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實驗的考查內(nèi)容
(1)測定金屬的電阻率(練習(xí)使用螺旋測微器);
(2)描繪小燈泡的伏安特性曲線;
(3)測定電源的電動勢和內(nèi)阻;
(4)練習(xí)使用多用電表;
(5)傳感器的簡單使用;
(6)設(shè)計型實驗。
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電學(xué)實驗命題走向
(1)給定條件,進(jìn)行實驗設(shè)計;
(2)給定測量數(shù)據(jù),選擇處理方法;
(3)給定原理、器材,設(shè)計實驗方案;
(4)給出實驗過程情景,判斷過程、方法的合理性。
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電學(xué)實驗的基礎(chǔ)和核心
(1)伏安法測電阻
“外接法”的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的,電阻測量值總小于真實值,小電阻應(yīng)采用外接法,可記為“外小小”。
“內(nèi)接法”的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的,電阻測量值總大于真實值,大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法,可記為“內(nèi)大大”
(2)滑動變阻器的連接(限流法/分壓法)
分壓接法時,題中常出現(xiàn)這樣的字眼:要求電壓從零開始調(diào)節(jié),或是要求測量盡可能精確等被測電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。用分壓接法時,滑動變阻器應(yīng)該選用阻值小的;用限流接法時,滑動變阻器應(yīng)該選用阻值和被測電阻接近的。
(3)其他常用測電阻方法
①內(nèi)阻已知的電流表、電壓表可看成能讀出它們電流、電壓大小的電阻來使用;
②電流表可通過串聯(lián)定值電阻來擴(kuò)大量程,當(dāng)成大量程電流表來使用;也可以并聯(lián)定值小電阻來當(dāng)成電壓表來使用。
③替代法測電阻
④半偏法測電阻
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選取電學(xué)儀器和實驗電路
(1)安全:在電流表和電壓表測量值不超量程,滑動變阻器、電源中通過的電流小于額定電流。解決方法是依據(jù)歐姆定律算出實驗電路調(diào)節(jié)中過程的電流范圍,再和某器材的最大電壓和給定值進(jìn)行選擇。
(2)方便:便于操作。主要是對滑動變阻器、電壓表、電流表的選擇。解決方法是要根據(jù)用電器分流、分壓、限流等不同用途,采用正確的連接,能夠既得到滿足實驗要求的電壓范圍,同時調(diào)節(jié)時電壓表現(xiàn)為線性穩(wěn)定變化。
(3)準(zhǔn)確:選擇的儀器使實驗誤差盡量小,電流表、電壓表量程的選擇原則是使指針指在滿刻度的2/3以上,歐姆表量程的選擇的原則是應(yīng)使指針指在中心刻度附近。
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實驗電路的選擇
(1)測量電路的選擇:電流表電壓表外接法和內(nèi)接法的確定
①牢記口決,很多情況可以直接看出
且電壓電流變化不要求從零調(diào)起時,可采用限流接法;
④兩種電路均可采用的情況下,應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法,因為限流式接法總功耗較小;
⑤特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流來反復(fù)推敲,以更能減小誤差的連接方式為好。
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實物圖連線
對限流電路,只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、開關(guān)、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動變阻器滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對分壓電路,應(yīng)該先把電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點間。
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設(shè)計型實驗
(1)要求將書本知識遷移到新的情景中,設(shè)計型實驗的設(shè)計原則:
①正確;②安全;③方便;④精確。
(2)電學(xué)實驗的器材選擇和電路設(shè)計
①電路結(jié)構(gòu)
完整的實驗電路包括三個部分:測量電路,控制電路(變阻器、開關(guān)),電源。
②思路
③方法
A.電表選擇:為了減小電表讀數(shù)引起的偶然誤差,選擇電表時應(yīng)先估算待測電流或電壓的最大值,同時要考慮電表間、電表與電源間的配置是否合理,測量時各電表的最大偏轉(zhuǎn)量都應(yīng)接近量程。
B.分壓、限流電路選擇
