江苏省宿豫中学高中一部 王冠 老话题 新思想——由电池的电动势和内阻的测量谈设计型实验的处理 电学类设计型实验已经成为高考考查的热点,近几年高考试题中多次出现这种类型的实验
设计型实验能够综合考查学生创造性地应用所学知识处理“看似陌生”实验的能力,从考生答题情况看,这种试题考生失分较多,暴露出学生处理设计型实验能力的不足,那么怎样培养这一方面的能力呢
考生只有在熟悉教材上实验的基础上,做到理论联系实际,把实验仪器的正确使用和创新意识结合起来,加以类比、迁移才能正确解决设计型实验问题
因此,掌握教材上实验的操作过程、仪器的正确使用是基础、学会类比和知识的迁移才是根本
因为设计型实验实际上来源于教材,着重考查考生的迁移能力
一、实验原理的迁移 【例 1】要测量 2 节干电池的电源电动势和内阻,给你如下器材:电阻箱、电压表、量程很小的电流表(内阻已知)、另有开关、导线
请给出两种测量电源电动势和内阻的方法,画出实验电路图并简述实验原理
点拨:本题与教材上实验的区别是:所给的电流表的量程很小,不能直接使用,即没有现成的电流表,能否用已给器材改装成电流表呢
方法一:把小量程的电流表和电阻箱并联改装成大量程的电流表,然后与教材上相同的方法进行测量,实验原理与教材上相同,如图2
方法二:本题也可用电阻箱、电压表组合测量,实验原理及操作过程略,如图 3
点评:重视课本实验原理的理解和方法的研究,不能满足于一般性操作,只有理解实验原理、掌握设计思想,才能进行迁移应用
二、“线性”处理思想的迁移 【例 2】某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈
现从这些材料中选取一个待测元件—手机中常用的锂电池(电动势 E 标称值为 3
8V,允许最大放电电流为 90mA)
在操作台上还准备了如下实验器材: A
电压表 V(量程 4V,