电学设计性实验应对策略

电学设计性实验处理策略春晖中学姚天波考试说明中的要求实验与探究实验七：测定金属的电阻率实验八：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：传感器的简单使用高考电学实验分类电阻、传感器电动势与内阻多用电表一、电学实验的基本要求1、仪器的选择⑴安全性原则：⑵精确性原则：⑶操作性原则：各个元件的额定电压、额定电流、额定功率电表量程的选择大于1/3看滑动变阻器的调节是否合理、方便一、电学实验的基本要求2、电阻的测量方案伏安法VAVAab临界电阻AVRR误差的原因与趋向一、电学实验的基本要求适用条件3、控制电路的选择------滑动变阻器的接法①限流电路RLεPabLLLRεUεR+R结论1：滑动变阻器的总阻值越大，灯泡两端电压的变化范围越大。一、电学实验的基本要求一、电学实验的基本要求3VRL=ΩRp=ΩVUL=V结论2：滑动变阻器的总阻值过大导致调节困难。2~5倍左右U1.01.21.4~2.02.22.4I关注回路最小电流2010000.06②分压电路RLpεab一、电学实验的基本要求滑动变阻器取多少值比较合理？L0Uε一、电学实验的基本要求变阻器总阻值越大，调节越困难1000200.00要求决定a．用电器两端电压要求变化范围较大，或从零开始连续可调，必选分压电路。安全决定b．如果采用限流电路时，电路中最小电流等于或大于用电器的额定电流，应选分压电路。阻值决定c．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值小得多，应选分压电路。③控制电路的选择一、电学实验的基本要求d．如果滑动变阻器的全阻值比用电器的阻值相差不多，可以任选其中一种电路。假如从节省电能和电路简单考虑，应选限流电路。一、电学实验的基本要求二、电学实验的进阶要求VAVAV1V2A2A1互测法测电流表内阻测电压表内阻已知一表（A2、V2）内阻，可测另一表内阻电流（压）表充当电压（流）表二、电学实验的进阶要求A1A2V2V1RA1A2V2V1R类比二、电学实验的进阶要求R21SA1AR21SV1VS1AR2S2R1（R1»R2）S（R1«R2）VR2R1替代法半偏法基本假设：被测电路的总电流\电压不受影响条件：一种等效思想二、电学实验的进阶要求三、电学实验的设计性要求1、实验电路设计的原则①安全性②精确性③方便性④误差小⑤仪器少⑥耗电少三、电学实验的设计性要求①电学元件的选择（唯一性器材可选器材）估算电压、电流最大值（E\RP\R）考虑电表的选择是否安全、合理②测量电路的设计（伏安法、A-AV-V）③控制电路的接法（分压式、限流式）④电路的连接、正确性验证2、电路设计的一般步骤三、电学实验的设计性要求四步法例1电流表的内阻在0.1--0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A、待测电流表A1（量程0.6A）；B、电压表V1（量程3V，内阻约为2kΩ）；C、电压表V2（量程15V，内阻约为10kΩ）；D、滑动变阻器R1（最大阻值50Ω）；E、定值电阻R2（阻值5Ω）；F、电源E（电动势4V）；G、电键S及导线若干。(1)电压表应选。(2)画出实验电路图，电流表A1的内阻的表达式为：RA=。三、电学实验的设计性要求A1V1例2有一电阻Rx，阻值在100～200Ω之间，额定功率为0.25W。要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材：安培表A1，量程为50mA，RA1约100Ω安培表A2，量程为1A，RA2=20Ω电压表V1，量程为5V，RV1=10kΩ电压表V2，量程为15V，RV2=30kΩ变阻器R1，变阻范围0～20Ω，2A变阻器R2，变阻范围0～10kΩ，1A9V电源，电键，导线。⑴实验中应选用的电流表、电压表分别是：。⑵画出所用实验电路图。三、电学实验的设计性要求A2V2练习用伏安法测量某电阻的阻值，现有实验器材如下：待测电阻Rx（阻值大约为5Ω，额定功率为1W）；电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为0.2Ω）；电流表A2（量程为0～3A，内阻为0.05Ω）；电压表V1（量程为0～3V，内阻为3KΩ）；电压表V2（量程为0～15V，内阻为15KΩ）；滑动变阻器R（0～50Ω）；蓄电池（电动势为6V），开关、导线。为了较准确测量Rx的阻值，保证器材的安全，以及操作方便，电流表、电压表应选择，并画出实验电路图。三、电学实验的设计性要求A2V例3用以下器材测量待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电流表A，量程为0.6A,内阻约为2Ω电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）三、电学实验的设计性要求V1V2V2V1思考：怎么样才能保证电路安全？例4利用下表中的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，画出电路图,标明器材代号;若选测量数据中的一组来计算r１，则所用的表达式为ｒ１＝_____，式中各符号的意义是：____。三、电学实验的设计性要求器材(代号)规格电流表(Ａ１)电流表(Ａ２)电压表(V)电阻(R１)滑动变阻器(R２)电池(E)电键(K)导线若干量程10mＡ，内阻r１待测(约40Ω)量程500μA，内阻ｒ２＝750Ω量程10V，内阻ｒ３＝10kΩ阻值约100Ω，作保护电阻用总阻值约50Ω电动势1.5V，内阻很小三、电学实验的设计性要求A2A1小结：①从课本基本测量电路为基本出发点进行思考备考建议②熟悉特殊的电路测量方法互测法、替代法、半偏法、电桥电路、等电势法等。通过合理的计算来确定器材选择和电路的连接方案电表的选择P、R法E、R法*匹配法电表的连接比较电阻（外接法内接法）电路的连接（比较电阻、电流）分压式限流式如：•谢谢大家！•祝你成功！•谢谢大家！•祝你成功！例3用伏安法测定一电阻器，阻值约为5Ω，提供的器材有：电压表：代号V，量程3V，内阻15kΩ；电流表：代号A1，量程3A，内阻0.2Ω；电流表：代号A2，量程300mA，内阻1Ω；变阻器：代号R1，1～1000Ω，额定电流0.3A；变阻器：代号R2，1～50Ω，额定电流1A；电池组：代号E，电动势3V，内阻0.3Ω；开关，代号K，以及导线若干。为了精确测定该电阻器(代号Rx)的电阻，要求测出一组包括0在内的电压和电流数据，为了实验能正常进行，并尽量减小测量误差，而且要求滑动变阻器便于调节，则电流表应选用______，变阻器应选用______。三、电学实验的设计性要求A2V