高中物理難點突破之十：電學實驗.doc

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1、難點之十電學實驗一、難點形成的原因1、對電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則認識模糊，導致讀數(shù)的有效數(shù)字錯誤2、對滑動變阻器的限流、分壓兩種控制電路的原理把握不準，導致控制電路選用不當3、對實驗測量電路、電學儀器的選用原則把握不準，導致電路、儀器選用錯誤4、對電學實驗的重點內(nèi)容“電阻的測量”方法無明確的歸類，導致思路混亂5、對于創(chuàng)新型實驗設計平時缺乏對實驗思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法，替代法等）進行歸納，在全新的實驗情景下，找不到實驗設計的原理，無法設計合理可行的方案。受思維定勢影響，缺乏對已掌握的實驗原理，儀器的使用進行新情境下的遷移利用，缺乏創(chuàng)新意識。二、難

2、點突破1、電流表、電壓表的讀數(shù)規(guī)則：電流表量程一般有兩種——0.1~0.6A，0~3A；電壓表量程一般有兩種——0~3V，0~15V。如圖10-1所示：圖10-1因為同一個電流表、電壓表有不同的量程，因此，對應不同的量程，每個小格所代表的電流、電壓值不相同，所以電流表、電壓表的讀數(shù)比較復雜，測量值的有效數(shù)字位數(shù)比較容易出錯。下面是不同表，不同量程下的讀數(shù)規(guī)則：電壓表、電流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精確度）分別為0.1V、0.1A，為10分度儀表讀數(shù)，讀數(shù)規(guī)則較為簡單，只需在精確度后加一估讀數(shù)即可。如圖所示，電壓表讀數(shù)為1.88V，電流表讀數(shù)為0.8

3、3A。若指針恰好指在2上，則讀數(shù)為2.00V（或A）。電壓表若用0~15V量程，則其最小刻度為0.5V，為2分度儀表讀數(shù)，所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有一位小數(shù)，也必須有一位小數(shù)。如圖所示，若指針指在整刻度線上，如指在10上應讀做10.0V，指在緊靠10刻度線右側(cè)的刻度線上（即表盤上的第21條小刻度線）讀數(shù)為10.5V，若指在這兩條刻度線間的中間某個位置，則可根據(jù)指針靠近兩刻度線的程度，分別讀做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，即使是指在正中央，也不能讀做10.25V，若這樣，則會出現(xiàn)兩位不準確的數(shù)，即小數(shù)點后的2和5，不符合讀數(shù)規(guī)則，如上圖中所示，讀

4、數(shù)應為9.3V。電流表若用0-0.6A量程，則其最小刻度為0.02A，為5分度儀表讀數(shù)，其讀數(shù)規(guī)則與0—15V電壓表相似，所讀數(shù)值小數(shù)點后只能有兩位小數(shù)，也必須有兩位小數(shù)。如上圖所示，電流表讀數(shù)為0.17A，若指針指在第11條刻度線上，則讀數(shù)為0.22A，指在第10條刻度線上，讀數(shù)為0.20A，指在第12條刻度線上，讀數(shù)為0.24A。2、滑動變阻器應用分析滑動變阻器是電學實驗中常用的儀器，近幾年高考電學設計性實驗命題對其應用多次直接或滲透考查.如何選擇滑動變阻器的接法設計控制電路仍是歷屆考生應考的難點.圖12-3滑動變阻器的限流接法與分壓接法的特點：如圖10-2所

5、示的兩種電路中，滑動變阻器（最大阻值為R0）對負載RL的電壓、電流強度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱為限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.圖10-2負載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）負載RL上電流調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）相同條件下電路消耗的總功率限流接法E≤UL≤E≤IL≤EIL分壓接法0≤UL≤E0≤IL≤E（IL+Iap）比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大限流電路能耗較?、傧蘖鞣?如圖（a）所示，待測電阻上電壓調(diào)節(jié)范圍為.顯然，當R0<

6、0>>RL時，滑動觸頭在從b向a滑動的過程中，先是電流表、電壓表的示數(shù)變化不大，后來在很小的電阻變化范圍內(nèi)，電流表、電壓表的讀數(shù)變化很快，也不方便讀數(shù)，只有當RL與R0差不多大小時，才能對電流、電壓有明顯的調(diào)控作用.在同樣能達到目的的前提下，限流法較為省電，電路連接也較為簡單.②分壓法.如圖（b）所示，待測電阻上電壓調(diào)節(jié)范圍為0～E，且R0相對于RL越小，R上的電壓變化的線性就越好.當R0>>RL時，盡管UL變化范圍仍是0～E，但數(shù)據(jù)幾乎沒有可記錄性，因為在這種情況下，滑片從左端滑起，要一直快到右端時，電壓表上示數(shù)一直幾乎為零，然后突然上升到E，對測量幾乎沒有用處

7、.因此，分壓接法要用全阻值較小的滑動變阻器?；瑒幼冏杵鞯南蘖鹘臃ㄅc分壓接法：兩種電路均可調(diào)節(jié)負載電阻電壓和電流的大小，但在不同條件下，調(diào)節(jié)效果大不一樣，滑動變阻器以何種接法接入電路，應遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活選取.1.下列三種情況必須選用分壓式接法（1）要求回路中某部分電路電流或電壓實現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法.（2）當用電器的電阻RL遠大于滑動變阻器的最大值R0時，必須采用分壓接法.因為按圖（b）連接時，因RL>>R0＞Rap,所以RL與Rap的并聯(lián)值R

8、并≈Rap