流表外接法；b．若>，则选择电流表内接法．例1　有一额定电压为10V、额定功率在10W～15W之间的用电器，小李同学想测定它的额定功率．实验室的工作人员提供了以下实验器材供其选用：A

4、．直流电源E一个(电动势为15V，内阻不计)B．直流电压表V一个(量程为0～3V，内阻为2kΩ)C．直流电流表A一个(双量程0～0.6A～3A，内阻约为20Ω和4Ω)D．滑动变阻器一个：R阻(规格0～5Ω、3.8A)E．定值电阻三个：R1＝2kΩ，R2＝4kΩ，R3＝6kΩF．单刀单掷开关1个，导线若干根(1)小李同学研究以后发现，电压表量程不能满足实验要求．为完成测量，他将电压表进行了改装：在电压表V上串联一个定值电阻，利用分压关系，以满足电表偏转的要求．在三个给定的定值电阻中应选用________．(填写所用

5、器材的符号)(2)改装后的电压表用表示，选好器材后，他设计了三个实验电路图，如图3甲所示．根据实验的要求，电路________较为合理．甲第12页共12页乙图3(3)若该用电器正常工作时，电流表的指针如图乙所示，则它的额定功率为________W(保留两位有效数字)解析　(1)用电器的额定电压为10V，所以电压表的量程至少应为10V，假设改装后的电压表的量程为10V，则有＝，解得Rx＝4.67kΩ，所以应选用R3，此时改装后的电压表量程为12V.(2)用电器的电阻值约为R＝＝10Ω.由于滑动变阻器的电阻R阻

6、所以滑动变阻器应采用分压式接法．又因为R<，故应采用电流表外接法．所以电路B能较准确地完成该实验．(3)由题图乙可知，电流表的示数为I＝1.20A，所以用电器的功率为P＝UI＝10×1.20W＝12W答案　(1)R3　(2)B　(3)12　　　　　　　　实验设计流程考点二　实验方法及数据处理方法的迁移应用1．实验方法的迁移基本的实验方法包括：实验原理的设计方法、实验误差的控制方法和实验数据的处理方法，将基本的实验方法和物理原理合理迁移，可设计出测量不同的物理量、探究不同问题的实验方案．教材中所学过的物理规律、物理

7、公式中只要含有某一物理量，则该规律、公式就可作为研究或测定该物理量的原理基础而进行相应的实验方法设计．如用伏安法测电阻，R＝，也可迁移到测电压表内阻和电流表内阻上去．2．缺少电压表、电流表或电表量程不够的处理方法在电学实验中，有时实验器材中有两只电压表没有电流表，有时有两只电流表而没有电压表，遇到这类问题时可将电流表作为电压表用或将电压表作为电流表用，但要注意量程是否合适，必要时需进行改装，扩大量程．第12页共12页3．实验数据处理方法的应用与创新数据探究性实验的主要功能是通过实验提供的数据信息，分析各数据中的内

8、在联系，找出数据中所包含的物理规律．常用的数据处理方法(如平均值法、图象法、逐差法、比较法等)和误差分析方法应该掌握．对于用图象法处理实验数据，一定要明确纵轴、横轴所表示的物理量，正确地进行描点连线，然后根据物理规律列出与该图线对应的方程式；若题目不需要利用斜率和截距进行求解(或题目没有给出斜率和截距的大小)，可在直线图象中找出两个点的坐标代入方程，组成方程组进行求解．若