整理高考物理电学实验的创新设计 全国通用VIP免费

电学实验的创新设计近年来理科综合试卷中的物理实验被放在一个显著的“”位置，试题本着来源于教材而又不拘泥于教材的原则，从不同内容、不同层次、不同能力要求考查考生的实验能力，较好地区分和鉴别了不同水平学生的实验能力，成为试卷中重要的组成部分。而其中电学实验又是实验考查的主阵地，原因有二：一是内容丰富，可以从仪器及量程的选择、读数、电路的选择、数据处理、误差分析等角度对学生的实验能力进行全方位的考查；二是便于改编，只要电路稍加变化，就可以产生一个新的实验，如电阻的测量电源电动势和内阻的测量、小灯泡的伏安特性曲线这几知识点，几乎每年必考，而且命题方式也在悄然发生着变化年前理综卷物理实验题只有一道，所考查的内容相对比较单一，一般是一道电学题；年开始采用一大一小的考查方式，而且几乎全是大题电学实验，小题来源教材上的学生实验，考查的内容较为基础，如基本仪器的使用及读数等而年则又发生了变化，一个实验题甚至分为三或四个小题如天津卷为一力二电，江苏物理卷一道题考了三个电学实验。预测年实验题将继续考查考生的各种实验能力，如对原理的理解迁移能力、基本仪器的使用能力、处理数据能力、分析误差的能力等。另外，仪器使用中的操作规范及注意事项也有可能成为考查考生能力的载体，需要引起注意。由于设计类实验和改编类实验是考生实验能力的较高体现，通过它不仅可以考查考生完成实验的一般能力，更重要的是可以考查学生运用已学过的实验方法、原理处理新情境实验问题能力、创新能力和迁移能力。所以预测年高考在兼顾考查课本实验的基础上，会更注重对课本实验的拓展和延伸考查，甚至会在全新的实验环境中进行考查因此在第二轮复习中要将精力放在理解实验的原理和方法上，再通过训练总结出实验设计的一般原则和思路。一．设计型实验的设计原则和思路1．设计原则（1）科学性：设计的方案应有科学的依据及正确的方法。（2）安全性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会损坏器材。例如：选用电压表或电流表时其量程不能小于被测电压或电流的最大值；设计方案时，应设置保护措施，用电器额定电流太小或电表量程太小时，供电电路设计成分压式，有时甚至还应同时给用电器串联保护电阻等。（3）精确性：在误差允许范围内应尽可能选择误差较小的方案。例如：使用电表前应进行机械调零；选择电流表、电压表量程时，在确保安全性的前提下应选择较小的量程，测量时指针应偏转到满刻度的1/3以上；针对实验中可能出现的因操作而带来的偶然误差，往往多次重复实验，获取多组实验数据，然后采取平均值法（其中包括图象法）处理数据。（4）方便易行、节能省材例如：测量电阻时，在满足实验条件的情况下可设计成替代法或半偏法；设计供电电路时，如果限流式和分压式均可，则应设计成限流式。2．设计思路设计类实验属实验知识的运用类，题在书本外，理在书本内。在熟练掌握学生分组实验的基本原理和实验技能、技巧的基础上，认真审题，寻找实验原理，设计出最优方案。流程如下：→→→→实验目的和实验器材实验原理电路图实验步骤→用测量量表示的待测量的表达式误差分析二、电学实验的几种常用设计方案“”“下面主要是测量电阻及测定干电池的电动势和内电”阻的几种方案，提出来与同行们共同探讨：（一）测量电阻常用的设计方法1．伏安法（1）原理：部分电路欧姆定律，测出电阻两端的电压和通过电阻的电流后，便可求得其阻值。（2）创新实验方案的设计①两电表量程的匹配当电流表和电压表有选择余地时，应选择电流表和电压表指针能同时接近满偏或能同时超过量程的进行匹配。【例1】有一电阻Rx其阻值大约在40Ω～50Ω之间，需要进一步测量其电阻，手边现有下列器材：器材代号规格电池组E电动势9V，内阻0.5Ω电压表V量程为10V,内阻20kΩ毫安表mA1量程为50mA,内阻约20Ω毫安表mA2量程为300mA,内阻约4Ω滑动变阻器R1阻值范围0～100Ω,额定电流为1A滑动变阻器R2阻值范围0～1700Ω,额定电流为0.3A开关S导线若干甲RVmARxSERVmARxSE乙图1有两种可选用的电路如图1中的甲、乙所示，实验要求─多测几组电流、电压值，画出电流电压关系图。为了实验能正常...