高中物理电学实验复习-教学设计

高中物理电学实验基础教学设计学练并举，成竹在胸，敢问逐鹿群雄今何在师生同志，协力攻关，笑看燕赵魁首谁人得1高中物理电学实验基础教学设计曲靖二中程锦生一、复习背景电学实验是近年来高考必考的热点之一，电学实验的考查主要从实验器材（电表、电阻、电源等）的选择、实验电路图的选择与设计以及实验数据的分析和处理三方面进行。从高考阅卷来看，电学实验的得分率较低，成为高考的难点之一。近年的高考物理试题，除了对教材中原有的学生实验进行考察外，还增加了对演示实验的考察。1.考纲解读2013考纲要求：实验七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线实验九：测定电源的电动势和内阻实验十：练习使用多用电表实验十一：传感器的简单使用2.高考分析年份题号分值知识内容2010年224验证机械能守恒定律2311伏安法测电阻2011年225等效替代法测电流表的内阻2310应用图象处理实验数据的方法2012年225长度测量—读数2310电路设计、磁感应强度测定2013年228机械能237多用电表的使用近四年实验题部分命题特点的分析1.利用课程标准所列实验的原理、方法和器材重新组合、推陈出新。2.把重点放在实验和测量的原理、器材的选取、数据处理和结论获取的方法上。对操作细节和信息筛选能力要求更高。历届高考在实验方面的命题重点为：基本仪器的使用、基本物理量的测定、物理规律的验证和物理现象的研究、实验数据的处理。二、教学目的：本节内容为高中物理电学实验基础，主要涉及1.安培表“内接”“外接”的选择高中物理电学实验基础教学设计学练并举，成竹在胸，敢问逐鹿群雄今何在师生同志，协力攻关，笑看燕赵魁首谁人得22.滑动变阻器“限流”“分压”的选择3.实验仪器的选择4.简单实验电路的绘制具体实验如“练习使用多用电表”“测定电源的电动势和内阻”因时间关系本节不做过多阐述，须第二节课专题讲解三、教学过程1.引入：讲解电学实验在高考中的地位及难易程度。观点：复杂实验由简单实验组成课外创新实验以课内基本实验为基础2．简单介绍电学实验仪器3．测电阻的方法：直接测量（多用电表）伏安法半偏法替代法重点介绍伏安法测电阻（R＝IU）类似口诀：“上下超失”“红黑正负”“伏安XY”“电动左右”：例1：用伏安法测金属电阻的阻值（约为5Ω）。已知电流表内阻为1Ω，电压表内阻为800Ω应该选用（填“内接法”或“外接法”）4滑动变阻器“限流”“分压”的选择滑动变阻器的作用：保护控制限流接法分压接法电路图高中物理电学实验基础教学设计学练并举，成竹在胸，敢问逐鹿群雄今何在师生同志，协力攻关，笑看燕赵魁首谁人得3特点选择其余情况用限流两种情况：1.电压从0开始变化（电压测量范围大）（尽可能多组数据）2.小电阻控制大电阻例2：在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用的仪器有：电源E（电动势6V，内阻不计）；额定电压4.0V的小灯泡L；电流表A（量程0.6A，内阻约2Ω）电压表表V（量程5V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值15Ω）；开关S，导线若干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零开始变化。滑动变阻器应选择____式接法(填“限流”或“分压”)5.实验器材的选择实验器材的选择、使用，实验电路的确定，实验条件的控制对学生来说，难度较大，失分率高。因为这不仅涉及到对实验原理的透彻理解，而且对学生实验技能的综合运用要求相当高。这类题型的特点有选用不同量程的电表，不同阻值的滑动变阻器、定值电阻，不同电动势的电源等；选用不同的实验电路等。对实验器材的性质、特点（包括量程、刻度、结构等）的了解是顺利完成电学实验的前提，因此，对实验器材的选择一直是电学实验命题的热点。电学实验器材包括：电压表、电流表、电阻箱、多用电表的挡位、滑动变阻器等，选择器材主要是从器材的量程、允许通过的电流或所加的电压、测量的准确程度（或从减小误差的角度）、器材的安全使用、操作的方便、实验目的的达到等方面考虑。(1)顺序：电源电压表电流表（取决于安全、准确原则）滑动变阻器（取决于电路类型）例3：（2013北京高考）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表A.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表应选用C(选填器高中物理电学实验基础教学设计学练并举，成竹在胸，敢问逐鹿群雄今何在师生同志，协力攻关，笑看燕赵魁首谁人得4材前的字母)；实验电路应采用图1中的甲（选填“甲”或“乙”）(2)如果题目告之待测电阻的规格型号（额定功率，额定电压）则可直接选择例4．（06北京高考）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)；A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)；电压表：V1(量程5V，内阻约5Ω)；V2(量程15V，内阻约15Ω)；滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2KΩ）；电源：E1(电动势为1.5V，内阻为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)。为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表___A2_____，电压表_____V1_____,滑动变阻器____R1____，电源__E2_____。(填器材的符号)解析：这是一道典型的直接选择器材的问题，对电压表和电流表的选择根据小灯泡的额定电流、额定电压和减小误差的角度应该选择量程为0.6A的电流表A2和量程为5V的电压表V1；对变阻器的选择是根据“满足实验中电流变化的需要和调节的方便，在分压式接法中，应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器”应选择R1（阻值范围0～10Ω）；电源的选择则根据小灯泡的额定电压选择E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)。(3)如果难度太大实在选不出来,优先选小量程（不科学）四、综合训练1.（2012山东卷）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：xR（阻值约4，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3k）；电流表：1A（量程0.6A，内阻约0.2）；2A（量程3A，内阻约0.05）；电源：1E（电动势3V，内阻不计）2E（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：R（最大阻值约20）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选A1、电源应选E1（均填器材代号），在框中完成电路原理图。图1高中物理电学实验基础教学设计学练并举，成竹在胸，敢问逐鹿群雄今何在师生同志，协力攻关，笑看燕赵魁首谁人得5解析：电压表量程3V，所以电源应选E1，通过待测金属丝的最大电流约为75.043xREIA，所以电流表应选A1。电路图如右。2.(2013天津卷)．要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。AA.滑动变阻器（最大阻值20Ω,额定电流1A)B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。B③五、课外复习拓展思考1.游标卡尺和螺旋测微器读数2.电表的改装3.测电源电动势和内阻4.练习使用多用电表5.传感器的简单应用六、设计思考本节课内容设计知识点不多，且不是具体某一个物理实验，主要为电学实验中一些基础性内容，它常穿插于高考各种题型中，是一个纲领性的课题，因事前不了解学生情况，故本着让学生“寓学于乐”“乐有所得”的思想进行了以上教学设计，时间仓促，经验尚浅，诸多不妥之处敬请斧正