1、三門峽市第一中學(xué) 呂國(guó)霞,2012屆高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)備考分析,一、考綱說(shuō)明及高考真題總結(jié),二、構(gòu)建電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本模型,一、考綱說(shuō)明及高考真題總結(jié),1、恒定電流的課程標(biāo)準(zhǔn)要求,2、實(shí)驗(yàn)與探究能力說(shuō)明及具體理解,3、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體要求,4、高考真題考點(diǎn)及題型總結(jié),（1）觀察并嘗試識(shí)別常見(jiàn)的電路元件，初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔谩?（2）初步了解多用電表的原理，通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì)使用多用電表。 （3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究決定導(dǎo)線電阻的因素，知道電阻定律。 （4）知道電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，理解閉合電路的歐姆定律。 （5）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 （6）知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。 （7)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，

2、觀察門電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動(dòng)控制中的應(yīng)用。 （8) 初步了解集成電路的作用。關(guān)注我國(guó)集成電路以及元器件研究的發(fā)展情況。,1、恒定電流的課程標(biāo)準(zhǔn)要求,（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)芰φf(shuō)明 能獨(dú)立地完成表中所列的實(shí)驗(yàn)，能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，能理解?shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件；會(huì)使用儀器，會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論，對(duì)結(jié)論進(jìn)行分析和評(píng)價(jià);能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、并制定解決問(wèn)題的方案；能運(yùn)用已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題，包括簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)稱“六能三會(huì)”。,2、實(shí)驗(yàn)與探究能力說(shuō)明及具體理解,（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木唧w理解 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理和方

3、法； 會(huì)運(yùn)用在已完成的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)到的實(shí)驗(yàn)方法 會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件 會(huì)使用在所做過(guò)的實(shí)驗(yàn)中用過(guò)的儀器 會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 會(huì)正確地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論,（3）實(shí)驗(yàn)大綱的有關(guān)說(shuō)明 要求正確使用的儀器主要有：游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱。(實(shí)驗(yàn)共12種儀器，電學(xué)實(shí)驗(yàn)7種) 要求認(rèn)識(shí)誤差問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測(cè)量求平均值的方法減少偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來(lái)源；不要求計(jì)算誤差。 要求知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量的結(jié)果。間接測(cè)量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求。,3、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體要

4、求,2009年全國(guó)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容分析,4、高考真題考點(diǎn)總結(jié),2010年全國(guó)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容分析,2011年全國(guó)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容分析,5年內(nèi)新課標(biāo)卷真題總結(jié),全國(guó)電學(xué)實(shí)驗(yàn)總體特點(diǎn)： 1、在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中盡可能多地對(duì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行考查，中等題的組合實(shí)驗(yàn)成為一種趨勢(shì)。 2、表的讀數(shù)問(wèn)題、實(shí)物和電路圖仍是考查的重點(diǎn)。 3、電阻的測(cè)量（測(cè)電源，測(cè)未知的電阻、電壓表或電流表的內(nèi)阻、測(cè)故障等）方法成為一種能力，從不同的角度進(jìn)行考核。 4、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理的多種方法成為考試的難點(diǎn)問(wèn)題。,題型一、基本儀器的使用： 游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱的使用。 題型

5、二、基本電路的考查： 伏安法測(cè)電阻（電阻率)、描繪伏安特性曲線的電路、伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 題型三、基本技能的考查： 實(shí)物圖和原理圖的識(shí)別、依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫圖象、電流表的內(nèi)、外接，滑動(dòng)變阻器的接法。 題型四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理： 平均值、圖象法。 題型五、創(chuàng)新與設(shè)計(jì)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)： 電流表和電壓表的功能互換和二次改裝、一個(gè)表和電阻箱的組合、歐姆定律和閉合電路歐姆定律的靈活應(yīng)用、圖象的處理等。,電學(xué)實(shí)驗(yàn)高考真題題型分類總結(jié),基本儀器的模型,測(cè)量電路的模型,二、構(gòu)建電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本模型,1、游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的模型 （1）游標(biāo)卡尺的原理：被測(cè)物體的長(zhǎng)度等于主尺和游標(biāo)尺的零刻度之間的距離，被測(cè)物體長(zhǎng)度

6、等于對(duì)齊刻度線對(duì)應(yīng)的主尺實(shí)際長(zhǎng)度減去游標(biāo)尺的實(shí)際長(zhǎng)度。 （2）螺旋測(cè)微器的原理：精密螺紋的間距0.5mm平分為50等份，每一份就是0.01mm,估讀到下一位,即估讀到千分之一毫米，故稱為千分尺。,基本儀器的模型,【例題1】(2009.寧夏)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量一圓柱體的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑d，示數(shù)如圖，由圖可讀出l=_cm，d=_mm,2.25, 6.860,注意(1)游標(biāo)尺要讓學(xué)生掌握兩種讀數(shù)方法，會(huì)從圖上看出游標(biāo)刻度的實(shí)際長(zhǎng)度。 (2)兩個(gè)表的讀數(shù)都以毫米為單位。,2、電流表和電壓表的模型,（2）無(wú)論在電流表還是在電壓表中，流過(guò)表頭的最大電流仍為滿偏電流，通過(guò)并聯(lián)小電阻來(lái)

7、分流（電流表）或串聯(lián)大電阻來(lái)分壓（電壓表）來(lái)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大量程。,（1）表頭、電流表、電壓表本質(zhì)都是“會(huì)說(shuō)話的電阻”。,（3）若表的內(nèi)阻已知，電流表和電壓表的功能可以互換，也可以在實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)中和定值電阻或電阻箱進(jìn)行二次改裝。,2.5級(jí)實(shí)驗(yàn)儀器讀數(shù) 根據(jù)儀器的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法 最小分度是2的（包括0.2、0.02等），采用1/2估讀，如安培表00.6A檔； 最小分度是5的（包括0.5、0.05等），采用1/5估讀，如安培表015V檔； 最小分度是1的（包括0.1、0.01等），采用1/10估讀，如刻度尺、螺旋測(cè)微器、安培表03A檔、電壓表03V檔等。 中學(xué)的讀法是

8、最小刻度是0.02時(shí)不再向下一位估讀。因?yàn)?.03都是估讀出來(lái)的，同一量程誤差應(yīng)在同一位上。,115mA、115.0mA、5.0V、5.00V均給滿分！,10mA擋示數(shù)為7.18mA,09年安徽卷的讀數(shù)(100mA擋23.0mA)也存在類似問(wèn)題，近兩年高考試題頻繁考查讀數(shù)問(wèn)題，各個(gè)省份給的答案與上邊標(biāo)準(zhǔn)有差異，多用表的量程比較復(fù)雜，具體該如何讀數(shù)？這方面的問(wèn)題有待于一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)！,（4）電壓表和電流表的讀數(shù)規(guī)則,【例題2】（2011海南）圖1是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知表頭a的量程為Ig=600微安、內(nèi)阻為Rg，A是標(biāo)準(zhǔn)電流表，要求改裝后的電流表量程為I=60mA。完成下列填空。 （1）

9、圖1中分流電阻Rp的阻值為_(kāi)。 （2）在電表改裝成后的某次校準(zhǔn)測(cè)量中，a表的示數(shù)如圖所示，由此讀出流過(guò)a電流表的電流為_(kāi) mA。此時(shí)流過(guò)分流電阻R跑的電流為_(kāi)mA（保留一位小數(shù)）,49.5 ，49.0,電流表改裝電阻和分流電流,3.多用電表的模型,（1）多用：表頭的多用和對(duì)應(yīng)表頭的刻度盤的多用，靠選擇開(kāi)關(guān)來(lái)標(biāo)識(shí)。,（2）電路原理圖,電流都從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表。,（3）選擇開(kāi)關(guān)：改變多用表的內(nèi)部電路，即改變電流表、電壓表的量程 或歐姆表的擋位,（4）表盤: 表頭、電流表和電壓表刻度：最左側(cè) 為零，最右側(cè)為滿偏電流，不接入電路 時(shí)指針在最左側(cè)，且刻度盤均勻。 歐姆擋刻度：最左

10、側(cè)為斷路，電阻最大，最右側(cè)外電阻為零，歐姆表的刻度 從最右側(cè)的零刻度到最左側(cè)的無(wú)窮刻度。 不接入電路時(shí)指針在最左側(cè)，刻度盤不均勻。,強(qiáng)調(diào)：（1）歐姆盤的刻度和表頭的實(shí)際電流 依據(jù)閉合電路的歐姆定律，指針指向最中央 時(shí)對(duì)應(yīng)的刻度盤的電阻等于表內(nèi)的電阻。 （2）歐姆擋換檔后必須調(diào)零是因?yàn)閾Q擋后 歐姆盤對(duì)應(yīng)的中值電阻也跟著換。如右圖中 X1擋的中值電阻為15歐，但X10擋的中值電 阻為150歐。 （3）歐姆表的選擋依據(jù)：刻度盤中間位置， 范圍,【例題3】(2011北京)（1）用如圖1所示的多用電表測(cè)量電阻，要用到選擇開(kāi)關(guān)K和兩個(gè)部件S、T。請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量: 1旋動(dòng)部件_，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的

11、“0”刻線。 2將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋l00的位置。 3將插入“十”、“”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件_， 使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的_ (填0刻線或刻線)。 4將兩表筆分別與侍測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小。 為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理 的步驟，并按_ 的順序避行操作，再完成讀數(shù) 測(cè)量。 A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋1k的位置 B將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋10的位置 C將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩恨引線相接 D將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn),S 0 刻線 T ADC,【例題4】（2011安徽）（1）某同學(xué)使用多用電表粗略測(cè)量一定值電阻的阻值，先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“1k”擋位，測(cè)量時(shí)針偏轉(zhuǎn)如

12、圖（a）所示。請(qǐng)你簡(jiǎn)述接下來(lái)的測(cè)量過(guò)程： ； ； ；測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“OFF”擋。 （3）圖（c）是一個(gè)多量程多用電表的簡(jiǎn)化電路圖，測(cè)量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來(lái)測(cè)量 ；當(dāng)S旋到位置 時(shí)，可用來(lái)測(cè)量電流，其中S旋到位置 時(shí)量程較大。,斷開(kāi)待測(cè)電阻，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“100”擋： 將兩表筆短接，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”，使指針指“0”； 再接入待測(cè)電阻，將指針示數(shù)100，即為待測(cè)電阻阻值。 電阻 、 1、 2, 1,【例題5】 （2011全國(guó)卷1） 使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)

13、表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè) 量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至1 擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空： (1)儀器連線如圖l所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)。若兩電表均正常工作，則表筆a為_(kāi) (填“紅”或“黑”)色； (2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2(a)，(b)，(c)所示，則多用電表的讀數(shù)為_(kāi)電流表的讀數(shù)為_(kāi)mA，電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)： (3)將圖l中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為_(kāi)mA；(保留3位有效數(shù)字) (4)計(jì)算得到多用

14、電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V。(保留3位有效數(shù)字),黑14.0 53.0 4.6 102 1.54,本題考查要從刻度盤得出電表內(nèi)阻為中值電阻r=15, 結(jié)合閉合電路歐姆定律E=I（R+r)計(jì)算表內(nèi)電源的電動(dòng)勢(shì)和滿偏電流，新教材添加中值電阻的例題，應(yīng)引起注意。（本題和09年天津卷很相似）,在合上開(kāi)關(guān)以前，要使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的初始位置置于電路的總電阻最大的一端。,測(cè)量電路的模型,1、伏安法測(cè)電阻、伏安法測(cè)電源的模型,（1）伏安法測(cè)電阻的模型,(2)伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的模型,【例題6】 （2010廣東卷）某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻使用的器材還包括定值電阻（R0為5歐姆）一

15、個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理如圖a所示，,圖b的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接 請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：,A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖C所示，讀得電阻為_(kāi),20 閉合0.69 小,2、電流表和電壓表的功能互換或二次改裝的模型,（1）內(nèi)阻已知的電流表充當(dāng)電壓表或二次改裝,（2）內(nèi)阻已知的電壓表充當(dāng)電流表或二次改裝,【例題10】(2009海南)圖甲是利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖圖中S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和A1內(nèi)阻之和記為R1=10000 (比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻都大得多)，A2為理想電流表,(3)閉

16、合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2，多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為,在圖所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對(duì)應(yīng)的I1I2曲線,(4)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E_V， 內(nèi)阻r_.(保留兩位小數(shù)),1.49V 0.60,【例題14】 （2011上海）實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測(cè)量實(shí)際電流表內(nèi)阻的電路如圖所示。供選擇的儀器如下： 待測(cè)電流表G1(0-5mA，內(nèi)阻約300)，電流表 G2(0-10mA，內(nèi)阻約100)，定值電阻R1(300)，定值電阻R2(10)，滑動(dòng)變阻器R3 (0-1000)，滑動(dòng)變阻器

17、R4 (0-20)，干電池(1.5V)，電鍵S及導(dǎo)線若干。 (1)定值電阻應(yīng)選 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(在空格內(nèi)填寫序號(hào)) (2)用連線連接實(shí)物圖。 (3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟： 按電路圖連接電路， ； 閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1，G2的讀數(shù)I1，I2； ； 以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線，如圖所示。 (4)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的 表達(dá)式 。, 將滑動(dòng)觸頭移至最左端 多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄G1,G2相應(yīng)的讀數(shù)I1,I2,3、僅有一表的測(cè)電阻方法模型,（1）等效替代法測(cè)電阻,原理：實(shí)驗(yàn)時(shí)先連入某待測(cè)電阻，記下電路中電表的讀數(shù)，然后把待測(cè)電阻

18、換成電阻箱，調(diào)整電阻箱，使電路中電表的讀數(shù)與原來(lái)一樣，這樣的電阻箱便是待測(cè)電阻的阻值,電路,等效替代的本質(zhì)是閉合電路歐姆定律，注意該種方法是在全電路其余 部分保持不變的前提下，用電阻箱等效替代被測(cè)的用電器，實(shí)驗(yàn)儀器里 一定有電阻箱。,（2）半偏法測(cè)電表內(nèi)阻,原理：半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系，在總電流近似不變的條件下，該支路的電阻（電阻箱讀出）等于電流表的電阻,操作過(guò)程： 如圖所示.先閉合S1 ，調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏. 再閉合S2，保持電阻R1不變，調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值。 在 R1R2 ，可認(rèn)為RG=R2,誤差分析： 半偏法在接入電阻后全電路

19、的電流增大，流過(guò)R2的電流大于表頭的電流，故表頭的電阻大于R2的實(shí)際阻值，若R1的電阻越大，電路中的電流變化越不明顯，實(shí)驗(yàn)誤差越小，故本實(shí)驗(yàn)要求用電動(dòng)勢(shì)較大的電源和總阻值較大的滑動(dòng)變阻器。,半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻,如圖所示，把電阻箱R0的阻值調(diào)到0， 把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到a端 閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R使電壓表指針滿偏. 保持滑動(dòng)變阻器觸頭位置不變，調(diào)節(jié)R0使 電壓表指針半偏，記下R0的值. 若RRV ，有Rg=R0,Pa間的總電壓基本不變,干路中的電流基本不變,注意：若采用三分之一偏和三分之二偏轉(zhuǎn)，三分之二偏的誤差比半偏法要小。,兩種半偏法測(cè)電阻的對(duì)比,（3）一個(gè)電表和電阻箱測(cè)電源,無(wú)論哪種方法，

20、原理都是閉合電路歐姆定律，數(shù)據(jù)處理采用 劃曲為直的思想，從截距和斜率找出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。,【例題7】 （2010北京）甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200A的直流電流計(jì)G，改裝成量范圍是 04V的直流電壓表。 她按圖1所示電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1千歐 使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中， 電源E應(yīng)選用 ，電阻器R1應(yīng)選用 ， 電阻器R2應(yīng)選用 （選填器材前的字母）。 A.電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V）B.電源（電動(dòng)勢(shì)6V） C.電阻箱(0999.9 歐） D.滑動(dòng)變阻器(0500歐） E.電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）(05.1千歐） F.電位器（051千歐）,該同學(xué)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)情況下，檢查電路連接無(wú)誤后， 將R2的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是： , , , ,最后記錄R1的阻值并整理好器材。（請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母） A.閉合S1 B.閉合S2 C.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 D.調(diào)節(jié)R2的阻值，使