设计性实验专题

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1、.word格式,设计性实验复习专题命题趋势近几年，高考试卷中实验题发生了明显的变化，已跳出了课本分组实验的范围，不仅延伸到演示实验中，而且出现了设计型实验。考试大纲不仅要求考具备扎实的基础知识，能综合应用知识解决实际问题，而且还提出“能根据要求灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题”，在物理科《考试说明》中，更明确地把“设计和完成实验的能力”作为五个考试目标中的一个目标。在近两年的江苏高考试题中，设计型实验具有很好的测试效果。全国的高考试题中对实验的考查

2、也在逐步转向设计型的实验，它必将是今后高考物理实验命题的热点。完整的设计一个实验，要经历多个环节，在实际考查中，一般不会考查全部环节，而是只考查其中的几个环节，有的题目给出条件和实验器材，要求阐述实验原理；有的给出实验电路图，要求领会实验原理，确定需测物理量及计算公式；有的则要求考生根据操作步骤及测定的物理量判断出实验原理……虽然考查方式不尽相同，但目前高考中几乎所有的设计型实验题都有一个共同点，都是在给出实验器材的前提下进行考查的，而且都以不同方式或多或少的对实验原理作一定的提示。教学目标：1．通过

3、专题复习，掌握设计性实验题的分析方法和思维过程，提高解答设计性实验题的能力。2．能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题教学内容：,专业.专注..word格式,一、什么是设计性物理实验设计性物理实验，是依据课本中已经出现过的物理实验的基本原理、所使用的基本器材、以及在这些实验中学过的有关方法等，根据提供有关的实验器材以及实验要求，去设计一些新的实验方案，并按照实验设计方案及要求，完成实验有关内容。二、设计性实验的设计原则(1)合理性原则：:实验方案

4、所依据的原理应当符合物理学的基本原理，实验装置或电路能够圆满完成实验的要求。(2)安全性原则：实验进行的过程中不会对实验装置和器材造成损坏，不会对人身造成危害。如每个电路元件上的电流、电压、电功率不超过元件的额定值，电源的电流不能超过电源允许输出的最大电流，电压表、电流表不能超过其量程。(3)准确性原则：根据实验的需要，选用精度合适的测量工具，但对某个实验来讲，精确程度够用即可，并不是精度越高越好。对各种电表，一般要求它的实际读数不小于量程的2／3，使用欧姆表进尽可能使指针在中心刻度附近；为减少测量的

5、影响，应选择内阻较小的电流表和内阻较大的电压表。(4)方便性原则：实验时需考虑调节方便，便于操作，如滑动变阻器的选择，既要考虑它的额定电流，又要考虑它有阻值范围，在二者都能满足实验要求的情况下，还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。三、设计思路实验设计过程可用下面的框图表示,专业.专注..word格式,题目要求和给出的条件演示和分组实验的实验原理物理规律和原理基本仪器的使用知识需测物理量和所需器材实验步骤数据处理实验原理解决设计型实验问题的关键是确定实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点

6、，它决定应当测量那些物理量、如何安排实验步骤、如何处理数据等。实验原理的确定，要根据问题的要求和给出的条件，回顾分组实验和演示实验，寻找能够迁移应用的实验原理，或者回顾物理原理，寻找有关的物理规律，设法创设相关的物理情景，并根据已掌握的基本仪器核对是否能够测出必须测定的物理量。因此，掌握基本仪器的使用方法、基本的实验方法和基本物理原理是解答设计型实验题的基础。四、例题精选例1、将满偏电流Ig=300μA、内阻未知的电流表GG改装成电压表并进行核对．GG(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻(图中电源

7、的电动势E=4V)：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的2／3，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg=　　　　　Ω。,专业.专注..word格式,(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需　　　　　（填“串联”或“并联”）阻值为R0=　　　　　　　Ω的电阻。(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试在答题卡上画出实验电路图和实物连接图。【析与解】此题虽然不是半偏法，但与半偏法的原理相似，电流表指针为2／3，说明流

8、过R′的电流是1／3，因此由并联电路的分流关系可得电流表的电阻为R′的电阻的一半。电流表改装成电压表时应串联一个分压电阻R分=(U-Ig*Rg)／Ig=9900Ω。改装后的电压表在校表时应把滑动变阻器接成分压式接法。【答案】（1）100（2）串联9900（3）【小结,专业.专注..word格式,】1.本题属设计性实验，它用到的原理和电路的选择均源于学生实验。考题中的设计性实验涉及到的原理和实验的方法也多源于课本。因此在进行实验复习时把重点放在实验的原理和