创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第7章 恒定电流（18页Word）

创新方案2014年高考物理精品教学案（章末专题与达标验收）第7章 恒定电流（18页Word）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，在高考中的考查频率很高。 不少学生面对这类题感到无从下手。 实际上，只要做到“三个明确” “两个选择” ，问题便可迎刃而解。 一、明确题目的要求解答一道电学实验设计题，首先要认真审清题意，看清题目的要求。 即要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等。 对实验的目的要求明确了，才能保证解题思路正确、明朗，方法对头。 二、明确实验设计的原理测量电路、控制电路、实验仪器的选择，实验方法、步骤的确定，数据处理、误差分析等问题，都是从实验原理派生出来的，只有明确实验原理，其他问题才可得以解决。 如果设计测定型实验，应弄清待测物理量 2、可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量。 如果设计验证型实验，应弄清在相应的物理现象中，何种定量关系成立，才能使待验证的结论成立。 对于设计符合一定标准的电路问题，则应根据实验的要求和相关物理规律，器材的规格、性能等，合理选择、连接电路。 三、明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、 “精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少，耗电少”等三条原则。 1安全性原则选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行。 例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率) 等，使实 3、验安全进行。 2精确性、方便性原则“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度。 例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的 1/3 以上，以减小因读数引起的偶然误差。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 “方便”是指实验中便于调节控制，便于读数。 例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器。 对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用。 对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路。 对于什么条件下用分压式电路，什么条件下用限流式电路，在下面的“选择控制电路”中有详细讲述。 3运用仪器少，耗电少原则 4、在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能。 例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路。 四、选择测量电路1伏安法测电阻，电流表内接或外接的选择(1)两种电路的选择：阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若 采用电流表外接法；若 采用电流表内接法。 简单概括为“大内偏大，小外偏小”。 比值比较法，若已知电流表内阻 压表内阻 ，则用电流表外接法。 r 真 ，r 测 实为 r 真 与 和，造成该系统误差的原因是由于电流表分压，使得电压表示数并非路端电压，由于一般干电池 5、内阻较小，与电流表内阻相差不大，所以电池内阻的测量相对误差会很大，故一般不采用甲电路。 图 2(2)若采用图 3 甲所示电路，即电流表外接( 相对于测 r)，从乙图看到 E 测 E 真 ，r 测 造成该系统误差的原因，是由于电压表的分流，使得电流表的示数不是通过电源的总电流，由于一般电压表内阻很大，电压表的分流很小，采用图 3 甲，测干电池的电动势和内阻，系统误差较小。 综上所述，中学物理实验中一般采用图 3 甲测干电池的电动势和内阻。 图 3五、选择控制电路1两种控制电路的比较电路图负载 U L LU LE 0I LL 较 分压式电路的电压、电流调节范围大，但电路消耗的功率较大。 )采用分压式接法的 6、三种情况：要求通过被控制部分的电流或电压实现从零开始调节(例如测定导体的伏安特性，从零刻度开始校对改装后的电表等)，即大范围测量时，必须采用分压式接法。 当用电器的电阻 0，且实验要求电压变化范围较大( 或要求测量多组数据)时，必须采用分压式接法。 若采用限流式接法，电路中的实际电压(或电流) 的最小值仍超过 电流)时，只能采用分压式接法。 (2)采用限流式接法的三种情况：测量时电路中的电流、电压没有从零开始调节的要求，只是小范围的测量，且 0 接近，或 0 时，采用限流式接法。 电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法。 没有很高的要求，仅从安全性和精确性角 7、度分析，两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素，采用限流式接法。 典例有一电阻 阻值在 100200 之间，额定功率为 ，现用伏安法较准确地测量它的电阻值，实验室中备有下表中所列器材：器材 代号 规格电流表 程 050 阻为 20 电流表 程 03 阻为 电压表 程 05 V ，内阻为 10 2 量程 010 V，内阻为 20 世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 20 直流电源 E 电动势 12 )为了保护被测电阻不被烧坏，实验中电阻两端的电压控制在_V 以下，电压表应选_。 (2)为了保护被测电阻，通过它的电流应控制在_流表应选_。 (3)根据题意画出实验电路图。 解析待测电阻的阻值范围较大，在 8、 100200 之间，又有功率限制。 应据功率、电阻的大小范围估算电流、电压。 A 35 A 50 ，因此电流表应选 V00 V5 00为了保护被测电阻不被烧坏，控制电压取最小值为 5 V，因此电压表应选 考虑电流表用内接法还是外接法，以减小系统误差。 R 0 010103447 ，R x采用电流表外接法。 滑动变阻器的最大阻值 0 ，在以控制电路应选择分压式电路，如图所示。 110 15答案(1)5V 1(2) 1(3) 见解析图专题小测验1在做“测干电池的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材供选用：A干电池一节(电动势约为 )；B直流电流表(量程 0 3 A,A 挡内阻为 ，3 A 挡内阻为 )； 9、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 直流电压表(量程 03 V 15 V,3 V 挡内阻为 5 5 V 挡内阻为 25 D滑动变阻器(阻值范围 015 ，允许最大电流为 1 A)；E滑动变阻器(阻值范围 0 1 000 ，允许最大电流为 )；F电键；G导线若干；H电池夹图 4(1)将选定的器材按实验要求的电路( 系统误差较小)，在如图 4 所示的实物图上连线。 (2)根据实验记录，画出的 U I 图象如图 5 所示，可知待测电池的内阻为_。 (3)按本实验要求的电路测出的 E 测 _E 真 ，r 测 _(填“大于” “小于”或“等于 ”)图 5解析：(1)连接图如图所示。 此问涉及三点：仪器的选 10、择，应选 A、B(0)、C(03 V)、D、F、G、H。 电路设计，要求系统误差较小，因干电池的内阻很小，与直流电流表( 挡)的内阻相近，应采用电流表外接法(相对于电源而言 )。 连接实物图，要按设计的电路顺序连线。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)将图线延长知 E，与横轴的交点电流 I，r 1。 )按本实验要求的电路测出的 E 测 小于 E 真 ，r 测 小于 r 真。 答案：(1)见解析图(2)1 (3)小于小于2某待测电阻 00 ，现要测量其阻值，实验室提供有如下器材：电流表 程 40 阻 0 )电流表 程 100 阻约为 3 )滑动变阻器 R，最大阻值约为 10 定值电阻 值为 11、 100 )电源 E(电动势 4 V、有内阻)开关、导线若干测量要求：电表读数不得小于其量程的 1/2，能测多组数据。 (1)请你在虚线框内画出测量电阻 用所给器材的符号标注)(2)用已知量和测量的量表示 _。 (若用到电表读数，分别用 2表示 2 的读数)解析：(1)A 1(量程 40 阻 0 )，A 2(量程 100 阻约为 3 )，电表读数不得小于其量程的 1/2，可采取两种方案，即：滑动变阻器采用分压式接法，R 0与 者滑动变阻器采用分压式接法，R 1串联后与 2测总电流。 (2)若采用方案一，则 R x ；12 ，则 R xr 1 ，即 r 1001)电路图如图所示(2) 或 r 10 2 12、 0设计测定电压表内阻的方案，提供器材如下：电源(内阻很小，可忽略不计) ，电阻箱一只，电压表一只 (内阻待测)，电键和导线若干。 图 6(1)画出实验电路图。 (2)改变电阻箱阻值 R，可测得电压表示数 U，将测得的几组数据在坐标纸上绘制成R 图象如图 6 所示，由图可确定电压表的内阻是多少。 11)实验电路图如图所示(2)由闭合电路欧姆定律得 EU R1U 1R 图象为一倾斜直线1 ，1E 100 11 000故 70 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：(1)见解析(2)670 论是电流表外接还是电流表内接都会出现系统误差，为此某同学采用如图 7 所示电路测定待测电阻 验器材如下：图 7电池组 E，电动势为 ，内阻很小；电压表 V，量程。