高考物理复习第7章恒定电流能力课时9破解高考实验题的方法技巧

能力课时9破解高考试验题方法技巧1/33突破一破解常规型试验题方法

常规试验题主要考查教材上基本试验试验原理、器材选择、

试验操作、数据处理和误差分析。复习时要从领会试验原理出发，全方位了解和掌握试验器材、试验操作、试验步骤、试验数据处理，误差分析和电学试验实物图连接、电路图设计等，对每一个试验都应做到心中有数。所以，必须做到“四会”，(即“会读”、“会选”、“会画”、“会析”。)才能轻松破解常规试验题。2/33一、会读

刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本仪器是高考考查重点。

“会读”是指能正确地读出基本仪器读数，读数直接影响试验结果，为使读数正确必须做到以下三点： (1)要注意量程。 (2)要搞清所选量程对应每一大格和每一小格所表示量值。 (3)要掌握需要估读基本仪器读数标准。读数基本标准：凡仪器最小刻度是“1”，要求读到最小刻度后再往下估读一位；凡仪器最小刻度是“2”和“5”，只要求读到最小刻度所在这一位，不再往下估读。3/33【例1】

(1)[·福建理综，19(1)]某同学测定一金属杆长度和直径，示数如图1、2所表示，则该金属杆长度和直径分别为________cm和________mm。4/33(2)[·安徽卷，21，Ⅱ(1)]某同学为了测量一个量程为3V电压表内阻，进行了以下试验。他先用多用表进行了正确测量，测量时指针位置如图3所表示，得到电压表内阻为3.00×103Ω，此时电压表指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表示数应为________V(结果保留两位有效数字)。图35/33答案

(1)60.10

4.20

(2)

1.06/33二、会选“会选”是指依据试验原理及可行性选择试验方案、试验器材。选择操作性强试验方案及适当试验器材，能够减小试验误差，提升试验准确度。7/33【例2】

(·北京理综，21)利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内电阻。要求尽可能减小试验误差。

(1)应该选择试验电路是图4中________(选填“甲”或“乙”)。图4(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表(0～15V) B.电压表(0～3V)C.滑动变阻器(0～50Ω) D.滑动变阻器(0～500Ω)试验中电压表应选取______；滑动变阻器应选取______。(选填对应器材前字母)8/33解析(1)干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选取甲电路时电源内电阻测量值相对误差小。(2)一节干电池电动势只有1.5V左右，故电压表应选取量程较小B，干电池内电阻普通只有零点几欧或几欧，为调整方便，滑动变阻器应选取总阻值与之相差较小C。答案

(1)甲(2)B

C

9/33三、会画“会画”首先指在进行试验数据处理时多数情况要求找出两个物理量线性关系，由试验数据画出其线性关系图线，图线经过大多数点，不在图线上点要尽可能对称分布在图线两侧，依据线性图线斜率、截距物理意义求解相关物理量；另首先指会依据所选器材和电路原理图连接实物图。连电路实物图关键点：(1)从电源正极出发，先将干路中各器件依次连接到电源负极，再将支路中元件和电压表并联到电路某两点之间；(2)连好实物图后，对照电路图检验一遍，注意检验导线连接点是否都接在接线柱上(导线中不应有交叉)，电表正负极连接是否恰当，滑动变阻器滑片是否处于恰当位置等。10/33【例3】

(·浙江理综，22)小明对2B铅笔芯导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。图5图611/33(1)图5是部分连接好实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图6中画出。(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯伏安特征，并将得到电流、电压数据描到U－I图上，如图6所表示。在图中，由电流表外接法得到数据点是用________(填“○”或“×”)表示。(3)请你选择一组数据点，在图6上用作图法作图，并求出这段铅笔芯电阻为________Ω。12/33解析(1)电压表直接测铅笔两端电压，由图象可知电压从0开始，所以滑动变阻器接分压式，如答案图。(2)因电流表外接法在电压一定条件下，测得电流偏大，其待测阻值偏小，由图知得到数据点是用“×”表示。13/33答案(1)(2)“×”

(3)1.2(1.1～1.3)14/33四、会析 “会析”是指对高中物理试验误差作一些简单分析。中学物理对试验误差分析要求不高，从高考来看，普通包括问题是定性分析系统误差，对误差定量分析不作要求。在试验复习中，同学们要知道误差起源，掌握误差分析基本方法，对高中物理试验进行一些简单误差分析。15/3316/33测量数据如图7坐标纸上U－I图线所表示。图7(1)在下面虚线方框内画出合理电路原理图，并标明所选器材符号。

17/33(2)在设计电路中，选择定值电阻依据是________________。(3)由U－I图线求得待测电池内阻为________Ω。(4)在你设计电路中，产生系统误差主要原因是_________________________________________________________________。解析(1)该试验经过电源输出特征曲线计算电源内阻，电源允许输出最大电流为50mA，故电流表选择A1，电源电动势约为9V，故电压表选择V2，考虑到电流和功率，保护电阻选R2；18/33答案(1)如图所表示19/33突破二破解探究型、设计型试验题方法

创新探究、设计试验通常是将书本上试验做适当改变、创新。试题“创新”点主要表达在：改变试验探究条件、改变试验探究结论、改变试验探究思绪、改变试验考查方法、表达试验探究结果开放性、评定试验探究过程与结果等方面。从命题趋势上看，试验考查向着拓展试验、创新试验方向发展，重视考查同学们知识迁移能力和处理实际问题能力。20/33解这类试验普通可分三步进行：(1)找原型：先依据试验目标和给出条件把教材中试验原型在头脑中完整地重现出来；(2)做对比：将试验中所给器材与原型中器材进行对比，看一下少了什么器材或什么器材量程不满足要求；再看一下多给了什么器材，注意多给器材可能就是处理问题“金钥匙”；(3)定方案：依据对比结果设计电路。21/33【例5】

[·天津理综，9(3)]现要测量一个未知电阻Rx阻值，除Rx外可用器材有：

多用电表(仅可使用欧姆挡);

一个电池组E(电动势6V)；

一个滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流1A)；

两个相同电流表G(内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA)；

两个标准电阻(R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω)

一个开关S、导线若干。(1)为了设计电路，先用多用电表欧姆挡粗测未知电阻，采取“×10”挡，调零后测量该电阻，发觉指针偏转非常大，最终几乎紧挨满偏刻度停下来，以下判断和做法正确是________(填字母代号)。22/33A.这个电阻阻值很小，预计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大，预计有几千欧姆C.如需深入测量可换“×1”挡，调零后测量

D.如需深入测量可换“×1k”挡，调零后测量(2)依据粗测判断，设计一个测量电路，要求测量尽可能准确并使电路能耗较小，画出试验电路图，并将各元件字母代码标在该元件符号旁。

23/33解析(1)因为电表指针几乎满偏，故可知所测电阻很小，只有几欧姆，所以选项A正确，B错误；依据欧姆表特点，若要深入准确测量，应换用小倍率，并重新进行欧姆调零，所以选项C正确，D错误；(2)依据伏安法测电阻原理和串、并联电路规律，可将一个电流表串联电阻R1后改装成电压表测量电压，另一个电流表并联R2后改装成电流表测量电流，题目要求能耗较小，故变阻器采取限流式，所以电路设计以下列图所表示：答案

(1)AC

(2)看法析图24/33规律方法在设计性试验或改编类试验中经惯用到电表替换和改装，惯用到替换或改装有：(1)内阻已知电压表相当于小量程电流表；(2)内阻已知电流表则相当于小量程电压表；(3)灵敏电流计串大电阻改装成电压表；(4)灵敏电流计并小电阻改装成电流表；25/33(5)电阻箱与电流表串联相当于电压表；(6)电阻箱与电压表并联相当于电流表；(7)内阻较小电源串定值电阻相当于内阻较大电源。26/331.(·山东理综，22)如图8所表示电路中，恒流源可为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗电功率。改变RL阻值，统计多组电流、电压数值，得到如图9所表示U－I关系图线。图8图927/33回答以下问题：(1)滑动触头向下移动时，电压表示数________(填“增大”或“减小”)。(2)I0＝________A。(3)RL消耗最大功率为________W(保留一位有效数字)。解析(1)滑动触头向下移动时，RL阻值减小，则总电阻减小，因为总电流不变，所以总电压变小，则电压表读数变小。28/33(3)RL消耗功率为P＝IU＝20I－20I2，则当I＝0.5A时，功率最大值为Pm＝5W。答案(1)减小(2)1.00(0.98～1.01均正确)

(3)529/332.某同学为了测量某电池电动势E和内阻r，设计了如图10甲所表示电路，已知定值电阻R0＝20Ω，电压表V2内阻很大，可视为理想电压表。(1)依据图甲所表示电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路连接。图1030/33(2)试验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1和V2示数U1、U2数据如表格中所表示。请依据表格中数据在下面虚线框内